浙江省典型农田土壤酸化关键pH段的酸缓冲性能及影响因素研究

由中性(pH 6.5~7.5)向酸性(pH 4.5~5.5)发展是土壤酸化的关键阶段,因此土壤pH 4.5~6.5范围内土壤对酸的缓冲能力将直接影响土壤酸化的速率。从浙江省平原地区采集了48个代表性水田土壤,分析了酸化关键pH段的土壤酸缓冲性能及主要影响因素。结果表明:供试水田土壤pH 4.5~6.5间的酸缓冲容量(pH降低1个单位所需要的酸量)在8.34~41.22 mmol/(kg·pH)之间,平均为23.38 mmol/(kg·pH),由高至低分别为水网平原>滨海平原>河谷平原,水网平原和滨海平原区水田土壤的酸缓冲容量分别是河谷平原的1.60、1.17倍。相关分析表明,土壤粘粒含量和CEC是影响土壤酸缓冲容量的主要因素,缺乏粘粒含量是平原地区土壤快速酸化的主要诱因。质地较轻的土壤是平原地区农田酸化预防的重点。

不同土壤类型和利用方式下土壤酸缓冲性能分异及其机理探讨——以海南省为例

【目的】通过研究海南省典型土壤酸缓冲性能在不同土壤类型和土地利用方式下的分异及其机理,为海南省酸化土壤的合理利用和管理提供理论依据。【方法】于2019年夏季选取海南省内33处地点,采集各典型植被类型(旱地、水田、林地和园地)下的主要类型土壤(砖红壤、赤红壤、黄壤、燥红土、滨海风沙土、水稻土),对其酸缓冲性能进行研究。【结果】海南省典型土壤酸缓冲容量在3.17~27.70 mmol/kg,平均值为9.01 mmol/kg,供试土壤均对酸敏感。不同土地利用方式下,园地土壤酸缓冲容量(12.14 mmol/kg)显著高于林地、水田和旱地。不同土壤类型下,黄壤酸缓冲容量(17.13 mmol/kg)显著高于砖红壤、赤红壤、燥红土、滨海风沙土和水稻土。海南省典型土壤酸缓冲容量与阳离子交换量、比表面积、黏粒含量和粉粒含量呈极显著正相关(P<0.01),与有机质含量、交换性盐基总量和盐基饱和度呈显著正相关(P<0.05),此外,土壤酸缓冲容量与pH(H2O)和砂粒含量呈极显著负相关(P<0.01),与交换性氢呈显著负相关(P<0.05)。供试土壤中稍易受酸害等级有1个,占3.0%;极易受酸害等级土壤有2个,占6.0%;易受酸害等级土壤有30个,占91.0%。【结论】海南省不同土地利用方式下,园地土壤酸缓冲性能由阳离子交换量决定;旱地和林地土壤酸缓冲性能由比表面积、阳离子交换量和盐基饱和度决定;水田土壤对酸的敏感性由有机质含量决定。不同土壤类型中,黄壤酸缓冲性能受比表面积影响最大;砖红壤和赤红壤酸缓冲性能由比表面积决定;燥红土由阳离子交换量决定;滨海风沙土由pH(H2O)决定;水稻土由有机质含量决定。在日后的农业生产中,合理施用化肥、增施有机肥或采用土壤酸性调节剂等有利于提高土壤酸缓冲容量,为农业生产提供良好的环境。

