福建省某矿区周边土壤-农作物重金属空间变异特征与健康风险评价

以福建省某矿区为例,研究矿区周边土壤-农作物中重金属的空间变异特征及其健康风险,以期为土壤重金属污染治理和农作物质量安全提供参考依据。在分析土壤和农作物中7种重金属(Pb、Cd、Cr、Cu、Zn、Ni、As)的全量和有效态含量统计特征的基础上,应用地统计学中半方差函数和反距离权重插值法探讨7种重金属全量和有效态含量的空间变异规律和分布情况,并结合健康风险评价模型评价由于农产品摄入导致的人体健康风险。结果表明:土壤全量Pb、Cd、Cr、Cu、Zn、Ni、As超标率分别为88.89%、91.11%、0、73.33%、82.22%、2.22%、0(国家标准GB 15618—2018);有效Pb、Cd、Cr、Cu、Zn、Ni、As的超标率分别为100%、68.89%、48.89%、6.67%、24.44%、22.22%、40.00%(福建省地方标准DB 35/T 859—2016);除Cr和Ni,其他元素的全量和有效态含量均显著正相关;CEC与Cd、Zn、Ni有效态含量显著正相关,pH与Ni和Cd有效态含量显著负相关,有机质与Cu和Ni有效态含量显著正相关,游离Fe2O3与Zn有效态含量显著正相关。由块金系数可知,全Pb、全Cd、有效Cd、全Cr、有效Cr、全Cu、有效Zn、全Ni、全As、有效As均小于25%,具有强空间关系,其余元素在25%～75%之间,具有中等相关性;从单一目标危害目标危险系数(THQ)来看,儿童叶菜类Cd的THQ>1,且总体高于成人,说明儿童对各种重金属更为敏感;成人和儿童的薯类和叶菜类的总THQ>1,说明研究区存在明显的复合健康风险。该矿区土壤重金属存在较强的空间关系,且其农产品具有一定的健康风险。

福建省平和县蜜柚园土壤铜素(Cu)状况及其影响因素研究

【目的】分析平和县蜜柚园土壤铜素(Cu)含量状况及其影响因素。【方法】采集福建省平和县代表性蜜柚园的315个0~40 cm土样、48个0~60 cm剖面和55个市售商品有机肥,对其进行Cu素含量及相关理化性状测定。【结果】蜜柚园的土壤全Cu含量(ω,后同)和有效Cu含量分别为3.0~176.9和0.01~29.62 mg?kg^(-1),其对应的平均值分别为30.15和5.20 mg·kg^(-1),土壤全Cu含量的超标率为0.63%,而土壤有效Cu含量的高量比例达28.89%;其中,土壤全Cu含量和有效Cu含量的平均值分别以芦溪镇和小溪镇最高,且蜜柚园土壤全Cu含量与有效Cu含量间呈极显著正相关(r=0.588**)。土壤有效Cu含量随土层深度的增加而降低,0~20 cm、20~40 cm和40~60 cm土层中有效Cu含量的高量比例分别为95.83%、60.42%和39.58%。通过分析土壤有效Cu的影响因素发现,土壤有效Cu含量呈现出随种植年限、土壤阳离子交换量(CEC)和土壤有机质含量的增加而提高的趋势;同时,市售商品有机肥中全Cu含量的平均值为63.77mg·kg^(-1),其中,超标的有机肥品种占21.82%。【结论】平和县蜜柚园土壤Cu含量过量富集和随土层下移的现象突出,这与农户长期不合理施用含Cu肥料及相关制剂有关。为了平和县蜜柚产业的生态可持续发展,建议政府和农户应加大蜜柚生产使用的肥料及相关制剂的Cu污染风险检测与管控。

沙门氏菌在福建省主要土壤中的存活动态及其影响因子研究

沙门氏菌是引发土壤生物污染和食源性疾病爆发的首要病原菌。以福建省几种主要土壤为研究对象,研究沙门氏菌在土壤中的存活动态及其主控因子,为评估福建省土壤中沙门氏菌存活可能导致的环境和生态风险提供科学依据。结果表明:(1)土壤中沙门氏菌的存活数量随时间均呈现出逐步下降的趋势,通过Weibul单指数模型计算得出沙门氏菌在水稻土中存活最长,且沙门氏菌在不同土壤中的存活时间顺序为:水稻土>潮土>滨海风沙土>紫色土>红壤>黄壤;(2)土壤p H与土壤有机质含量是影响沙门氏菌在福建农业土壤中的存活的主控因子。可见沙门氏菌在福建省6种主要土壤中的存活时间较长,均有污染农作物和地下水的风险。

