土壤-植物系统中重金属与养分元素交互作用

重金属与养分元素交互作用属重金属污染生态研究的前沿。土壤中重金属与阳离子养分间的交互作用多为拮抗，而与阴离子间则有时协同有时拮抗，因土壤而异；植物体中重金属与养分间的交互作用较为复杂，表现为时而协同时而又拮抗。土壤与植物两者并非一致。因此，土壤植物系统中重金属与养分元素交互作用是很复杂的，今后需深入研究。

紫色土中铜对莴苣生长的影响及其临界值指标的研究

本文研究了酸性、中性及石灰性紫色土中铜对莴苣生长的影响。结果表明,小剂量的铜对莴苣生长有促进作用,大剂量则有抑制作用,导致产量和品质降低。紫色土中铜对莴苣的毒性临界值的确定应以减产10％为依据,酸性、中性及石灰性紫色土的毒性临界值分别是20mg/kg、100-200mg/kg、>300mg/kg(加铜量)。它们都统一于土壤溶液平衡浓度0.5μg/ml。

土壤镍各形态的生物可利用性研究

采用６３Ｎｉ示踪法和连续提取技术，并综合运用偏剔除法、人工模拟法、幼苗试验法和盆栽试验法及统计分析法研究了各形态土壤镍的植物可利用性．结果表明，土壤中水溶交换态Ｎｉ是植物可利用性Ｎｉ的主要形态，碳酸盐态和有机态Ｎｉ有一定贡献，铁锰氧化物结合态和残留态Ｎｉ对植物几乎无效（指氧化环境而言）．

土壤砷有效性研究

用生物试验法研究了5种土壤中砷的植物有效性,用连续提取法测定了土壤砷形态,并评价了不同形态砷的有效性和浸提剂 0.5mol/1NaHCO_3(pH8.5),1.0mol/1NH_4Cl 和1.0mol/1HCl 的效果。结果表明,植物可吸收的砷形态因土壤而异,石灰性土壤是 Al-As、可交换 As 与水溶 As,非石灰性土壤是 Fe-As 和 Al-As。3种浸提剂中只有 NaHCO_3提取的 As 是植物可吸收的As,并认为,0.5mol/1NaHCO_3是估计土壤有效砷的良好而又通用的浸提剂。

土壤吸铜特性对铜毒性临界值的影响

本文选用四川紫色土共8个样品,进行了莴苣、辣椒的土培试验和Cu吸附试验,结果表明,土壤吸Cu能力因土壤不同而异,吸Cu特征指数按红棕紫泥>紫泥土>夹砂泥>豆办泥>大土泥>红砂土>红紫泥>砂土递减,高量Cu处理对莴苣、辣椒均有毒害,导致减产,不同土壤上Cu毒性大小的顺序正好与吸Cu特征指数相反,但是对于特定的作物都统一于平衡溶液浓度:莴苣0.5μg/mL,辣椒2.5μg/mL,初步认为,使用等温吸附方法估测作物Cu毒性临界值是可行的。

土壤钾营养状况对作物根际分泌物的效应研究

用盆栽和根袋法观察了小麦、绿豆在低钾（红砂土）和高钾（豆瓣妮）紫色土中施钾与不施钾的根际分泌物特征。结果表明，小麦吸收利用土壤钾的能力大于绿豆，钾肥效应则是绿豆大于小麦。缺钾使小麦根际游离氨基酸、水溶性有机酸和水溶性糖的总量增加；根际脯氨酸、谷氨酸、酪氨酸和亮氨酸含量明显增加。小麦根际分泌物在缺钾时的这些变化特征，可能是其耐低钾土壤的适应机理。绿豆则仅氨基酸含量有增加。

紫色土镍对莴笋的毒性临界状态值研究

以盆栽试验，研究了紫色土中镍对莴笋的毒性统一临界指标。结果表明，以０．０５ｍｏｌ／ＬＣａＣｌ＿２提取Ｎｉ为指标的土壤Ｎｉ毒性临界状态值在各土壤中可达统一，考虑到土壤伴随元素的影响，可按石灰性和非石灰性紫色土两种情况制定指标，本研究结果是：非石灰性紫色土为（１１．４±０．９２）ｍｇ／ｋｇ土，石灰性紫色土为（１．２±０．１１）ｍｇ／ｋｇ土。