浙江省红层母质发育土壤的酸缓冲性及其在人为利用下的酸化特点

为了解由红层坡地改成梯田后,在稳定的成土环境与施肥条件下土壤酸碱度的变化特点,从浙江省采集了240个不同利用方式和利用时间的红层母质发育的农地土壤样本,探讨了不同类型红层母质发育土壤的酸缓冲性,分析了在水耕和旱耕条件下红层母质发育土壤酸碱度随利用时间的变化特点。结果表明,研究土壤酸缓冲曲线可分为pH值>6.5、pH值介于3.5~6.5之间和pH值<3.5等3个阶段,pH值>6.5和<3.5时,土壤pH值随酸加入量的变化较缓慢,对酸具有较强的缓冲性;pH值介于3.5~6.5时,土壤pH值随酸量增加呈现快速下降的趋势,容易发生土壤酸化。红层母质发育土壤的酸缓冲容量与缓冲强度有很大的变化,分别介于65.09~663.31、38.98~160.61 mmol/kg之间,平均值分别为232.64、81.60 mmol/kg;其酸缓冲容量明显高于自然红壤。土壤酸缓冲容量和土壤酸缓冲强度主要与土壤初始pH值、CaCO_(3)含量、CEC和盐基饱和度有关。水耕和旱耕后的红层母质发育土壤均随利用时间的延长而发生酸化,红紫砂土的pH值下降主要发生在利用时间25 a内,紫砂土的pH值下降主要发生在利用时间25 a后;而酸性紫砂土的pH值持续缓慢地下降,水耕对紫砂土的酸化作用较旱耕更明显,但对红紫砂土和酸性紫砂土的酸化作用比旱耕弱。

重庆缙云山酸雨区森林土壤酸缓冲机制及影响因素

为探讨酸雨区森林土壤的酸缓冲机制,采集重庆缙云山4种典型林分(针阔叶混交林、常绿阔叶林、毛竹林和灌木林)不同土层土壤样品,研究森林土壤酸缓冲特性及其影响因素。结果表明:①同一土壤在不同的pH阶段其酸缓冲能力相差很大,这是由于土壤不同缓冲机制所造成的。当pH>3.0时,土壤中起主要缓冲作用的是土壤有机质、CEC、交换性Al 3+等;当pH<3.0时,土壤的主要缓冲机制为土壤矿物质的风化,土壤pH成为影响缓冲作用的主要因素。②在pH>3.0时,不同土壤酸缓冲能力相差较大,4种林分土壤平均缓冲能力大小为灌木林(25.58mmol/kg)>常绿阔叶林(23.81mmol/kg)>针阔叶混交林(19.43mmol/kg)>毛竹林(17.12mmol/kg),且同一林分表层土壤酸缓冲能力大于下层土壤。③当pH<3.0时,所有土壤的缓冲能力都急剧增强,pH越低,土壤酸缓冲能力越强,在同一pH阶段不同土壤酸缓冲能力相近。④按照对酸害容量划分,4种林分土壤全部属于易受害、稍易受害土壤,酸沉降极易对植物造成伤害,强烈建议对缙云山森林土壤进行改良,提高其土壤pH值和酸缓冲能力,同时,加大对环境的监控,减小酸雨发生频率。

亚热带东部稻田土壤酸缓冲性能与酸化特点研究

我国亚热带东部降水丰富、淋溶作用强、稻田复种指数与施肥水平高、酸雨频繁,土壤酸化风险较大,但该区地貌和成土母质多变,土壤酸化行为具有较大的空间异质性。为了解这一地区稻田土壤的酸化规律,以浙江省绍兴市为研究对象,通过室内模拟研究与田间广泛采样分析相结合的方法,探讨了该市稻田土壤酸缓冲性能及土壤酸化的时空变化特点。结果表明,地貌对稻田土壤的酸缓冲性能及土壤酸化有较大的影响,土壤酸缓冲容量平均值:滨海平原(484 mmol/kg)>水网平原(157 mmol/kg)>河谷平原(111 mmol/kg)>丘陵(80 mmol/kg);土壤酸缓冲强度平均值:滨海平原(118 mmol/kg)>水网平原(55 mmol/kg)>河谷平原(45 mmol/kg)>丘陵(35 mmol/kg)。全市稻田土壤pH值在3.30~8.72,多数落在4.5~6.5范围内,占82.71%;土壤平均pH值:滨海平原(7.73)>水网平原(6.00)>河谷平原(5.52)、丘陵(5.56);与第二次土壤普查相比,土壤pH≤5.50的稻田比例已由4.09%增大到42.00%;土壤pH值平均下降了0.36个单位。根据土壤对酸性物质的缓冲作用,可把土壤pH值分为大于或等于6.50、3.50~6.50和小于或等于3.50三段,其中土壤pH值为3.50~6.50时对酸缓冲能力较弱,易发生酸化。研究区稻田土壤酸化同时受自然因素与人为活动的影响,酸化稻田土壤的治理应采取综合措施。