集约化果园钾肥施用现状及钾素表观平衡状况研究——以福建省平和县琯溪蜜柚为例

【目的】明确福建省平和县集约化蜜柚果园钾肥施用现状及钾素表观平衡状况,为指导蜜柚园科学施用钾肥提供参考。【方法】2016—2018年,以农户调研和土壤调查的方式,获取福建省平和县363个琯溪蜜柚果园的钾肥施用现状数据及29个蜜柚园的土壤剖面样品,对蜜柚园钾肥施用现状、钾素表观平衡状况及土壤钾素状况进行分析。【结果】福建省平和县蜜柚园钾肥(以K2O计,下同)平均施用量为955 kg/ha,96%果农钾肥年投入量超过400 kg/ha,复合肥是主要钾素来源。相关性分析结果表明,钾肥投入量与蜜柚产量无明显相关性,与钾素表观平衡具有极显著的线性相关(P<0.01),全县钾素表观平衡高达874 kg/ha,各乡(镇)间钾肥投入量与土壤钾素平衡状况变异较大。73%蜜柚果园土壤速效钾含量超过120 mg/kg,处于过量水平。0～20、20～40和40～60 cm土层的土壤速效钾含量随土层深度增加而下降,但各层土壤速效钾含量均处于丰富水平,分别为192.15、144.44和138.88 mg/kg,表层与亚表层间、亚表层与下层间土壤速效钾含量存在较好的线性关系。【结论】福建省平和县蜜柚园钾肥施用过量和钾素盈余严重等问题较突出,过量的钾素盈余导致蜜柚园土壤速效钾含量在表层富集并向深层迁移。今后应合理控制钾肥用量,减少钾素盈余和淋溶,提高蜜柚果园钾肥利用率。

复杂环境下的GPS/BDS/GLONASS结合的单频RTK定位性能研究

为考察GPS/BDS/GLONASS结合的单频RTK定位模式在复杂城市环境下的定位优势,该文在香港采集一个参考站和7个流动站的GNSS数据,通过LAMBDA模糊度搜索方法和R-ratio检验得到单系统、双系统、多系统GNSS单频RTK的定位精度,分析在复杂观测环境下不同系统单频RTK定位性能.结果表明:1)在良好的观测条件下,多系统定位精度最高,双系统次之,单系统最差,都能达到厘米级的定位精度;2)在复杂环境下,部分单系统单频RTK很难实现双差定位,总体上双系统比单系统定位精度高,GLONAS+BDS的定位精度最差,但都难以实现高精度定位;3)多系统单频RTK可定位精度最高,可用于高精度的城市导航定位;4)观测环境与GNSS单频RTK定位精度具有明显的相关性.

2种草本植物根系对崩岗洪积扇土壤抗剪强度的影响

为探讨草本植物根系对崩岗洪积扇土壤抗剪强度的影响,以巨菌草(Pennisetum sp.)和宽叶雀稗(Paspalum wettsteinii)为研究对象,采用WinRHIZO根系分析系统对根系特征进行定量分析,并采用原位剪切试验测定崩岗洪积扇各土层的抗剪强度。结果表明:(1)根系能够改善土壤的结构及水分状况;(2)2种草本植物根系均主要分布在0—5cm土层,该层巨菌草根系各参数值是该草种根系均值的3.1~4.39倍,宽叶雀稗的则为2.23~2.57倍,随着土层深度的增加,巨菌草根系参数呈对数函数减小,而宽叶雀稗呈线性减小;(3)土壤抗剪强度均值大小表现为巨菌草>宽叶雀稗>裸地,其大小依次为21.04,16.43,9.89kPa;在0—20cm土层,2草种抗剪强度均显著大于裸地;(4)土壤抗剪强度与生物量密度、根表面积密度和分叉数密度极显著正相关,与根长密度显著正相关;巨菌草根系的生物量密度是表征土壤抗剪强度的最主要因子,而宽叶雀稗的则为根长密度。2种草本植物根系均能提高崩岗洪积扇土壤的抗剪强度,而巨菌草的效果优于宽叶雀稗。

