浙江省水耕人为土的主要类型及分布规律

土壤定量化分类是国内外土壤分类的发展趋势。本文应用中国土壤系统分类的方法研究浙江省水耕人为土的分类、分布及其与成土环境的关系。结果表明,全省水耕人为土可分为潜育水耕人为土、铁渗水耕人为土、铁聚水耕人为土和简育水耕人为土等4个土类,包括铁聚潜育水耕人为土、普通潜育水耕人为土、底潜铁渗水耕人为土、普通铁渗水耕人为土、底潜铁聚水耕人为土、漂白铁聚水耕人为土、普通铁聚水耕人为土、弱盐简育水耕人为土、漂白简育水耕人为土和普通简育水耕人为土等10个亚类。出现的诊断层有"水耕表层""铁渗淋亚层""(铁聚)水耕氧化还原层""漂白层",鉴出的诊断特性有"潜育特征""盐积现象"。地形条件是影响水耕人为土土类分异的主要因素。浙江省水耕人为土主要属于铁聚水耕人为土和简育水耕人为土。

生物质炭对退化蔬菜地土壤的改良效果

【目的】探讨生物质炭改良退化蔬菜地土壤性状的效果,为消除退化蔬菜地障碍因子提供科学依据。【方法】采用盆栽试验方法研究生物质炭施用对退化蔬菜地土壤养分、酸碱度和微生物组成等的影响,设不施化肥或生物质炭作对照、仅施用化肥的常规施肥、仅施用生物质炭和混施化肥与生物质炭等4个处理。【结果】与对照和常规施肥处理相比,施用生物质炭的两个处理均降低了土壤容重,增强了土壤通气性,且显著提高了土壤pH、有效钙、有效镁、有效钼、有效硅含量和微生物生物量碳,降低了土壤交换性酸。施用生物质炭还可增加土壤中放线菌和细菌数量,降低土壤真菌数量,增加土壤B/F(细菌+放线菌/真菌)值。施用生物质炭对土壤全磷、全氮和水溶性盐分等的影响不明显。【结论】生物质炭能够明显提升蔬菜连作地土壤质量和改善其生物学环境,适用于改良退化蔬菜地。

生物质炭对不同pH土壤中碳氮磷的转化与形态的影响

为了解生物质炭的施用对土壤本身碳、氮、磷循环的影响,选择不同酸碱度的3种土壤,设置对照(不施生物质炭和肥料)、施生物质炭、单施肥料及同时施生物质炭和肥料等4个处理,研究了施用生物质炭对土壤碳、氮、磷的转化与形态的影响。结果表明,施用生物质炭增加了土壤的pH值,在酸性土壤上尤为明显。施用生物质炭显著地提高了供试3种土壤的有机碳积累,降低了酸性和中性土壤中的水溶性有机碳,促进了土壤微生物生物量碳的提高,降低了易氧化有机碳占总有机碳的比例,轻微增加了土壤中胡敏酸与富里酸的比值(humic/fulvic acids,H/F)。施生物质炭可降低土壤中的NH4+-N含量,有利于氮素向缓效态转化,防止氮素淋失;但它可增加土壤中NH3的挥发损失,对NH3挥发损失的影响在酸性土壤中小于中性和石灰性土壤。施生物质炭可提高土壤中的总磷含量,在未施肥料磷的土壤施用生物质炭增加了土壤水溶性磷的比例,但在施肥料磷的土壤中施用生物质炭却降低了土壤水溶性磷的比例;施生物质炭可增加土壤中NaHCO3-IP和NaHCO3-OP等生物有效态磷在总磷中的比例,降低了NaOH-IP和残余态磷的比例,明显增加了HCl-P的比例。研究认为,施用生物质炭可促进土壤碳的固定,可在一定程度上改善土壤氮、磷等养分的有效性;可考虑优先用于酸性土壤。

