酸性土壤活性锰与pH、Eh关系及其生物反应

以灰潮土为对照研究了湖北省 3种有代表性的酸性土壤在盆栽条件下 ,不同酸化处理土壤pH、Eh与活性锰的动态变化关系。结果表明 ,供试的棕红壤和黄棕壤酸化后 ,在盆栽油菜生长的前 70d内 ,土壤交换性锰含量增加 ,土壤交换性锰与碳酸盐结合态锰呈一定负相关 ,且交换性锰含量增加明显滞后于碳酸盐结合态锰的增加 ;30～90d内 ,碳酸盐结合态锰与易还原性锰呈一定正相关。虽然土壤pH和Eh在作物生长季节不断变化 ,但其 pe +pH仍维持不变。土壤 pH、Eh与交换性锰的关系能较好地反映土壤锰的转化机制 ,在进一步酸化时 ,供试的棕红壤MnO2 Mn2 + 电对是该土壤锰化合物变化的主要形式 ,MnO2 是变化过程的电子受体。供试的黄棕壤则以MnOOH MnO电对为其锰化合物氧化还原的主要形式 ,土壤酸化对其锰电对电位的影响没有直接引起Mn2 + 的变化 ;Mn2 +的增加可能是MnO在该过程中进一步溶解所致。试验结果还表明 ,油菜体内的锰铁比随锰中毒程度的加强而急剧增加 ,这一趋势远高于土壤锰铁比的增加。

土壤Eh和温度对稻田甲烷排放季节变化的影响

通过温室盆栽试验研究了土壤 Ｅｈ 和温度对稻田甲烷（ Ｃ Ｈ４ ） 排放季节变化的影响。结果表明，当水稻生长期土壤 Ｅｈ 处于适宜 Ｃ Ｈ４ 产生的水平时，土壤 Ｅｈ 对 Ｃ Ｈ４ 排放季节变化没有显著影响， 这时土壤温度却显著影响 Ｃ Ｈ４ 排放季节变化； 当水稻生长期相当一段时间土壤 Ｅｈ 处于抑制 Ｃ Ｈ４ 产生的水平时，土壤 Ｅｈ 的季节变化与 Ｃ Ｈ４ 排放季节变化间存在显著相关性，而土壤温度却没有。

土壤质地、温度和Eh对稻田甲烷排放的影响

本文报道在田间条件下，土壤质地、温度和Eh影响稻田CH4排放通量的研究结果。中国科学院封丘生态试验站的小区试验表明，在当地常规水分管理即间歇灌溉条件下，供试小区稻田的CH4平均排放通量仅为0.16-1.86mgCH4/m2h。通过成对数据t检验及用二项分布统计方法分析表明，供试条件下，土壤温度和Eh（5cm）对稻田CH4排放通量日变化有极显著影响，但它们不是决定稻田CH4排放通量季节变化的主要因素。土壤质地对稻田平均CH4排放通量具有显著的影响作用，1993年和1994年二年的结果表明，粘质土壤排放的CH4显著或极显著低于壤质和砂质土壤。但砂质和壤质土壤CH4平均排放通量的比较结果在年际之间不一致。

土壤pH、Eh对土壤-苦丁茶树系统中铅分布的影响

以苦丁茶冬青(Ilex kudingcha C.J.Tseng)扦插苗(15个月生)进行盆栽实验,通过土施H2SO4、Ca(OH)2和复合肥,改变土壤pH和氧化还原电位(Eh),研究土壤pH、Eh条件对土壤-苦丁茶树系统中铅分布的影响。结果表明:在所研究的土壤pH范围内,从酸性到碱性变化,铅在土壤中含量分布趋于减少,在苦丁茶树根、茎、叶中的含量分布趋于增多,呈现出酸性增大有利于降低铅对苦丁茶树的污染风险。随pH的变化,铅在土壤各层中含量改变较大的是中层,在苦丁茶树的根、茎、叶中含量变化较大的是根。随pH增大,苦丁茶树中铅含量增大,但铅主要被富集在茶树根部。改变土壤的Eh条件,对苦丁茶树及其土壤中铅的分布均有明显影响,其中以土壤的表层和茶树的根、叶影响较大。从减少铅污染的角度,存在适宜的土壤Eh值,如在Eh=260.5时茶树土壤将铅富集在表层,从而降低铅在茶树叶中的含量,对茶叶的安全性有利。