基于土壤质量指数法省级尺度耕地土壤质量评价及空间分布特征研究——以福建省为例

[目的]探讨福建省土壤常规五项指标的土壤质量评价及其空间分布状况,为因地制宜地保护和提升省域耕地土壤质量提供科学依据。[方法]以2019年福建省4756组耕地土壤常规五项指标(包括土壤pH值、有机质、碱解氮、有效磷和速效钾)数据为基础,应用土壤质量指数(Soil quality index,SQI)方法和GIS技术进行土壤质量评价和空间分布图绘制。[结果]福建省土壤常规五项指标的平均值分别为pH值5.48、有机质23.01 g kg^(-1)、碱解氮146.69 mg kg^(-1)、有效磷74.00 mg kg^(-1)、速效钾145.74 mg kg^(-1),表现出省域土壤酸化严重、有效磷和速效钾丰富、有机质和碱解氮适中的现状,且“闽东南”的土壤pH、有效磷和速效钾高于“闽西北”,而有机质和碱解氮则是“闽西北”高于“闽东南”。土壤质量评价结果显示,福建省SQI的平均值为0.637,其中,厦门市SQI最高为0.671,泉州市SQI最低为0.558;有效磷在SQI中的贡献最大26.20%,而pH值则最小11.07%,且SQI与各土壤指标均显著正相关。同时,福建省SQI空间分布整体上呈“闽西北”高于“闽东南”的变化趋势。[结论]福建省耕地土壤质量整体以中高等水平为主,严重的土壤酸化和过量的有效磷是关键限制因子,建议积极开展以土壤酸化改良和磷肥减施为核心的土壤质量提升研究,推动农业绿色发展。

硅酸钠对重金属污染土壤性质和水稻吸收Cd Pb Zn的影响

通过盆栽试验研究了Cd-Pb-Zn复合污染土壤（pH6.02,DTPA-Cd、DTPA-Pb和DTPA-Zn含量分别为3.70、650.6、147.9mg·kg-1）中施用硅酸钠对水稻吸收Cd、Pb和Zn的影响。结果表明,硅酸钠明显提高了分蘖期和成熟期土壤pH值,土壤DTPA-Pb分别降低40.34%~43.26%（分蘖期）、10.99%~18.14%（成熟期）,土壤DTPA-Zn分别降低43.91%~58.92%（分蘖期）、4.16%~28.41%（成熟期）,分蘖期土壤DTPA-Cd也显著降低,但成熟期土壤有效Cd反高于对照。硅酸钠使糙米Pb、Zn含量分别降低了20%~83%和6%~13%,但使糙米Cd含量增加了16%~145%。转移系数的测定表明,施用硅酸钠使分蘖期从根到茎、成熟期从茎到糙米、叶到糙米Pb的转移系数最多分别降低67%、70%和80%;使分蘖期从根到茎,成熟期从根到茎、叶到糙米Zn的转移系数最多分别降低60%、54.90%和59.38%;但使分蘖期从茎到叶、成熟期从茎到糙米、叶到糙米Cd的转移系数最多分别增加54.14%、64.29%和90.24%。以上结果表明,硅酸钠降低了土壤Pb、Zn的有效性和Pb从根到茎（分蘖期）、从茎和叶到糙米（成熟期）的转移及Zn从根到茎（分蘖期）、从根到茎成熟期和从叶到糙米（成熟期）的转移,但提高了成熟期土壤Cd的有效性,促进了Cd从茎到叶（分蘖期）、从茎和叶到糙米（成熟期）的转移。