中国南方碳酸盐岩发育土壤的成土特点与系统分类

中国南方是世界上碳酸盐岩分布面积最集中的区域之一,对这一类特殊地质体上发育土壤的性状、分类及开发利用的研究一直受到人们的重视,但至今对这些土壤的成土特点、理化性状的空间分布规律及土壤类型的定量划分仍存在不足。本文对贵州、广西、云南、浙江、江西、福建等省(自治区)的代表性碳酸盐岩发育土壤进行了调查、采样分析,对其成土特点和分类进行了探讨。结果表明:碳酸盐岩发育土壤在空间上具较大的异质性,其土体厚度、风化程度、理化性质和土壤类型可在较小空间内发生较大的变化。土体厚度和土壤质地主要受碳酸盐岩产状、岩性与分布区地貌等的影响;岩性、岩溶地貌和气候条件也制约着土壤发育程度及剖面构型,并影响着土壤类型的分化。碳酸盐岩发育土壤的颜色主要与其氧化铁的含量、形态和有机质积累有关,并受土壤湿度和地形等的控制,颜色可在一定程度上反映土壤风化的差异。研究认为,碳酸盐岩上深厚黑色土体的形成与低凹地形有关,是长期反复接受周围岩石的风化物质或周围土壤的表土物质堆积的结果。第2次土壤普查对碳酸盐岩发育土壤的划分过于简单,难以全面反映土壤类型之间的差别。根据中国土壤系统分类的诊断标准,可把中国南方碳酸盐岩发育土壤划分为富铁土、均腐土、淋溶土、雏形土和新成土等5个土纲,下分8个亚纲、15个土类和25个亚类。

贵州省第四纪红黏土发育土壤的性状及其系统分类研究

为了解碳酸盐岩分布区第四纪红黏土发育土壤的特性,以贵州省作为样区,通过路线考察和典型剖面的采样分析,对其风化成土特点及土壤类型进行了研究。结果表明,贵州省第四纪红黏土的厚度明显高于我国东南地区第四纪红黏土的,但其风化及红化程度低于后者的。研究认为贵州省第四纪红黏土不完全是由碳酸盐岩直接风化形成的,是周边山体提供物源多次反复堆积形成的。根据中国土壤系统分类的诊断标准,可把贵州省第四纪红黏土发育的土壤划分为富铁土、淋溶土和雏形土3个土纲,下分6个亚纲、11个土类和14个亚类。

贵州省土壤的系统分类及其与发生分类的参比研究

为推进贵州省土壤的定量化分类研究与应用,利用2015—2017年在贵州省调查的185个代表性土壤剖面的分析结果,结合贵州省以往的土壤调查资料,对贵州全域土壤进行了较为全面的成土特点分析、土壤诊断层和诊断特性的鉴定与系统分类高级单元类别划分。结果表明,贵州省丘陵山地土壤的脱硅富铝化主要以中度至弱为主,土壤有机质积累和腐殖质特性明显,土壤中铁质特性和铝质特性出现较为频繁,土壤粘化、黄化及碳酸盐岩岩性特性较为普遍;人为活动对该省土壤演变影响明显。该省土壤温度状况主要属热性和温性,土壤水分状况有湿润、常湿润、滞水、人为滞水和潮湿等类别。按照中国土壤系统分类检索(第3版),共鉴定出有机土、人为土、潜育土、均腐土、富铁土、淋溶土、雏形土和新成土等8个土纲,包括16个亚纲、41个土类和86亚类。文章对该省主要土纲分布的成土环境进行了分析,对贵州省域的中国土壤系统分类单元与地理发生分类类型进行了参比,并提出了在潜育土中增设水耕简育滞水潜育土、水耕暗沃正常潜育土和水耕简育正常潜育土3个亚类的建议。

