贵州泥质灰岩中性自然与耕作黄壤镉的表面络合模型

贵州省黄壤Cd污染形势严峻,而地域性及母质分异会引起土壤表面酸碱性质及其对重金属Cd吸附行为的差异.本研究以贵州省黔西林泉镇泥质灰岩发育的不同深度4层中性自然黄壤和耕作黄壤为研究对象,基于土壤理化性质、连续电位滴定实验、不同pH下两土壤对Cd的吸附实验,利用1-site/2-pKa表面络合模型(SCM)探究两土壤表面酸碱性质,模拟两土壤对Cd的吸附行为及其形态分布,同时探究耕作对土壤表面酸碱性质及其对Cd吸附行为的影响,并通过相关性分析解析两土壤组成与表面酸碱性质的关系.结果表明,基于电位滴定实验和SCM计算所得的两土壤表面位点浓度(Hs)和表面位点密度(D_(s))随土层深度基本呈下降趋势,自然黄壤Hs大于耕作黄壤,D_(s)反之.电荷零点的模型计算值(pHpzc,SCM)与实验值(pHpzc,M)十分接近且变化趋势一致,表明该模型对于泥质灰岩中性黄壤的表面酸碱性质具有较好的适用性.结合不同pH下两土壤对Cd的吸附实验,利用SCM拟合获得的吸附态、溶解态曲线与实验数据吻合好(r≥0.98),模型拟合≡SOH_(2)^(+)、≡SOH、≡SO−的3种表面位点的形态分布揭示Cd在不同pH下的吸附特征,说明1-site/2-pKa SCM可预测不同酸碱条件下Cd的存在形态及其在泥质灰岩中性土壤上的吸附行为.通过土壤酸碱性质参数和组分的相关性分析表明两土壤的表面酸碱活性位点主要受有机质影响,而土壤pHpzc基本由铁铝氧化铁决定.因耕作施肥造成自然黄壤与耕作黄壤之间有机质含量的差异,使耕作黄壤表现出较弱的缓冲能力和较大的缓冲范围;两土壤pHpzc较为接近,导致Cd的吸附行为无明显差异.研究显示,1-site/2-pKa SCM可用于准确描述泥质灰岩中性黄壤表面酸碱性质及Cd的吸附特征.

水稻生产中钾肥效应研究

我省六种土壤上的177个水稻钾肥田间试验结果表明:大部分类型土壤上施用钾肥均有良好的增产效果,其趋势是酸性紫色土>潮土>黄泥>中性紫色土>碱性紫色土。施钾效果大小与土壤钾素含量密切相关(有效钾(K)y=64.4-0.424x r=-0.569,迟效钾y=58.5-0.092x r=-0.576),土壤有效钾含量在60ppm、缓效钾180ppm以下时,施用钾肥效果明显。我省大部分土壤的适宜施钾量为K_2O3～6公斤/亩,施用农家肥能缓解土壤钾素的亏损和水稻对钾的需要。

黄河三角洲退化柽柳湿地土壤无机碳库的变化及其驱动因素

【目的】湿地生态系统在土壤碳循环过程中起着至关重要的作用。通过分析退化和自然湿地下0~100 cm的土壤理化性质、土壤无机碳含量及其储量的变化,探究土壤无机碳储量与土壤和植物性质之间的关系。【方法】以黄河三角洲盐生植物(柽柳)的退化和自然湿地为研究对象,利用全自动土壤无机碳分析仪测定土壤无机碳含量;基于土壤容重、无机碳含量和土壤深度来估算土壤无机碳储量。【结果】相比较自然湿地,退化湿地具有较低的交换性钙、镁离子含量和碳酸盐相对含量,而土壤容重和p H的差异不大。退化湿地显著降低了土壤无机碳含量和储量,表明湿地退化不利于无机碳在土壤中的固持。通过分析各个土壤深度无机碳储量与土壤理化性质的相关性,指出土壤无机碳储量与土壤容重、含水量、交换性钙和镁离子含量、土壤无机碳含量和地上植物生物量显著正相关,而与土壤电导率负相关。逐步回归分析表明土壤容重、含水量和阳离子含量是导致0~100 cm土壤无机碳储量变化的主要因素。另外,深层土壤无机碳(40~100 cm)大约贡献了0~100 cm总土壤无机碳储量的60%,表明深层土壤对无机碳库的固持发挥着重要作用。【结论】湿地退化增加了土壤无机碳的损失,保护和恢复湿地有利于土壤无机碳的存储。因此,通过阐释黄河三角洲退化和自然湿地下土壤无机碳储量的变化,可以从无机碳的角度提高湿地土壤碳汇能力,为实现碳中和目标提供科学依据。