黑色岩系成壤过程中镉和硒的形态转变与迁移特征

[目的]黑色岩系含有高量的镉和硒,为明确其在风化成土过程中,岩石镉和硒的形态转变和释放对周围生态环境产生影响。[方法]在浙西北寒武统荷塘组地层的黑色岩系分布区,通过沿地形不同部位(丘陵上坡、丘陵中坡、丘陵下坡、丘间谷底和河谷阶地)采集土壤剖面分层土样,探讨黑色岩系风化成土及其风化物迁移过程中镉和硒的数量与形态转变规律。[结果]从母岩经母质到土壤,土壤总镉和总硒均呈下降趋势。黑色岩系风化物镉和硒损失随沿丘陵坡地向下迁移搬运距离增加而增加,其中,由坡积物演变为洪积物的过程中,镉和硒的损失大于由残积物演变为坡积物的损失。从风化物中流失的镉和硒以流水扩散方式对下游河流冲积物发育表土镉和硒含量产生影响,但影响程度随距离增加而减小。随着风化物搬运距离增加和土壤的演变,发生碳酸盐结合态镉和残留态镉向水溶性镉、交换性镉、有机质结合态镉、氧化物结合态镉转变,残留态硒逐渐活化转变为交换性硒、有机质结合态硒、氧化物结合态硒。土壤水溶性镉、交换性镉(硒)、有机质结合态镉(硒)呈现向地表增加的趋势;硒的有机富集及表土富集现象比镉更为明显。[结论]黑色岩系风化不仅可通过残留方式直接影响其分布区土壤镉与硒的含量,也可通过流水扩散方式影响周边地区土壤镉和硒的含量。

酸化对茶园土壤矿物转变及供钾能力的影响

酸化是种植茶树后土壤变化的普遍现象。为了解酸化对茶园土壤矿质组分和钾素的长期影响,选择花岗岩发育的红壤茶园为研究对象,以相邻林地为对照,采用实地采样分析与模拟试验相结合的方法,研究长期种植茶树20 a和50 a后土壤酸化导致的土壤矿物和土壤钾素形态的变化,以及酸化对外源钾肥在土壤中钾形态转变的影响。结果表明,茶园土壤酸化降低了土壤缓效性钾的容量,减少了砂粒和粉粒中云母、长石等含钾矿物含量,促进了土壤黏粒中2∶1型(伊利石)矿物向1∶1型矿物(高岭石)的转变,降低了土壤总钾量。随着土壤酸度的增加,土壤中矿物态钾和缓效钾的比例逐渐下降,水溶态钾的比例逐渐增加。土壤酸化后,施入土壤中的钾主要以活性较高的水溶态和交换态存在,向非交换态转化的比例明显降低,土壤对外源钾的缓冲性逐渐下降。在酸性土壤中施用沸石可增强土壤对钾素形态转变的缓冲性。研究认为,茶园土壤酸化可显著降低土壤总钾量,减弱土壤供钾能力及对肥料钾的缓冲能力。

浙江省海岛丘陵土壤的发生特点与系统分类归属

海岛地理景观特殊且成土条件复杂,其土壤形成有别于大陆。为了解浙江省海岛丘陵土壤的发生特点和系统分类归属,本文对80个土壤剖面进行调查,并结合历史文献数据进行研究。调查结果表明:浙江省海岛丘陵土壤的地貌结构、母质组成、气候条件和植被类型等相对单一,但海岛规模、离陆距离、潮汐、人为活动影响频繁;地形坡度较大,石质化明显,黏化作用弱,脱硅富铁铝化作用多变,风化淋溶系数中等,复盐基现象明显,pH值和盐基饱和度较同纬度大陆高,成土环境受古代和现代双重因素影响。在该研究区共鉴定出富铁土、淋溶土、雏形土和新成土4个土纲,干润富铁土、湿润富铁土、干润淋溶土、湿润淋溶土、干润雏形土、湿润雏形土和正常新成土7个亚纲,10个土类、11个亚类和25个土族。浙江省海岛丘陵土壤形成方向基本上与同纬度大陆丘陵土壤相同,属于传统的“红壤带”。