紫色土中镍植物毒性的研究

镍植物效应在不同土壤中有着很大差异。本文以盆栽试验从土壤、植物两方面研究了镍在６种不同理化性质紫色土中对莴笋的毒性特征。镍对莴笋的毒性是植物诱导性缺镁和叶片Ｎｉ／Ｍｎ值增大（＞０．０６～０．１０）所致。石灰性紫色土供镁不足是其镍毒性加剧的原因。土壤的组份与性质对土壤镍毒性行为有很大影响。因此，评价土壤镍植物效应时。

土壤体系中的化学动力学方程及其应用

本文介绍了土壤体系中常用的化学动力学方程，分析和比较了它们的适用条件，并探讨了它们在土壤肥力与环境保护中的实际应用。

土壤中活性镍变化的动力学及其应用

研究了镍在6种不同性质土壤中活性变化的动力学。结果表明，土壤活性镍随时间变化的规律可用双常数速率方程（y=ky0t(1/m)）很好地加以描述。参数k反映了变化过程的速率，即大值愈大者，其变化的速率愈小。k值与土壤pH、CEC呈极显著负相关，而与土壤镍向植物体的迁移能力呈正相关。此外，探讨了该方程的实际应用。

土壤吸钼特性对钼毒性临界值影响的初步研究

选择五种土壤进行了钼吸附-解吸和钼对莴笋影响的试验。结果表明,钼吸附量与平衡浓度呈直线关系,钼吸附量大小为黄壤>酸性紫色土>中性紫色土>冲积土>石灰性紫色土,土壤pH值与钼吸附有密切关系,解吸量随土壤吸钼量增加而增加,各土壤的大小顺序与吸钼量恰好相反。不同土壤中钼对莴笋毒害的大小顺序与土壤对钼的吸附-解吸完全吻合,土壤吸钼量与毒性临界值之间呈幂函数关系:lgy=0.653+0.4281gx(r=0.9990^(**))。

土壤砷毒性临界值的初步研究

以盆栽试验,研究了砷对莴苣的影响、土壤砷的有效性及其毒性临界浓度。结果表明,土壤砷的生物效应因土而异,但与土壤砷的有效量完全一致。初步认为,0.5mol/1NaHCO_3提取的As能较好地表征土壤As的有效性,是测定土壤有效态As的一种良好的浸提剂。以0.5mol/1 NaHCO_3提取态As表达的砷毒性临界值在各土壤中可以达到统一,其数值为1.81±0.107μg/g土。

紫色土铜的形态及其对水稻毒性的研究

采用连续浸提法测定了紫色土铜的形态,并用盆栽试验研究了铜对水稻的危害。结果表明,紫色土中原有铜以残留态为主,依次为碳酸盐态和弱专性吸附态、铁锰氧化物结合态和有机结合态,交换态的比例最小。铜在各形态间的分布因土壤不同而有较大差异。施铜导致残留态的比例下降,而使交换态、碳酸盐态和弱专性吸附态、铁锰氧化物结合态比例上升。铜对水稻影响的大小是酸性>中性>石灰性紫色土。初步认为,土壤铜的水溶-交换态、弱专性吸附态-碳酸盐态是对水稻有效的铜形态,土壤铜的毒性临界值以交换态和弱专性吸附态或碳酸盐态为指标,在30mg Cu/kg左右。

四川紫色土对铜的吸附特性及其与铜中毒临界值的关系

本文选用四川酸性、中性及石灰性紫色土,研究了铜吸附——解吸、吸附速度及其与吸附铜存在形态的相互关系。讨论了它们对铜中毒临界值的影响。碳酸盐态和铁锰氧化物态存在为主的土壤吸附铜量大,植物受害轻;以交换态为主的土壤则吸附量小,中毒临界值低。等温吸附技术可用于估测紫色土的铜中毒临界值。

