淹水还原条件下红壤中葡萄糖及腐殖酸对铁锰形态的影响

通过设置不同的葡萄糖/腐殖酸配比模拟还原性土壤体系,考察长期(约74 d)淹水培养过程中铁锰元素在土壤溶液/矿物相中的分布形态演变。结果表明:在淹水培养初期,葡萄糖的添加可以促进铁锰离子的还原溶出,同时土壤中可交换态和酸可提取态铁、以及可交换态锰的含量也会随之增加;而腐殖酸的添加则会促进土壤中可氧化态铁/锰含量的升高。随着培养时间的增加,铁锰离子浓度及各个土壤提取形态的铁锰含量大多呈现降低趋势,铁锰元素逐渐转化成提取性更低的矿物形态。因此,淹水环境中铁锰还原溶出-分布形态演变受到土壤中有机物质种类和含量的显著影响,呈现出不同的金属移动性和生物有效性。

紫色土色度参数与铁锰形态及有机质的定量关系研究

以四川省30个典型紫色土剖面共计100个样品为研究对象,对其进行室内颜色测定和化学分析测试,获取Munsell HVC、CIE L^(*)a^(*)b^(*)色度参数、各形态铁锰含量(全量Fet/Mnt,游离态Fe_(d)/Mn_(d),活性态Fe_(o)/Mn_(o)和络合态Fe_(p)/Mn_(p))及有机质含量数据。采用相关分析和逐步回归分析方法,研究紫色土色度参数与铁锰形态及有机质的定量关系。结果表明:紫色土有机质含量仅与C、a^(*)和b^(*)呈显著负相关,与H、V和L^(*)没有相关关系。铁锰含量与颜色有着密不可分的联系,Fet、Feo、Fep、Mnt、Mnd和Mno与两颜色系统色度参数均有显著相关关系。除络合态外,其余形态锰与色度参数的Pearson相关系数均高于铁,且各形态锰与色度参数的一元拟合决定系数均高于各形态铁。铁锰及有机质共同作用与紫色土颜色的逐步回归拟合决定系数R2介于0.46~0.54之间,相对于铁或锰单独作用,铁锰及有机质共同作用与两颜色系统的回归拟合度更高。

土壤铁锰氧化物形态测定及吸附Sb(Ⅲ)的主控因子研究

研究影响土壤吸附Sb(Ⅲ)的主控因子对土壤锑污染的评价、预警及修复具有重要意义。本文采用化学法、电感耦合等离子体发射光谱法和原子荧光光谱法测定了10个不同地区土壤的理化性质和机械组成、主要化学组成,采用原子吸收光谱法测定了土壤铁锰氧化物的不同形态以及土壤对Sb(Ⅲ)的饱和吸附容量,并开展了土壤对Sb(Ⅲ)的饱和吸附容量和土壤理化性质、机械组成、铁锰氧化物及其形态的相关性分析、主成分分析和因子分析。在研究土壤吸附Sb(Ⅲ)的影响因素基础上,进一步研究其主控因子。结果表明,10个不同性质的土壤对Sb(Ⅲ)饱和吸附容量介于0.63~3.98mg/g之间,与土壤类型有关,其大小顺序为:红壤>棕壤>黄壤>褐土>沙土。土壤对Sb(Ⅲ)饱和吸附容量与阳离子交换容量(CEC)、氧化铁总量、无定形铁含量呈极显著正相关,与游离铁含量、无定形锰含量以及游离锰含量呈显著正相关。主成分分析和因子分析结果表明土壤中6个因子是影响土壤吸附Sb(Ⅲ)的主控因子,影响力大小为:氧化铁总量>CEC>无定形铁含量>游离铁含量>无定形锰含量>游离锰含量。铁锰氧化物及其形态显著影响土壤吸附Sb(Ⅲ)。

紫云英还田与氮肥减施对水稻土团聚体中各形态铁锰含量的影响

【目的】水稻土团聚体的形成和稳定与铁锰氧化物含量密切相关。研究紫云英还田对水稻土团聚体组成以及各粒径团聚体中铁锰形态的影响,以揭示紫云英还田与氮肥减施下土壤团聚体的稳定性机制。【方法】田间试验于2015年在湖北荆州进行,供试土壤为长江冲积物发育的水稻土。设置不施氮肥(CK)、紫云英种植还田(MV)、60%氮肥(N_(60%))、100%氮肥(N_(100%))、紫云英种植还田+60%氮肥(MV+N_(60%))、紫云英种植还田+100%氮肥(MV+N100%)6个处理。于2019年,采样分析土壤水稳性团聚体百分含量,各粒径团聚体中不同形态的铁锰含量。【结果】施肥有效提高了土壤大团聚体(>0.25 mm)含量,以MV+N_(60%)处理的效果最为明显,比CK处理大团聚体含量增加了49.8%,微团聚体含量减少了71.0%,有效提高了土壤团聚体稳定性。土壤大团聚体中各形态铁锰含量显著高于微团聚体。在>5 mm团聚体中,除游离锰外其余形态的铁锰含量与平均重量直径(MWD)或几何平均直径(GMD)显著相关(r=0.474~0.704),游离铁和非晶质铁与MWD和GMD均呈极显著正相关。【结论】游离铁和非晶质铁是团聚体稳定性的关键因素。紫云英还田与氮肥减施有利于游离铁和非晶质铁在大团聚体中的富集,促进大团聚体的形成,进而改变土壤团聚体粒径分布,提高土壤团聚体的稳定性。