中国植稻土壤发生分类的研究现状与存在问题分析

植稻土壤是中国最为重要的农业土壤,它是被人类用于水稻生产、通过长期水耕熟化形成了具有特定土壤剖面特征的一类土壤。中国目前的“中国土壤分类系统”与“中国土壤系统分类”等2个土壤分类系统中都把其作为独立的土壤类型,分别称为水稻土和水耕人为土。该类土壤是周期性灌溉、排水、施肥、耕耘、轮作下逐步形成的,其主要的成土过程包括周期性的氧化还原交替与铁锰淋淀、盐基淋溶与复盐基作用和强烈的有机碳的固定与积累作用。当前对这类土壤的定量化研究已逐渐完善,对其在地理空间上的分布规律与特点及其受地形、成土母质的影响也有较为深入的了解。但有关这类土壤中氧化铁垂直分异的机理、某些土壤类别的设置、土壤定量鉴定标准、田间调查制图技术及因利用方式改变引起的土壤类型演化等问题还有待进一步研究完善。

矿物改良剂对污染土壤中重金属多目标有效性的影响

通过培养试验比较研究磷灰石、农用石灰、坡缕石、钙镁磷肥、沸石和氢氧化铁等6种矿物改良剂对酸性和石灰性等2种污染土壤中重金属的稳定性及其可溶性、植物有效性和生物可接受性的影响。吸附和解吸试验表明,6种矿物改良剂本身对Cd、Cu、Zn和Pb等4种重金属均有强烈的吸持作用,吸持率在97.2%以上;2次解吸后被保留在矿物上的重金属比例仍在96.8%以上。施用改良剂后,土壤中交换态重金属逐渐向碳酸盐结合态、氧化物结合态和残留态转化,但不同改良剂的转化方式和程度有较大差异。施用改良剂对降低土壤中水溶性重金属的效果最为明显,其次为植物有效态重金属,但降低生物可接受态重金属的效果较弱。酸性土壤上施用改良剂的效果明显高于石灰性土壤。总体上,各类改良剂在降低水溶性重金属的效果上较为相似,以施用钙镁磷肥、坡缕石或磷灰石为佳;在降低植物有效性重金属的效果上因重金属种类不同有所差异,Cd以施用钙镁磷肥为佳,Cu以施用坡缕石为佳,Zn以施用钙镁磷肥或坡缕石为佳,Pb以施用农用石灰、磷灰石或坡缕石为佳。施用氢氧化铁、沸石和钙镁磷肥对生物可接受态重金属有一定的降低作用。

浙江省耕地土壤氮磷钾现状分析

对浙江省11个地市83县(市、区)的耕地土壤全N、有效P和有效K进行分析.结果表明:与第2次土壤普查相比,浙江省耕地土壤全N和有效K平均含量略有下降,有效P平均含量明显增加;全N质量分数低于1g爛kg-1、有效P质量分数低于10mg爛kg-1和有效K质量分数低于80mg爛kg-1的比例分别占13.90%、44.80%和48.17%;土壤全N、有效P和有效K等3种养分中存在1种以上养分低于以上数值的样本占总样本的73.79%,土壤N、P、K等3种养分不平衡状况明显;土壤全N、有效P和有效K存在较大的空间分异,变异程度为有效P(192%)>有效K(71%)>全N(39%);土壤全N含量与土壤有机质积累呈显著的正相关,其中黏土>黏壤土>壤土>砂土,水网平原>河谷平原>高丘、低丘>滨海平原;土壤有效P含量随pH的下降而增加,其中砂土>壤土>黏壤土、黏土,高丘、滨海平原>河谷平原、低丘>水网平原;土壤有效K与土壤pH、质地和地貌类型存在一定的关系,随土壤pH值的下降而下降,其中黏土>黏壤土>壤土>砂土,滨海平原>水网平原>河谷平原>低丘>高丘.

普通克里金模型对同尺度下不同土壤肥力指标的空间解析力比较

【目的】分析相同空间插值方法对不同肥力指标在空间解析力上的差异和适用性,为测土配方施肥提供技术指导。【方法】以浙江温岭市为研究区域,采用正态QQ图的方法,对1926个样点的有机质、碱解氮、有效磷和速效钾4项指标数据均进行预处理检查,剔除异常值;应用普通克里金插值模型及SPSS、GS+和ArcGIS等软件,通过正态转换、半方差函数模型拟合分析和交叉验证分析等方法,对有机质、碱解氮、有效磷和速效钾4项肥力指标进行的插值结果进行比较,判断普通克里金模型对4项常规肥力指标的空间解析力差异。【结果】剔除异常值后,有机质、碱解氮、有效磷和速效钾4项肥力指标的有效样本数分别为1926,1923,1924和1925个,满足县域范围内空间插值研究的要求。在县域测土配方项目高密度取样条件下,使用普通克里金法进行地统计空间插值,其结果精度可满足要求;在既定尺度下,普通克里金插值模型对4项肥力指标的空间解析力从高到低依次为有机质>碱解氮>速效钾>有效磷;当研究指标的变异系数相近时可选择同样的方法进行地统计空间插值,而在变异过于强烈的情况下对插值方法和模型拟合的选择会有更严格的要求。【结论】普通克里金插值模型可用于不同养分指标的空间解析力差异分析,以指导实施测土配方施肥。