酸性和中性水田土壤施用硅肥的效应研究 Ⅰ.对土壤pH、Eh及硅动态的影响

分别选取酸性和中性水田土壤进行盆栽试验,研究施用硅肥对水稻各生育期土壤溶液pH、Eh及硅浓度的影响。结果表明,淹水种稻后酸性土壤pH迅速升高,而中性土壤pH降低,然后均趋于中性;Eh的变化基本均呈近似＂W＂形;土壤溶液硅浓度则经历了一个先升高后下降并趋于稳定的变化过程。与对照相比,单施高炉渣或高炉渣与葡萄糖配施处理在提高土壤溶液pH和Eh、增加硅浓度方面的效果较为明显,尤其在酸性水田土壤上表现得更为突出;偏硅酸钠的施用效果只是在水稻生长的某一时期在中性水田土壤上表现得相对明显;单施葡萄糖会降低土壤Eh,提高生育前期土壤溶液中的硅浓度。在水稻全生育期内,高炉渣与葡萄糖配施处理的土壤溶液中硅浓度升高的幅度最大,在酸性水田土壤和中性水田土壤上分别是对照处理的1.40（最小倍数）~4.93（最大倍数）倍和1.19（最小倍数）~2.72倍（最大倍数）,说明施用高炉渣硅肥,可明显提高土壤硅素供应水平,对促进水稻生长、提高水稻产量有重要意义。

宁夏引黄灌区干湿交替过程中土壤Eh的动态变化及影响因素

通过连续测定灌溉淹水和落干过程中的稻田土壤Eh,研究黄河上游宁夏引黄灌区水稻生育期内表层土壤Eh的变化规律。结果表明,表层土壤Eh与农田灌水与落干过程紧密相关,灌水后淹水过程中,表层土壤Eh下降;淹水后落干过程中表层土壤Eh上升。灌溉淹水和落干过程中,土壤电导率与土壤Eh极显著负相关(p<0.05),而灌溉水量、施肥量及地表温度对表层土壤Eh的影响均不显著(p<0.05)。

土壤化学中的Eh-pH图尚待商榷

土壤化学中的Eh-pH图对研究土壤中的营养元素具有很重要的作用,然而过去绘出的有关Lew is酸碱反应(即非氧化还原反应)部分的图像是不正确的。根据广义氧化还原理论,本文给出了经修正后的Eh-pH图。

稻田CH_4和N_2O排放关系及其微生物学机理和一些影响因子

用静态箱法原位观测和分析了我国北方稻田 3～ 1 2月CH4和N2 O的排放及其关系 ,并研究了这一关系发生的微生物学机理 .同时 ,监测了土壤湿度、pH、水分及Eh的变化 .结果表明 ,稻田CH4和N2 O排放之间存在着互为消长的关系 (R2 =0 0 4 94) .土壤湿度、pH及Eh变化范围分别在 0～ 2 4℃、6 87～ 7 0 2和 41 5～ 30 0mv之间 ,水分从非淹水期的 38～ 72 %FC至 5～ 1 0cm浅水淹灌 .土壤Eh对CH4和N2 O的释放起重要的调控作用 .在整个观测期内 ,与CH4和N2 O释放密切相关的 6种菌群 (发酵细菌、产氢产乙酸细菌、产甲烷细菌、甲烷氧化菌、硝化细菌、反硝化细菌 )各有其数量消长及酶活性变化规律 ,稻田CH4和N2 O排放之间互为消长的关系受这些相关微生物数量及酶活性变化的共同调控 .

石灰与秸秆配施对冷浸田水稻产量与土壤特性的影响

以湖北省典型冷浸田为研究对象,研究石灰与秸秆配施对水稻产量与土壤特性的影响。结果表明,与对照处理（L0＋S0）相比,石灰与秸秆的配施能显著提高水稻的产量、穗粒数、结实率和千粒重,增幅分别为46.0%、9.4%、6.7%和2.6%,N、P2O5、K2O的吸收量分别提高47.9%、50.3%和48.2%。与对照处理相比,石灰与秸秆配施显著降低土壤活性还原性物质总量和Fe2＋含量,降幅分别为48.3%和38.1%,土壤氧化还原电位（Eh）显著提高48.7%。石灰用量1 500~2 250kg/hm2、秸秆用量4 500kg/hm2是较理想的配施模式。