长期水耕植稻对水稻土耕层质地的影响

为了解长期水耕植稻对南方地区水田表土层颗粒组成的影响,以浙江省为研究区,采用历史资料分析、典型样区调查及定点观察相结合的方法,研究水稻土耕作层(包括犁底层)与心土层间黏粒含量的差异,分析植稻时间对水稻土不同土层颗粒组成的影响,比较植稻期间稻田排水中泥砂物质的颗粒组成与对应土壤间的差异,探讨了长期植稻对水稻土剖面质地分异的影响。对浙江省456个代表性剖面统计,与水稻土心土层比较,耕作层和犁底层黏粒含量平均下降了14%和10%。对植稻不同时间的浅海沉积物(从10～20年至>80年)、第四纪红土(从5～20年至>70年)和玄武岩风化物(从5～20年至35～70年)发育的水稻土比较发现,随植稻时间的增加,耕作层和犁底层土壤砂粒含量呈现增加趋势,黏粒含量明显下降,耕作层、犁底层与心土层黏粒含量的比值逐渐下降。农田排水中泥砂物质的黏粒和粉砂含量高于对应农田土壤,而砂粒含量则低于相应的土壤。分析认为,长期水耕植稻可导致耕作层土壤砂化(即砂粒含量增加,黏粒含量下降),其原因除与水耕过程中黏粒淋淀外,排水中黏粒和粉砂细颗粒的选择性流失对耕作层砂化也有较大的贡献。

贵州省水耕人为土的形成、分类与分布规律

为了解中国西南山区水耕人为土的分布特征,促进土壤分类的定量化,利用2015—2017年笔者在贵州省调查的代表性土壤剖面的分析结果,结合贵州省以往的土壤调查资料,应用中国土壤系统分类的诊断分类方法探讨了贵州省水耕人为土的形成、分类、分布及其与成土环境的关系。结果表明,贵州全省拥有潜育、铁渗、铁聚和简育等4类水耕人为土,共鉴出11个亚类。出现的诊断层有“水耕表层”、“铁渗淋亚层”、“铁聚水耕氧化还原层”、“漂白层”等4个,鉴出的诊断特性包括“潜育特征”和“复钙作用”等2个。该省水耕人为土具有明显的有机质积累、粘粒淋淀特点,土壤酸碱度变化较大。研究结果表明,影响贵州省水耕人为土土类分异的主要成土因素是地形,简育水耕人为土和铁聚水耕人为土是该省水耕人为土的主要类型。

农田环境下磺胺二甲嘧啶污染的生物学效应

为了解现实农田条件下土壤抗生素污染的生物学效应,设计了不同磺胺二甲嘧啶污染水平(0、1、2、5、10、50、100 mg/kg)的小区试验,连续种植二季蔬菜作物,研究了磺胺二甲嘧啶污染浓度对土壤中蚯蚓、线虫、微生物(细菌、放线菌、真菌)、蔬菜生长及蚯蚓与蔬菜中磺胺二甲嘧啶积累的影响及其动态变化。结果表明,试验初期(第10天),蚯蚓、线虫、细菌、放线菌、真菌和蔬菜生长受明显影响的磺胺二甲嘧啶污染浓度分别为100、50、10、100、100、100 mg/kg。与对照比较,影响程度随种植时间下降,随初始污染浓度增加而增强。总体上,各类生物对磺胺二甲嘧啶的敏感性由高至低依次为:细菌>放线菌>线虫>真菌>蔬菜>蚯蚓;对第一季蔬菜种植期间生物的影响高于对第二季的影响。蚯蚓中积累的磺胺二甲嘧啶浓度明显高于同期的蔬菜,但二者均低于相应的土壤。生长前期蔬菜地上部分抗生素含量高于后期。结果认为,细菌对土壤抗生素污染的响应远比土壤动物与植物敏感,可用于土壤抗生素污染的诊断。