模拟氮沉降对土壤酸化及土壤酸缓冲能力的影响

为探讨N沉降对酸雨区森林土壤酸化和土壤酸缓冲能力的影响,于2012年4—12月在重庆缙云山地区选取针阔混交林和常绿阔叶林2种典型林分进行模拟N沉降试验,设N0、N1、N2、N3 4个处理,施N量(模拟N沉降量)分别为0、60、120、240kg/(hm2·a),每月月初将NH4NO3溶液均匀喷洒在所选样方内,8个月后进行取样分析.结果表明:1不同p H下2种林分土壤的酸缓冲能力存在较大差异,p H越低土壤酸缓冲能力越高.22种林分的土壤酸缓冲能力随N沉降量的增加而降低.在相同的N沉降量下,常绿阔叶林土壤酸缓冲能力略高于针阔混交林.3N沉降会加快土壤酸化速率.与N0处理相比,N1、N2、N3处理常绿阔叶林土壤p H分别下降了0.03、0.06、0.16,而针阔混交林则分别下降了0.08、0.10、0.26.42种林分土壤中盐基离子含量均随N沉降量的增加而降低,交换性Al3+含量则相反.与N0处理相比,常绿阔叶林N1、N2、N3处理盐基离子含量分别下降了55.76%、66.00%、70.38%,交换性Al3+含量分别增加了16.03%、21.37%、31.81%;针阔混交林盐基离子含量分别下降了24.12%、43.38%、62.24%,交换性Al3+含量分别增加了19.19%、23.48%、34.85%.研究表明,氮沉降会降低森林土壤酸缓冲能力,加快酸化速率,并且常绿阔叶林土壤对N沉降的敏感性高于针阔混交林.

湖南土壤酸缓冲性能研究

选用湖南 6个土类 2 6个土壤样品 ,测定其酸缓冲曲线和酸害容量 ,了解到土壤酸缓冲性能受成土母质、土壤类型、人类耕作等因素影响 。

大气颗粒物酸缓冲能力来源解析技术与应用

建立了大气颗粒物酸缓冲能力的表征方法,测定了天津市区不同源类的酸缓冲能力;建立了基于二重源解析技术(NCMB)的TSP酸缓冲能力来源识别技术,阐述了其技术原理,并在天津城区加以应用.结果表明,大气中颗粒物浓度和降雨量是影响天津城区降雨pH值的关键因素;颗粒物的酸缓冲能力主要来源于城市扬尘、建筑水泥尘和土壤风沙尘等开放源.开放源污染是现阶段决定天津城区酸雨发展的关键因素之一.

杭州市主城区大气颗粒物的酸缓冲能力及来源解析

通过酸缓冲能力的测定实验,研究杭州市主城区大气颗粒物的酸缓冲能力,并利用二重源解析技术,解析了大气颗粒物中碱性组分的来源。结果表明,杭州市主城区大气颗粒物呈弱碱性,对降水酸度有一定的缓冲作用,但作用较小。总体而言,TSP与PM10的酸缓冲能力与其浓度呈负相关,但相关关系不明显,TSP的酸缓冲能力比PM10强。Ca是影响大气颗粒物酸缓冲能力的关键化学组分。TSP的酸缓冲能力主要来自建筑水泥尘。

安徽主要土壤酸碱性及其酸缓冲性能研究

为了解安徽省土壤酸碱性分布状况和影响因素、以及未来酸雨可能给土壤带来的酸化影响,选取采集了安徽省不同地理区域4种主要土壤的0～20 cm表层样品,通过收集资料、室内测定和相关性分析研究了土壤酸碱性和酸缓冲容量的大小、分布规律及其影响因素。结果表明,安徽主要土壤pH和酸缓冲容量均呈现由北向南依次递减趋势;pH大小顺序为:潮土>砂姜黑土>水稻土>红壤,土壤酸碱性与年均降水量、交换性铝、交换性酸和水解性总酸度均呈极显著正相关(r2=0.7010～0.9039**);土壤酸缓冲容量大小顺序为:潮土(87.6 mmol/kg)>砂姜黑土(36.4 mmol/kg)>水稻土(29.2 mmol/kg)>红壤(23.0 mmol/kg),土壤酸缓冲容量与土壤pH、土壤阳离子交换量和土壤盐基饱和度均呈极显著正相关(r2=0.7631～0.9494**);由此可见安徽几种主要土壤的酸碱性存在很大差异,土壤基本性质和环境条件强烈影响着土壤酸碱性和对酸的缓冲性能,由此也必然影响着土壤受酸雨影响的后果。