琯溪蜜柚园土壤酸化特征研究

【目的】为了研究蜜柚园土壤的酸化特征,从而为蜜柚园土壤改良提供参考依据。【方法】采集福建省平和县319个蜜柚园的土壤样品和25个蜜柚园土壤剖面表土层(0~20 cm)、亚表土层(20~40 cm)和底土层(40~60 cm)的土壤样品,分析了蜜柚园土壤pH值的分布特征、影响蜜柚园土壤酸化的因素和土壤pH值与盐基饱和度和交换性钙、交换性镁含量间的关系。【结果】平和县319个蜜柚园土壤pH值的变幅为3.26~6.22,其平均值为4.34,有89.97%的果园其土壤pH值低于柑橘生长适宜pH值的下限(pH为5.0),其中pH<4.5的强酸性果园占67.71%。25个蜜柚园剖面土壤pH平均值不同土层的高低顺序是表土层>亚表土层>底土层,与表土层土壤的pH值相比,亚表土层和底土层pH<4.5的土壤占比分别提高了50.00%和35.71%。土壤的酸化提高了土壤交换性氢、交换性铝的含量,相关分析结果表明,土壤pH值与土壤盐基饱和度及交换性钙、交换性镁含量间均呈极显著的正相关,说明酸化会减弱土壤的保肥能力,导致土壤钙、镁元素的缺乏。蜜柚园土壤的酸化程度随蜜柚树种植年限、土壤碱解氮含量及氮肥施用量、土壤有效硫含量的增加而降低。【结论】平和县蜜柚园土壤酸化现象严重,且园土亚表土层和底土层的酸化问题较表土层更为突出,氮肥和硫肥的过量施用是引起土壤酸化的原因。鉴于蜜柚园土壤的酸化特性,文中提出了降低果园氮素和硫素的投入、结合果园深翻改土施用碱性土壤改良剂、增施有机肥等防治蜜柚园土壤酸化的措施。

氮沉降对凋落叶分解前期土壤酶活性的影响

为了解凋落叶分解前期土壤酶活性对氮沉降的响应,通过室内模拟自然氮沉降(30 kg N·hm^(-2)·a^(-1)),设置无凋落叶(bare soil,BS)、马尾松凋落叶(Pinus massoniana litter,PL)、杉木凋落叶(Cunninghamia lanceolata litter,CL)及木荷凋落叶(Schima superba litter,SL)4种处理,恒温恒湿的条件下研究不同树种(马尾松、木荷、杉木)凋落叶分解率、土壤理化性质和土壤天冬酰胺酶及纤维素酶活性动态。结果表明:模拟氮沉降232 d后,杉木凋落叶分解最快,其次是木荷凋落叶,马尾松凋落叶分解最慢。随着外源氮的累积与凋落叶分解,凋落叶全氮含量增加,C∶N减小,土壤pH值下降显著。添加硝酸铵明显提高土壤氮素有效性。外源氮的持续输入能促进土壤纤维素酶活性增加,抑制土壤天冬酰胺酶的活性。凋落叶在分解前期抑制了土壤纤维素酶活性而后期起促进作用,但凋落叶分解对土壤天冬酰胺酶活性的影响无显著规律性。因此,氮循环将改变森林土壤C∶N比,从而影响森林生态系统的物质循环和能量流动。

土壤氮气排放研究进展

自20世纪初人类发明并掌握工业合成氨的技术以来,氮肥施用量迅速增长。在一部分国家或地区,氮肥的施入量已经超过作物对氮素的需求,导致大量氮素损失到环境中,造成氨挥发、氧化亚氮排放、地下水硝酸盐污染等环境问题。土壤在微生物的作用下可以通过反硝化、厌氧氨氧化等过程将活性氮素转化为惰性氮气,达到清除过多活性氮的目的。由于大气中氮气背景浓度太高,因此很难直接准确测定土壤的氮气排放速率,导致土壤氮气排放通量、过程与调控机制研究远远落后于土壤氮循环的其他方面。本文综述了土壤氮气排放主要途径(反硝化、厌氧氨氧化与共反硝化)及其对土壤氮气排放的贡献;测定土壤氮气排放速率的方法(乙炔抑制法、氮同位素示踪法、N2/Ar比率-膜进样质谱法、氦环境法与N2O同位素自然丰度法)及其优缺点;调控土壤氮气排放通量的主要因素(氧气、可溶性有机碳、硝酸盐、微生物群落结构与功能基因表达等)及其相关作用机制。最后指出研发新的测定原位无扰动土壤氮气通量的方法是推进本领域相关研究的关键;定量典型生态系统(如旱地农田、稻田、森林、草地与湿地)土壤氮气排放通量,阐明其中的微生物学机制,模拟并预测土壤氮气排放对全球变化的响应规律是本领域的研究热点与发展方向。