长期施肥对棕壤铁形态及其有效性的影响

【目的】利用沈阳农业大学棕壤肥料长期定位试验,研究不同施肥处理对耕层土壤酸碱度(pH)、氧化还原电位(Eh)和有机质的影响,探讨不同施肥条件下土壤游离态氧化铁、无定形氧化铁、亚铁总量和有效铁含量的变化以及与pH、Eh和有机质的关系。【方法】本文选取试验处理为CK(不施肥)、N(氮肥)、NP(氮磷肥配施)、NPK(氮磷钾肥配施)、M(有机肥)、MN(有机肥与氮肥配施)、MNP(有机肥与氮磷肥配施)、MNPK(有机肥与氮磷钾肥配施)。在2014年大豆收获期,采集了不同施肥处理0—20 cm耕层土壤样品,分析了土壤pH、Eh、有机质含量以及游离态氧化铁、无定形氧化铁、亚铁和有效铁含量。【结果】与1979年原始土壤相比,所有处理土壤pH显著降低了0.6~1.4个单位。不施肥处理土壤有机质下降了11.5%,化肥处理有机质略有下降,而有机肥处理有机质含量显著增加。所有处理有效铁含量显著增加,化肥有机肥配施增加幅度更大;与2014年不施肥处理相比,施用氮肥处理土壤pH最低,而氮肥配施磷、钾和有机肥中的一种或几种pH又有所上升,其中配施有机肥效果最明显;施用化肥处理土壤Eh增加,而施用有机肥处理Eh则下降。施用化肥土壤游离态氧化铁和有效铁含量增加,亚铁含量下降,而施用有机肥土壤游离态氧化铁降低,亚铁总量及有效铁含量增加。【结论】经过长期耕作和施肥,土壤pH显著下降,有效铁含量显著增加。长期不施肥土壤有机质显著下降。施用氮肥土壤酸化趋势明显,磷、钾和有机肥配施能够缓解氮肥引起的酸化现象。施用有机肥显著降低土壤氧化还原电位,有利于氧化态铁向还原态铁转化,更有利于增加土壤有效性铁的含量。

冬作季节土地管理对水稻土CH_4排放季节变化的影响

通过温室盆栽试验对水稻土CH4 排放的季节变化及冬作季节土地管理的影响进行了研究 .结果表明 ,冬作季节种植紫云英、淹水休闲及干燥休闲但泡水前施用稻草处理泡水后 3 0dCH4 排放量分别高达 13 3d观测期总排放量的 67.5 %、3 5 .5 %及 3 3 .3 % ,且在泡水后第 13天及水稻移栽后第 7、40、91天分别出现 4个CH4 排放高峰 ;而种植小麦和干燥休闲但冬作前施用稻草处理泡水后 5 5dCH4 排放量才占观测期总排放量的 6.74%和 0 .2 7% ,随后至水稻收获CH4 排放通量也不高 .冬作季节土地管理引起的水稻生长期土壤Eh季节变化的差异是造成CH4

淹水时间对水稻土磷素形态转化及其有效性的影响

水稻土淹水后土壤中P的形态及其有效性发生了变化,为掌握淹水时间对这种变化影响的规律,选择太湖地区典型水稻土—黄泥土为试验样本,在室内进行了不同淹水时间的土壤培育试验,并采用新鲜土壤样品测定的方法,研究了淹水时间对土壤P素形态转化及其有效性的影响。结果表明:①淹水时间主要影响Fe-P、O-P、Ca10-P和Ca8-P的转化。与淹水前相比,淹水使Fe-P和Ca8-P增加、O-P和Ca10-P减少,其中,Fe-P和Ca8-P分别于淹水45和15天后增加最为显著并趋于稳定,此时分别增加了194和9.6 mg/kg(分别占淹水前的93%和73%);O-P和Ca10-P于淹水15天后减少最为显著并趋于稳定,此时分别减少了72和20 mg/kg(分别占淹水前的24%和27%);②淹水改变了水稻土P素有效性及有效P的数量,与淹水前相比,淹水45天,水稻土P素有效性及有效P的数量最高,有效P增加了32 mg/kg(占淹水前的57%)。结论:淹水时间影响着水稻土P素形态转化、有效性以及有效P的数量,淹水45天,水稻土P素形态转化数量最大、有效性最高和有效P的数量最大。