酸性紫色土的阳离子交换特征及其对酸缓冲容量的影响

明确酸性紫色土的交换性阳离子组成特征及其对土壤后续酸化进程的影响有助于评估紫色土的潜在酸化风险。为此,在重庆市合川区采集了38个酸性紫色土,进行了理化性质分析与酸缓冲容量测定,探讨了阳离子交换特征对土壤酸缓冲容量的影响。结果表明:部分紫色土的酸化程度较为严重,但酸性紫色土仍具有较高的交换性盐基阳离子含量和阳离子交换量(CEC)。紫色土的交换性Ca^(2+)和交换性Mg^(2+)含量分别为红壤的5.9倍和3.9倍。紫色土CEC也显著高于红壤和砖红壤。丰富的黏土矿物组成,尤其是较高的蒙脱石含量,是紫色土具有较高盐基阳离子含量和高CEC的主要原因。酸性紫色土的酸缓冲容量大小为3.18~25.6mmol·kg^(–1)·pH^(–1)。酸缓冲容量与交换性盐基总量和CEC间均呈极显著的正相关性。较高的盐基阳离子含量和CEC有助于增加紫色土的酸缓冲容量,减缓土壤的酸化速度。因此,尽管部分紫色土酸化较为严重,但受成土母质和发育程度的影响,丰富的盐基阳离子含量能对进入土壤中的酸进行缓冲,减缓紫色土酸化速度。这是紫色土相对于其他地带性酸性土壤所具有的独特酸化特征。

石灰性旱地土壤对酸性矿山废水污染的酸缓冲能力与作用

为探索酸性矿山废水(AMD)持续污染的影响程度,以贵州喀斯特岩溶区石灰性旱地土壤为研究对象,通过模拟分析AMD持续污染下石灰性旱地土壤pH、岩溶组分等特性的变化,评价石灰性旱地土壤对AMD持续污染的酸缓冲性能及其作用机理。结果表明:岩溶区石灰性旱地土壤对AMD具有较好的缓冲性能,AMD的使用量是土壤质量的10倍时,土壤对AMD的酸缓冲容量(以CaCO3计,下同),达77.266g/kg,岩溶区土壤pH仍可维持在6.65以上,风干及新鲜石灰性旱地土壤的酸缓冲容量,分别为(151.027±1.03)g/kg、(93.285±4.32)g/kg;随着AMD添加比例的增大,土壤Ca含量在低污染浓度下显著下降,在较高污染程度下稍有升高;土壤中Mg大量淋失,CO2释放量显著增加(p<0.01)。相关性分析表明,土壤pH与AMD的添加量相关关系不明显(rpH=-0.473,ppH=0.237;rCa=-0.416,pCa=0.305),而岩溶区石灰性旱地土壤Ca、Mg含量及土壤CO2释放量的变化与AMD的添加量呈极显著相关关系(rCa=-0.955**,pCa=0.000;rMg=-0.994**,pMg=0.000;rCO2=0.991**,pCO2=0.000)。表明,岩溶区石灰性旱地土壤对AMD持续污染具有较优越的缓冲性能,其中,CO32-及Ca、Mg等岩溶组分在岩溶区石灰性旱地土壤AMD酸缓冲方面发挥着重要作用。

几种越橘栽培基质的酸缓冲性及pH值调节技术研究

[目的]确定不同越橘栽培基质适宜的施S时间和施S量。[方法]研究在设施栽培条件下CK（园土）、A（园土、草炭土1∶1）、B（草炭土）、C（园土、腐叶土1∶1）、D（草炭土、蛭石1∶1）、E（草炭土、腐叶土、蛭石、其他材料3∶3∶3∶1）6种越橘栽培基质施入不同量S后pH值的变化规律。[结果]6种基质pH值的降低主要发生在施S后45 d之内,施S后75~81 d pH值基本达到相对稳定状态,以后随着时间的推移,pH值有小幅度的波动;6种基质中,基质A、B的酸缓冲性最强,基质C较强,其余基质较弱;随着施S量的增大,基质pH值降低幅度逐渐减小。[结论]该研究结果为棕壤地区越橘栽培土壤的改良和pH值调节提供了依据。