地形对水耕人为土类型及其诊断特征的影响

为构建地形景观与水耕人为土土类及相关诊断层、诊断特性的关系,笔者以浙江省为研究案例,观察了254个水耕人为土的剖面特征。结果表明,铁聚水耕人为土出现的典型地貌有河谷平原、水网平原高地、洪积扇、丘陵坡岗地、滨海平原与水网平原的交接区域;潜育水耕人为土出现的典型地貌有水网平原的洼地、洋心田、河谷平原与丘陵过渡区和山垄;铁渗水耕人为土出现的典型地貌丘陵缓坡、河漫滩高地。铁聚层的层位和厚度在空间上较为稳定,而潜育特征和铁渗层的深度和厚度在空间上可有较大的变化。研究认为,地形条件是影响水耕人为土土类分异的主要因素,对水耕人为土中铁聚层、铁渗层和潜育特征的形成起着决定性的作用。

成陆时间和沉积环境对宁绍平原水耕人为土形成的影响

为了解低平原地区水耕人为土分布的空间规律,以宁绍平原为例,探讨了成陆时间和沉积环境对水耕人为土性状与剖面发育的影响。田间调查表明,宁绍平原因成陆时间和成因的差异可被划分为近代浅海沉积区、低洼湖沼沉积区、古水陆相沉积区和古滨岸河湖沉积区等4种沉积环境,相应地分布的水耕人为土类型及性状有较大的差别。近代浅海沉积区主要分布普通简育水耕人为土,其性状变化与海涂围垦时间有关。低洼湖沼沉积区主要分布普通潜育水耕人为土或底潜简育水耕人为土,其性状的差异主要与距古湖沼中心距离有关。古水陆相沉积区主要分布普通铁聚水耕人为土,局部区域因上层滞水可形成铁聚潜育水耕人为土。古滨岸河湖沉积区的土壤类型主要为普通铁聚水耕人为土或普通简育水耕人为土。研究认为,通过沉积环境的识别有助于低平原地区水耕人为土类型的鉴定。

亚热带山地草甸土性态的变异及其在中国土壤系统分类中的地位

为了解我国亚热带地区山地草甸土性态的变化和成土特点,从福建、浙江、江西、安徽、湖南和贵州等省采集了20个代表性山地草甸土剖面,详细观察了土壤剖面形态特征,分析了土壤颗粒组成、有机质、阳离子交换量(CEC)、酸度、氧化铁形态和黏土矿物类型等指标,并从诊断分类的角度探讨了它们在中国土壤系统分类中的地位。结果表明:这一地区的山地草甸土表层有机质积累均非常明显,颜色普遍呈黑色和深褐色,土壤酸化明显,土壤氧化铁游离度多在40%以下,土壤CEC较高。但研究也发现,不同样点之间土壤的土体厚度、剖面构型、黏化状况、有机质垂直分布、氧化铁含量、矿物类型及其诊断层和诊断特性均有较大的差异。土体构型大致有Ah-C、Ah-Bw-C、Ah-Bt-C和Ah-G-C等4类。根据中国土壤系统分类的诊断标准,可把研究的20个剖面归并为均腐土、潜育土、淋溶土、雏形土和新成土等5个土纲,下续分为6个亚纲、10个土类和15个亚类。研究认为,在地理发生分类中笼统地把这些土壤归为一个土类存在边界不明确等问题。

现代水耕人为土形成年代探讨——以浙江为例

以浙江省为例,基于地形特征及其形成、人口演变与土地开发、水利建设与农业技术发展等的历史变化分析,探讨了现代水耕人为土形成的年代。分析认为,虽然研究区水稻种植已有7 000 a左右的历史,但规模化水稻种植的历史基本上在2 000 a内。先秦以前,农业技术发展水平较低,难以形成大规模的稻田土壤水旱交替的环境,植稻土壤缺少现代水耕人为土的诊断特征。唐宋、明清和20世纪50—70年代是研究区水耕人为土形成的3个主要时期,水耕人为土面积迅速扩大。洪积扇和河谷平原地区可能是研究区内最早形成现代水耕人为土的主要区域。不同地貌区间大面积的水耕人为土的形成时间顺序大致为水网平原、河谷平原早于滨海平原早于丘陵山地。研究认为,稻作环境改善是现代水耕人为土形成的前提,农作技术发展和人口增加是水耕人为土面积扩大的主要动力。