浙江省典型茶园生态系统中重金属流及其平衡分析

选择浙西北、浙中、浙东和浙南等4个代表性产茶县市(长兴县、兰溪市、绍兴县和龙泉市),进行了为期一年的茶叶生产过程中有机肥、化肥、大气沉降、茶叶收获物和地表径流中重金属流的定点定量分析,探讨了茶叶生态系统中重金属的年平衡值及其影响因素。结果表明,茶园生态系统中重金属来源物和农产品及排水中重金属流有较大的空间变异性。在施用化肥为主的茶园中,Zn、Cu和Pb输入主要为大气沉降,其次为有机肥施用;As的输入主要为大气沉降,其次为化肥施用;化肥施用对Cd和Hg的输入有较大的影响。在施用有机肥为主的茶园中,Zn、Cu、Cd和Hg的输入主要为有机肥的施用,其次为大气沉降;Pb和As的输入主要为大气沉降,其次为有机肥施用。以地表径流流失的Zn和Cu量高于因茶叶收获带走的Zn和Cu,而Pb、Cd、Hg和As的输出主要是通过茶叶的收获。在施用化肥为主的茶园中,Zn、Cu、Pb、Cd、Hg和As的年平衡值平均分别为313.0、11.8、41.2、2.95、0.22、2.18 g/hm2;在施用有机肥为主的茶园中,Zn、Cu、Pb、Cd、Hg和As的年平衡值平均分别为849.3、303.4、66.3、2.59、0.47、7.43 g/hm2。茶园系统中重金属的年平衡值有机肥施用为主的茶园高于化肥施用为主的茶园。

基于ArcGIS Runtime for WPF的触摸屏施肥咨询系统集成与应用

为了更高效地推广科学施肥技术,开发集成了基于Arc GIS Runtime for WPF的触摸屏施肥咨询系统。使用既有瓦片影像高效生成高清离线多级瓦片缓存地图包技术和基于专家知识库的施肥方案,降低了用户门槛,提升了用户体验,使得测土配方施肥技术面向基层的全面推广变得更为可行。

改良剂降低富磷蔬菜地土壤磷和氮流失的作用

为了解不同改良剂对土壤中磷和氮的稳定作用,进行田间试验研究在施用量为2.5t/hm2时氢氧化铝、石灰石粉、石膏、氯化钙和粉煤灰5种改良剂对蔬菜地地表径流中磷和氮浓度的影响。结果表明,改良剂施用可明显降低土壤有效磷和水溶性磷含量,轻微增加土壤中NH4+-N含量,但对土壤中NO3--N影响不大。施用改良剂可显著降低蔬菜地地表径流中总磷、溶解态磷、颗粒态磷和NH4+-N的浓度,增加水溶性有机氮浓度,但对水溶性总氮和NO3--N浓度影响不明显。与对照比较,施用氢氧化铝、石灰石粉、石膏、氯化钙和粉煤灰5种改良剂的地表径流中总磷浓度下降比例平均分别为13.68%,35.54%,38.72%,43.77%和45.02%,溶解态磷浓度下降比例平均分别为16.05%,32.42%,48.75%,55.38%和38.98%;NH4+-N浓度下降比例平均分别为24.21%,37.84%,11.31%,10.08%和55.56%。总体上,施用氯化钙和粉煤灰降低地表径流中磷浓度的效果好于其他改良剂。

浙江省土种资源数据库及管理系统的建设

通过MicrosoftAccess建立了浙江省土种资源数据库 ,实现了对相对零散的《浙江土种志》的数字化 ,并对其进行系统管理。以VisualBasic 6 .0为程序语言 ,进行管理系统的界面设计和系统集成 ,使系统界面较为友好 ,操作更为便捷。该系统具有对《浙江土种志》中各土种信息的显示、查询。

树冠位置对砂质果园土壤养分空间异质化的影响

对浙江衢州96 m2橘园土壤中速效N(NH4-N,NO3-N)及有效P,Cu,Zn等成分进行分析,结果表明在长期集约化经营条件下,成年砂质果园土壤养分在空间上呈明显的非均质性。果树树冠以下土壤速效养分和电导率等明显高于其他区域,这可能与树冠对雨水的拦载作用减弱了对树下土壤的淋洗作用及喷施在果树上的微量元素随雨水降落在树冠以下土壤有关。在进行田间采集土样和测土施肥时应该考虑这方面的变异性。