冬季淹水稻田CH_4产生、氧化和排放规律及其影响因素研究

采用静态箱/气象色谱法——田间原位观测和室内培养试验连续一年研究了冬季淹水稻田的CH4产生潜力、氧化潜力和排放通量,以探讨冬季淹水稻田CH4产生、氧化和排放的季节变化规律及其影响因素。结果表明：0~251 d（d表示淹水后天数）,CH4产生潜力逐渐增大,到251 d达最大值,之后逐渐减小;0~204 d,CH4氧化潜力变化较小,但到235 d急剧增至最大值,随后逐渐减小;0~169 d,稻田几乎没有CH4排放,192 d才开始有较明显的CH4排放,到230 d达最大值,为80.2 mg.m-2.h-1,随后逐渐减小,331 d出现一个CH4排放高峰。全观测期内CH4排放量为69.9 g.m-2,其中非水稻生长期排放6.7 g.m-2,占总量的9.5%。全观测期内CH4产生潜力与土温及土壤Eh均无显著相关性;全观测期内CH4氧化潜力与土温极显著正相关（P〈0.01）,水稻生长期CH4氧化潜力与土壤中氨氮含量呈极显著正相关（P〈0.01）;全观测期内稻田CH4排放与土温和CH4产生潜力两个因素均显著正相关（P〈0.05）而与土壤Eh呈显著负相关（P〈0.05）。

种稻盆钵土壤甲烷排放通量变化的研究

通过温室盆栽试验，研究了不同冬作处理时后茬水稻生长期甲烷排放通量及土壤温度、土壤Ｅｈ的日变化规律。结果表明：连续晴天甲烷排放通量和土壤温度存在明显的昼夜变化，最大值出现在下午４时左右，最小值出现在凌晨４时左右，符合余弦函数变化规律；连续阴雨天甲烷排放通量有逐日降低的趋势，但其昼夜变化缺乏规律性。种稻盆钵土壤甲烷排放通量昼夜变化主要受０～１０ｃｍ深土壤温度的影响，而与土壤氧化还原电位无关。

水稻品种对CH_4产生、排放及δ^(13)CH_4的影响

水稻品种是调控CH4产生和排放的关键因素。关于水稻品种对稻田产生和排放CH4的稳定性碳同位素组成(δ13CH4)的影响研究鲜见报道。通过温室盆栽和室内培养试验并结合稳定性碳同位素方法,研究了持续淹水条件下4个水稻生育期镇稻624、农香98和中早33的土壤CH4产生潜力、土壤溶液CH4浓度、CH4排放通量及产生、排放CH4的δ13C值,为最终筛选优质高产且低CH4排放的水稻品种提供CH4排放相关过程及其稳定性碳同位素方面的参考数据。结果表明:在分蘖期和拔节期,镇稻624和农香98的土壤CH4产生潜力显著高于中早33,在灌浆期和成熟期显著小于后者(P<0.05)。三者土壤CH4产生潜力、土壤溶液CH4浓度最高值和土壤Eh的最低值依次出现在拔节期(2.6μg·g-1·d-1,346.9μmol·L-1,-296 m V)、拔节期(3.2μg·g-1·d-1,425.9μmol·L-1,-316 m V)和灌浆期(2.4μg·g-1·d-1、435.2μmol·L-1,-308 m V)。各品种土壤CH4产生潜力均与相应土壤溶液中CH4浓度显著正相关(P<0.01),且与土壤Eh显著负相关(P<0.01)。镇稻624和农香98在分蘖盛期CH4排放通量最大(67.1和68.7 mg·m-2·h-1),中早33则在拔节期(58.5 mg·m-2·h-1)。各品种CH4季节排放总量依次为55.29、55.74和40.82 g·m-2,前二者无显著差异,显著高于中早33,这可能是镇稻624和农香98的土壤CH4产生潜力在分蘖期和拔节期显著大于中早33,而各品种CH4排放又相对集中在分蘖期和拔节期的缘故。相关分析表明,各生育期CH4排放通量与相应的土壤CH4产生潜力显著正相关(P<0.01)。可见水稻品种通过影响土壤的CH4产生,进而影响稻田CH4的排放。镇稻624和中早33土壤产生CH4的δ13C值从约-67.0‰增至-55.5‰,农香98则先减后增,范围为-64.2‰^-52.9‰,这说明镇稻624和中早33的土壤CH4产生途径差异较小,而二者与农香98差异较大。各品种排放CH4的δ13C值均先减后增,分别为-67.6‰^-48.5‰、-73.0‰^-47.3‰和-60.9‰^-46.7‰,季节平均值依次为-52.7‰、-52.5‰和-54.8‰。总体上,水稻品种影响排放δ13CH4值的季节变化。