不同种类有机物对污染农田土壤重金属活性的影响

为了解施用不同种类有机物对污染农田土壤重金属行为的影响,布设了田间小区试验,观察研究施用6种不同类型有机物对土壤水溶性重金属和农作物对重金属吸收等的影响。试验设7个处理,分别为对照(不施有机肥)、施新鲜水稻秸秆、新鲜鸡粪、鸡粪堆肥、新鲜猪粪、猪粪堆肥和商品有机肥,动态检测土壤中水溶性重金属含量、田面水中重金属浓度及收获水稻籽粒中重金属含量的变化。结果表明,与不施有机物的对照处理比较,施用各类有机物在试验前期均可明显提高土壤中水溶性重金属和田面水中重金属的含量,总体上以施用新鲜猪粪的最高,其次为新鲜鸡粪,施用商品有机肥的最低。土壤中水溶性重金属含量随试验时间增长逐渐下降。施用各类有机物对水稻籽粒中重金属的积累影响不明显。土壤中水溶性重金属及田面水中重金属含量均与相应的水溶性碳(DOC)浓度呈显著相关性,表明因有机物施用增加土壤中DOC浓度可能是土壤中水溶性重金属含量增加的主要原因;而不同有机物对土壤重金属活性影响的差异可能与有机物本身的分解程度及可释放DOC大小有关。但施用有机物引起的农田土壤水溶性重金属含量的增加是暂时的,对水稻生长后期籽粒中重金属积累的影响不明显。

植物有效磷与水溶性磷对土壤磷素积累的响应研究

以浙江省河谷平原、水网平原、滨海平原和丘陵山地等4类地貌的耕地为例,探讨了植物有效磷和水溶性磷随土壤磷素积累的变化特征。结果表明:植物有效磷和水溶性磷均随土壤磷素积累呈现明显的增加,它们随土壤磷素积累的增加量存在转变点。当土壤全磷达到0.80~0.95 g/kg以上时,植物有效磷随土壤磷素积累的增幅明显地增强;而当植物有效磷分别为42~62、165~265 mg/kg以上时,土壤水溶性磷水平发生了明显的2个递增过程。总体上,河谷平原土壤中植物有效磷和水溶性磷发生明显变化时土壤积累磷的临界值相对较低。由于易释放态磷占土壤磷的比例随磷积累的增加而增加,研究认为控制土壤磷素的过度积累可有效降低土壤磷素的流失。

中性污染稻田淹水配施硫化物对降低糙米Cd积累的效果

为探讨降低中性重金属污染土壤上生长的水稻糙米Cd的途径,设置6个处理(常规管理、长期淹水、长期淹水+添加0.1%Na_2S、长期淹水+添加0.1%NaHS、长期淹水+添加0.1%K_2S和长期淹水+添加0.1%CaSO_4)开展水稻-蔬菜-水稻3季盆栽试验,观察土壤中活性Cd水平和水稻与蔬菜中Cd的积累情况,分析长期淹水种植与配施不同硫化物降低糙米Cd含量的效果.结果表明,与常规管理比较,长期淹水种植水稻可显著降低土壤中有效态Cd水平和糙米中Cd的含量.长期淹水+添加0.1%Na_2S、长期淹水+添加0.1%NaHS、长期淹水+添加0.1%K_2S比长期淹水处理降低糙米中Cd含量达38.24%~50.00%.但添加0.1%CaSO_4对降低糙米中Cd的效果不明显.水稻生长期间的淹水处理对后茬蔬菜中镉积累影响不明显,但施用的Na2S、NaHS和K_2S对降低后茬蔬菜中镉积累仍有显著的后效.土壤分析结果表明,控制土壤中水溶性Cd和有效Cd水平是降低糙米Cd积累的主要原因.