基于WebGIS的农业科技园区信息系统建设

以浙江省嵊州市高新农业园区为例,用GIS和网络技术开发出WebGIS的园区信息管理系统。通过网络可以查询获取园区的土壤、土地、路、渠、村等信息。该系统操作方便,具有缩放、漫游、查询等多种功能,提高了农业科技园区的示范效果。

“3S”技术在土壤养分空间变异研究中的应用

运用包括遥感(RS)、全球定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)在内的"3S"技术为辅助手段进行土壤养分空间变异研究,不但提高了研究效率,同时也使土壤养分空间分布的表达更为直观,取样更具代表性、合理性,分析结果更为精准可靠。选用地统计分析(Geostatistical Analyst)原理的反距离权重法(IDW)和克里金(Kriging)模型进行土壤养分空间插值,使其分析结果的公共认可性得以保证。"3S"技术与传统技术相结合的方法将会是土壤养分空间变异研究的发展趋势。

衢县白水畈农业科技示范园区土壤肥力状况探讨

对国家农业综合开发办衢县白水畈科技示范园区 5 1个水田耕层土壤样品有机质、碱解氮(N)、速效磷 (P)、速效钾 (K)和土壤pH进行测定 ,用聚类分析判断园区内土壤养分的丰缺状况 ,比较该地区 1980年和 1999年的土壤肥力状况后 ,提出土壤改良的合理方法。

土霉素对猪粪污染土壤微生物数量和酶活性的影响研究

研究外源土霉素对受不同养殖污染程度的土壤生物学性质的影响,结果表明:添加土霉素可降低土壤微生物数量,降低比例由低至高依次为:猪粪堆放处土壤、长期施用猪粪农田土壤、不施用畜禽粪农田土壤;添加土霉素对土壤脲酶和中性磷酸酶活性的抑制程度为:不施用畜禽粪农田土壤>长期施用猪粪农田土壤>猪粪堆放处土壤,影响大小随受畜禽养殖污染程度增加而减小。长期受养殖污染的土壤具有较高的土霉素抗性微生物水平,可能与养殖污染促进了土壤环境中抗生素抗性物质形成有关。

嘉善县耕地地力调查信息系统集成

本文以MapObjects为地图控件,以VB.NET为语言,以农业部耕地地力调查项目数据为基础,构建基于.NET架构的嘉善县耕地地力调查信息系统。系统除具备一般地理信息系统所需的基本功能外,还扩展了根据当地需要和用户对象定制的其它功能,进行耕地地力评价、提供水稻施肥咨询,并在此基础上总结出了开发实用型农业信息系统所需遵循的几条原则。

基于GIS的农产品安全溯源体系

农产品安全是维系人们生命和健康的重要因素,构建"从农田到餐桌"的农产品安全生产与溯源体系日益迫切。通过分析中国农产品安全生产的产地环境和加工流通环节的实际情况,应用GIS技术,结合产区地形地貌、农产品种植(养殖)等情况,对种植区域进行产地划分,采用以行政区划码和地块编码为主体的方式进行统一编码,给每个种植(养殖)地块一个唯一的身份编码,将其与农产品生产信息关联起来,实现产地信息的可视化表达。另外,结合农产品安全生产供应链,采用EAN/UCC条码技术,将农产品安全生产的生产、加工和流通环节的信息联系在一起,实现农产品的质量安全全程跟踪与回溯。本研究提出的农产品安全溯源体系通过企业的应用,有效可靠的实现了农产品的安全生产与追溯。

基于WebGIS的茶叶产地编码及其质量安全与溯源技术

科学的产地编码体系的建立是茶叶安全生产和溯源的基础性工作。该研究在产地环境评价的基础上,结合地形地貌、茶叶种植等情况,对茶叶种植区域进行产地划分,采用以县区行政代码加地块编码的方式进行统一编码,绘制产地编码图。同时,结合茶叶生产、加工、流通等过程,应用WebGIS技术进行地理空间信息和生产流通信息的融合,开发出一个灵活开放的、从产地到餐桌的茶叶安全生产全程管理系统,实现茶叶流通信息化和安全生产溯源,并在宁波茶叶生产上得到应用。该研究可为其他农产品产地编码和安全生产溯源提供参考。

土壤质量及其演变

土壤质量是指土壤肥力质量、土壤环境质量及土壤健康质量三个方面的综合质量,是现代土壤学研究的核心。本文综述了土壤质量的内涵、土壤质量研究的重要性与重点、土壤质量演变的规律及土壤退化的途径。