沈阳棕壤氧化还原电位动态变化的研究

2013年9月到次年9月间每隔7天，在沈阳农业大学后山棕壤（简育湿润淋溶土）每间隔10cm观测0～100cm土体内土壤温度，并用土钻采集新鲜土样，立即测定土壤氧化还原电位，室内测定土壤水分含量和土壤DH，研究其动态变化规律。结果表明：①9—11月，各土层Eh均在300～400mv范围内呈平稳状态；12月到次年3月，土壤处于冻融时期，各土层Eh明显升高；4-6月干湿交替时期，各土层Eh呈波动变化趋势；与往年不同，7-8月沈阳地区降水量明显减少，土壤Eh呈现先升高后趋于平稳的变化趋势，且随着土壤深度的增加而减小。其中有机质较多的土壤表层Eh变化幅度较小。②9-11月以及次年4-8月间，土壤Eh变化主要受含水量影响，二者呈负相关关系（P〈0．05）。12月到次年3月间，二者呈现正相关关系（尸〈O．05）。温度较低、水分含量较多的冻融时期，土壤Eh变化趋势为先升高后降低，温度较高、水分较多的干湿交替期，土壤Eh波动变化则尤为明显。③非冻融时期，各层土壤Eh受pH影响不显著。冻融时期，各层土壤Eh受土壤pH影响较大，且二者呈正相关关系（P〈0．05）。

三种过氧化物在土壤中的抗还原作用及对水稻生长的影响

水稻盆栽试验结果表明，施用ＣａＯ２、ＭｇＯ２和ＢａＯ２三种过氧化物（释氧物）能在一定时间范围内提高土壤Ｅｈ值．在土壤中添加Ｆｅ（２＋）和葡萄糖来模拟潜育性土壤的强还原条件，施用过氧化物能明显降低土壤还原物质总量和活性还原物质含量，减轻Ｆｅ（２＋）等还原物质对水稻的毒害，促进水稻的正常生长发育，提高产量。

北海-临高海底光缆路由区海底土中几种腐蚀因子的调查

研究了北海-临高海底光缆路由区表层和1.5 m层海底土中的泥温、pH值、Eh值、硫化物和硫酸盐还原菌等几种腐蚀因子。结果发现,泥温和pH值表层与1.5 m层海底土中差别不大,对海缆的安全性不会造成威胁;路由区除北端粗砂区表层海底土为强氧化环境外,其余无论是表层还是1.5 m层都属于还原环境和过渡环境区域;硫化物含量的分布特征是1.5m层明显高于表层,且对海缆外护层可能有轻微的腐蚀作用;硫酸盐还原菌的含量分布规律则是表层高于1.5 m层,在光缆的埋设深度上微生物腐蚀作用轻微。

淹水过程不同土层磷的释放研究

采用土槽模拟实验研究了淹水土壤不同土层磷释放特征及影响因素。实验结果表明:淹水土壤不同土层磷释放呈锯齿状交替变化,但释放量有很大差异,中层释放量最低,上和下层释放量较高,最大磷浓度分别为0.0336mg/L和0.0517mg/L;而不同土层溶液中的亚铁和总铁量正好与之相反,中层铁释放量最大,上层次之,下层最低,且中层释铁量明显高于上层和下层;不同土层溶液随淹水时间pH趋于中性,Eh降低,其中中层溶液Eh下降的幅度大;淹水土壤溶液中各种不同形态铁的氧化物,如因水解和氧化形成的水铁矿以及蓝铁矿在一定程度上影响了土壤磷的释放;同时淹水增加了磷的扩散,地下水有一定量的磷累积。

南方稻作区淹水稻田拔节期土壤微环境变化

在控制排水技术基础上,从土壤养分、土壤通气性以及土壤温度三个方面研究淹水稻田拔节孕穗期不同土层土壤微环境变化。结果表明：淹水条件下,各土层土壤速效氮含量均呈现降低趋势,除了0-10cm土层,速效磷呈现升高趋势。与淹水第1天相比,淹水10天速效氮含量降低了14.53%-34.38%,0-10cm土层速效磷含量降低了2.52%-2.48%,其余土层速效磷含量升高了1.33%-7.77%;淹水会降低土壤氧化还原电位（Eh）,恶化土壤通气状况,渗漏强度越大,土壤通气状况越好;此外,淹水使土壤积温升高,渗漏量越小,水层的保温作用越强,表层土壤温度呈现中午降低,早晚升高的趋势,而深层土壤温度则一直是升高趋势。