施用生物质炭对不同类型土壤物理性状的影响

为探明施用生物质炭对土壤物理性状的影响,选择了质地与有机质相差较大的8种土壤,设置对照、施用1%生物质炭、施用2%生物质炭和1%商品有机肥4个处理,模拟研究了施用生物质炭对土壤容重、>0.25 mm水稳定性团聚体和土壤保水性的影响。结果表明,与对照相比,施用生物质炭可明显降低土壤容重,增加土壤的田间持水量,且作用效果随生物质炭用量的增加而增加。施用生物质炭对土壤>0.25 mm水稳定性团聚体的影响在不同土壤类型上有较大的差异:在壤质砂土中影响不明显;在壤土中具显著的促进作用;在粘土与粘壤土中,其效果因土壤有机质含量不同有所差异,对有机质较高的粘土与粘壤土,因其本身已具有较高含量的水稳定团聚体,施用后无明显效果,但对于有机质含量较低的粘土与粘壤土,施用后具有明显的促进作用。施用生物质炭对降低土壤容重和增加土壤田间持水量的作用比施用商品有机肥更明显,但在促进水稳定性团聚体形成上,生物质炭的作用不及商品有机肥。综合认为,施用生物质炭可明显改善无机胶体含量较高但有机胶体缺乏的土壤的结构。

施用生物质炭对红壤氮素供应能力的影响

通过室内培养试验研究添加生物质炭对红壤氮素供应能力的影响。结果表明,施用生物质炭明显提高土壤的pH值和土壤有机碳的积累,增加微生物生物量碳和氮的数量,减缓土壤氮素供应强度,促使土壤中矿质态氮向微生物生物量氮转化,但对土壤碱解氮的影响较小。氮素较低的土壤中施用生物质炭可导致速效氮素的明显下降,在施用生物质炭同时应配合施用氮素;而对于氮素偏高的土壤施用生物质炭,可降低土壤中的速效氮的水平,减少土壤氮素的淋失或NH4+-N和NO3--N在土壤中的过度积累。

潜育水耕人为土成土环境研究——以浙江省为例

为了解成土环境对潜育水耕人为土形成及其空间分布的影响,构建地形景观与潜育水耕人为土分布的关系,调查了浙江省水网平原、滨海平原、河谷平原和山丘谷地等地貌区潜育水耕人为土的特征及其分布的微地形、成土母质和土地利用方式。结果表明,微地形可直接改变土壤水分状况,是影响潜育水耕人为土形成的最重要的成土因素。潜育水耕人为土主要分布在水网平原、滨海平原、河谷平原及山丘谷地的低洼区域,其成土母质主要为湖沼相、河流沉积物、海相沉积物及岩石风化物的再积物,具较高的有机质含量,质地主要为粘壤至粘土,多显酸性和中性。潜育水耕人为土分布区的地下水位多在30~55cm。水网平原区内潜育水耕人为土的潜育特征土层厚度明显大于其它地貌区。长期种植茭白、莲藕、菱、席草或发展稻田养鱼,可促使其它类型的水耕人为土向潜育水耕人为土转变。

长期种植大棚蔬菜后水稻土氮素形态的变化

采用Schomberg等提出的土壤氮素有效性形态分析方法,探讨长期种植大棚蔬菜后水稻土氮素形态的变化。结果表明,无论是水田还是蔬菜地,土壤中氮素主要以难利用氮为主,矿质氮、易矿化氮和缓效氮的比例均较低。长期种植蔬菜后土壤全氮和难利用氮含量趋向降低,矿质氮明显增加,而易矿化氮有所下降。土壤中易矿化氮数量主要与土壤微生物生物量氮有关,难利用氮和缓效氮含量主要受土壤全氮的影响,土壤矿质氮与全氮、微生物生物量氮无明显相关。