赤红壤蔗地土壤酸缓冲性能与调控研究(英文)

采用酸滴定土壤酸度的方法研究广西蔗地土壤对酸的缓冲性能,结果表明,广西赤红壤蔗地土壤酸缓冲能力不强且对酸敏感,其土壤酸化转折点在加入模拟酸雨pH值3.0-3.5之间。酸雨会造成蔗地土壤严重酸化,而年施用75t/hm2酒精废液对蔗地土壤酸化影响较小。影响土壤酸缓冲性能因素主要为有机质、物理性粘粒、盐基总量和交换钙。据此可采取增施有机肥,施用碱性物质如石灰或碱性肥料如钙镁磷肥,以及增加土壤覆盖如蔗叶还田,或采取等高种植等措施,增加土壤有机质和交换性阳离子含量,减少土壤粘粒及阳离子流失,降低土壤酸度,从而提高蔗地土壤酸缓冲能力,改善蔗地土壤生态环境。

拟合方式对酸碱滴定法测定土壤酸缓冲容量准确性的影响

酸碱滴定法是测定土壤酸碱缓冲容量的主要方法。该方法中酸碱滴定数据点的拟合方式对测得的土壤酸碱缓冲容量结果影响极大。为此,采用酸碱滴定法对38个酸性紫色土的酸缓冲容量进行测定,分别采用4种拟合方式(整段多项式曲线拟合、突跃范围内线性拟合、酸段多项式曲线拟合、酸段线性拟合)对酸碱滴定数据进行拟合并计算得到土壤的酸缓冲容量,比较分析了不同拟合方式计算得到的土壤酸缓冲容量的可靠性和准确度。结果表明:不同拟合方式获得的酸缓冲容量差异较大;不同拟合方式获得的曲线方程的决定系数(R^(2))不同,酸段线性拟合方式得到的R^(2)显著低于其他三种拟合方式,计算得到的酸缓冲容量的准确度较低;整段多项式曲线拟合方式获得的方程对酸碱滴定数据的拟合度最佳。进一步分析发现,4种拟合方式计算得到的酸缓冲容量与交换性盐基总量(r_(1))和有效阳离子交换量(ECEC,r_(2))间的相关性由大到小依次为:整段多项式曲线拟合(r_(1)=0.486^(**),r_(2)=0.525^(**))、突跃范围内线性拟合(r_(1)=0.223,r_(2)=0.245)、酸段多项式曲线拟合(r_(1)=0.183,r_(2)=0.220)、酸段线性拟合(r_(1)=-0.219,r_(2)=0.002),整段多项式曲线拟合算得的酸缓冲容量与土壤当前所处的阳离子交换和硅酸盐缓冲关系最为密切。综合得出,4种拟合方式中,整段多项式曲线拟合计算得到的酸缓冲容量的可靠性和准确度最好,有助于土壤酸减缓冲性能的准确测定。

模拟酸雨对碱性农田土壤酸缓冲容量的影响

采用模拟降雨设备,用改进的酸碱滴定曲线法研究了pH值分别为3.0,3.5,4.0,4.5和5.0的酸雨在降雨量达到120 mm,240 mm,360 mm和480 mm时土壤酸缓冲容量的变化情况。结果表明,酸碱滴定曲线法适用于天津碱性农田土壤,使北方碱性土壤酸缓冲容量降低的酸雨pH临界值可能在3.5左右。降雨量对土壤酸缓冲容量有明显影响,酸缓冲容量变化率K在120 mm处理时有最大值,并随降雨量增加有降低趋势。

浙江省农业土壤酸缓冲性能的研究

用模拟方法研究了浙江省40个土属的农业土壤对酸的缓冲性能及影响因素.结果表明,供试土壤对酸的缓冲作用可分为3段,相应的pH范围大致可分为＞6,3～6和＜3,pH在3～6的范围内缓冲作用较弱.不同土壤对酸的缓冲容量和缓冲强度有很大的变化,成土母质是最主要的影响因素,酸的缓冲容量和缓冲强度一般是:滨海沉积物发育土壤＞石灰岩发育土壤＞湖积物发育土壤＞河流冲积物发育土壤＞山地丘陵酸性岩残坡积母质发育土壤.酸的缓冲容量和缓冲强度主要受土壤中CaCO3含量和阳离子交换量控制.