德兴铜矿尾矿库植被重建后的土壤肥力状况和重金属污染初探

德兴铜矿是我国的超大型铜矿,尾矿砂的排放是其主要的环境问题之一,目前主要堆积于尾矿库中。1号尾矿库于1986年服役期满后共堆积矿砂2.15×107 m3,面积约210 hm2。20世纪90年代后期,在坝坡约30 hm2覆有客土的地区进行了一系列植被重建的试验研究工作,本文报道了1998年开始在旱稻(OryzaLinn.)、花生(Arachis Linn.)、香根草(Vetiveria zizanioidesNash)和湿地松(Pinuselliottii Engelm.)等18种不同植被组合条件下的土壤基本农化性状(pH、有机质(OM)、铵态氮、速效P、速效K)以及0.05 mol L-1 HCl可提取态重金属在3~4年时间内的变化情况,结果表明,坝坡土壤N、P、K严重不足,且保水、保肥能力弱,需要不断地进行培肥和改良。三年多来,土壤pH总体上无显著变化;OM第三年有显著上升,约为第一年的127%;NH4+ N成直线下降,第二年和第三年分别为第一年的72.9%和43.0%;随着耕作实践的推移,速效P和速效K显著上升,但仍旧处于较低水平。重金属(主要是Cu)污染严重,Cu、Zn、Pb、Cd在植物中有明显积累。研究结果强调了试验区在植被重建中不宜种植食用植物,以避免食物链的污染。

不同来源重金属污染的土壤对水稻的影响

采用人工污染土壤、尾矿砂、污泥等不同载体的污染源来模拟土壤污染 ,研究其对水稻生长、吸收养分和吸收重金属的影响。结果表明 ,不同污染载体对水稻生长的影响不同 ,其影响的大小顺序为人工污染土壤 >尾矿砂 >污泥 >尾矿砂 +污泥。不同污染载体对水稻吸收重金属的影响亦不同 ,以纯化学试剂的形式添加到土壤中的重金属最易被提取出来 ,植物从中吸收的Cu、Zn、Pb、Cd最多 ,而从以污泥为污染载体的土壤中吸收的Zn、Pb、Cd最少。研究表明 ,用添加纯化学试剂的方法来模拟污染土壤对生态与环境的影响是可行的 ,确定土壤负载容量是安全的 。

土壤中积累态磷的化学耗竭

积累态P是指肥料P未被植物利用而积累于土壤中的那一部分P素 .本文用一次平衡法、流动技术法和阴离子树脂膜等不同方法来研究土壤中积累态P的化学耗竭 .研究表明 ,解吸出的P量随时间的增加而增加 ,P解吸过程符合二级动力学方程 ,各处理中P的释放过程快慢程度是PK >NPK >NK ,红壤的释放量和释放速度均比潮土的要大且快 .解吸P量与土壤速效P和植物吸收P均有显著相关 .土壤中积累态P最大表观利用率为总P量的 4 5

铅在紫色土—水稻体系中的植物效应及形态

本文研究了酸性、中性及石灰性紫色土中铅的水稻效应、形态特征及有效性。酸性与石灰性紫色土中水稻分别在含铅量1000、2000mg/kg时出现明显受害,中性紫色土在4000mg/kg时亦无明显影响。水稻各部位含铅量是酸性>石灰性>中性紫色土,并与添加铅呈显著正相关,且其大小顺序为根>茎叶>糙米。铅90％以上积累于水稻根部;施铅使土壤中无效铅比例下降。有效性较高的铅形态比例上升。交换态、碳酸盐态或弱结合态铅含量较高的土壤上,水稻反应大。用有效态铅为指标有可能使不同土壤铅临界浓度比较接近一致。

化学物质组合量比对叶菜硝酸盐的抑制作用

采用３１１－Ａ最优混合设计进行盆栽试验，研究了３种化学物质组合量比对莴笋茎叶产量和硝酸盐含量的影响，并对４个最适组配量比进行了田间莴笋和小白菜试验。结果表明，化学物质对莴笋茎、叶和总产量的效应可用三元二次回归方程式定量描述。化学物质组合可提高莴笋产量３．７％～２９．３％。其中，处理３（赤霉素２８．７ｍｇ／Ｌ＋钼酸铵１５９ｍｇ／Ｌ＋双氰胺４８．８ｍｇ／盆）、４（赤霉素４６．３ｍｇ／Ｌ＋钼酸铵１５９ｍｇ／Ｌ＋双氰胺４８．８ｍｇ／盆）、８（赤霉素２５ｍｇ／Ｌ＋钼酸铵３００ｍｇ／Ｌ＋双氰胺２６．３ｍｇ／盆）和１１（赤霉素３７．５ｍｇ／Ｌ＋钼酸铵３００ｍｇ／Ｌ＋双氰胺３７．５ｍｇ／盆）增量大，明显降低莴笋茎、叶硝酸盐含量（１３．７％～２２．６％）。田间试验４个最适组合量比提高莴笋茎、叶产量３．２％～１１．７％和小白菜产量６．３％～１１．８％；硝酸盐则分别降低１２．４％～４０．６％和１８．６％～２５．６％。