成都市土壤酸碱性及酸缓冲性能研究

【目的】查明成都市土壤酸碱性及酸缓冲性能,防止土壤酸化,实现土壤资源的可持续利用。【方法】研究了成都地区4种土壤类型的16个土壤样品的pH值、酸缓冲曲线、酸害容量以及酸害强度。【结果】①土壤样品pH值的变化范围为4.19~7.96,平均值为7.11,土壤总体呈中性~碱性,只有少量耕作区的黄壤和灰壤为酸性;②不同类型土壤的酸缓冲曲线和酸害容量不同。紫色土的酸缓冲曲线最平缓,酸害容量最大;灰棕壤和灰壤次之,黄壤的酸缓冲曲线最为陡峭,酸害容量最小;土地利用类型对土壤的酸缓冲能力与没有明显影响,耕作区的土壤的酸害容量最小。【结论】成都地区土壤酸化程度较轻,不同利用类型、土壤类型土壤缓冲曲线和酸害容量不同,反映其酸缓冲能力也不同,其中紫色土的酸缓冲能力最强,灰棕壤、灰壤和黄壤的酸缓冲能力均较弱。

用酸碱滴定曲线拟合参数表征土壤对酸缓冲能力的新方法

以太湖地区3种对酸缓冲能力不同的水稻土(黄泥土、白土和乌泥土)为供试土壤,以不同pH值(pH为5.6,4.0,3.0,2.0)的模拟酸雨淋溶,研究模拟酸化条件下土壤酸碱缓冲能力的变化。根据酸碱滴定曲线,进行统计分析和数学拟合,提出以酸碱滴定曲线拟合方程的斜率表征土壤酸缓冲能力的新方法。结果表明,3种供试土壤酸碱的基础缓冲能力依次为黄泥土(β=3.25)、乌泥土(3.00)、白土(1.58);土壤酸碱滴定曲线在其突跃范围内,加酸的量与pH呈显著线性负相关;直线斜率b的绝对值用以定量土壤对酸碱缓冲能力,b的绝对值越大,土壤酸碱缓冲能力越差。K值用以定量说明土壤酸碱缓冲能力的变化,当K>100%时,K值越大,土壤酸缓冲能力降低越多;当K<100%时,K值越小,土壤酸碱缓冲能力增加越大;当K≈100%(≤±5%)时,可视为土壤酸碱缓冲能力无显著变化。因新方法的理论依据仍为酸碱滴定曲线的理论,所以仅适用于反应动力学上较快的阳离子交换反应,即土壤酸碱初级缓冲体系,不适用于原生矿物的风化的土壤酸碱次级缓冲体系。其结果为研究土壤酸碱缓冲能力的变化,乃至研究土壤环境质量变化提供了可靠的定量方法。

碱性改良剂对富铝化淋溶土酸缓冲性能影响研究

研究区２种酸缓冲能力较弱的富铝化酸性淋溶土施用不同剂量ＣａＣＯ＿３和电厂粉煤灰后，土壤ｐＨ值和酸化缓冲容量（Ｑ＿（ｐＨ））均有不同程度增高，施ＣａＣＯ＿３处理者尤为显著，表明土壤抗酸化性能有明显改善。实验结果同时表明，施用改良剂后，土壤胶体表面正电荷量减少，负电荷量增加，后者对介质中阴离子的斥力增大，故对酸雨中主成份离子——的吸附量降低，虽然对其固定能力未明显减弱，但也说明将有较多的在土体中移动和淋失，从土壤对硫酸型酸雨主成份的承纳性能和植物营养观点看，有一定负效应。