‘琯溪蜜柚’园土壤和树体的硫素营养研究

【目的】研究‘琯溪蜜柚’园土壤和树体的硫素状况及其影响因素,探讨土壤硫富集与土壤酸化以及钙、镁淋失的关系。【方法】采集和分析314个‘琯溪蜜柚’园土壤、叶片样品以及27个土壤剖面样品的硫含量。【结果】‘琯溪蜜柚’园土壤有效硫含量(w,后同)范围10.98~116.65 mg·kg^-1,平均值55.63 mg·kg^-1,土壤有效硫高量(>30 mg·kg^-1)、适量(16~30 mg·kg^-1)和低量(<16 mg·kg^-1)的比例分别为83.44%、13.06%和3.50%,土壤有效硫含量随土壤有机质含量、阳离子交换量和黏粒(<0.002 mm)含量的增加而提高,随种植年限的延长呈升高的趋势,剖面土壤有效硫含量平均值为40~60 cm>20~40 cm>0~20 cm。相关分析表明,土壤有效硫含量与土壤pH以及交换性钙、镁含量均呈极显著负相关‘。琯溪蜜柚’叶片硫含量的范围为0.24%~0.53%,平均值为0.34%,叶片硫适量(0.2%~0.4%)和高量(>0.4%)的占比分别为86.94%和13.06%。【结论】‘琯溪蜜柚’园土壤和树体均存在硫过量问题,土壤硫富集会导致土壤酸化、促进钙和镁的淋失,生产上应减少含硫肥料的使用。

水分管理对Cd-Pb-Zn污染土壤有效态及水稻根际细菌群落的影响

在镉-铅-锌污染土壤上,为了探究水稻根际细菌群落多样性及结构在不同水分条件下的动态变化,采用高通量测序技术,研究了连续淹水(CF)和干湿交替(IF)两种水分模式下,镉-铅-锌复合污染的农田土壤在水稻分蘖期和成熟期根际区细菌群落组成和多样性,以揭示水稻根际区细菌群落在两种水分调控下的响应机制。研究结果表明,水分管理对土壤中Cd、Pb、Zn、Ni有效性和有效N和P含量影响显著。在水稻分蘖期,CF处理Cd、Pb、Zn、Ni有效性显著高于IF处理;到了成熟期,其Cd、Pb、Zn含量显著低于IF土壤。有效N含量在水稻分蘖期,CF处理土壤显著高于IF处理;而在两个生长时期,IF处理的有效P含量均显著高于CF处理土壤。水分管理对细菌群落α多样性影响主要表现在水稻分蘖期,主要是不同水分条件和土壤理化性质共同作用的影响。细菌群落丰度组成在水稻两个生育时期表现均有差异。在水稻分蘖期,淹水处理下的肠杆菌科(Enterobacteriaceae)和莫拉菌科(Moraxellaceae)的相对丰度高于干湿交替处理,其丰度与土壤Zn、Ni和Pb有效量之间呈显著正相关;干湿交替处理Planococcaceae群落相对丰度高于淹水处理,其丰度与有效P之间呈正相关。到了成熟期,在淹水环境下地杆菌科(Geobacteraceae)和粘球菌(Myxococcaceae)的相对丰度高于干湿交替处理,地杆菌科(Geobacteraceae)的丰度与有效P之间呈负相关。在植稻初期,土壤重金属的有效性是影响细菌群落结构的主要因素,随着植稻时间的延长,土壤养分转而成为决定根际细菌群落变动的关键因素。

δ^(13)C标记林木残体碳在土壤团聚体中的分布

应用脉冲标记法标记富集13C的杉木幼苗残体;采集在桔园、杉木人工林、米槠次生林和细柄阿丁枫天然林等不同土地利用方式的土壤表层样品,通过室内短期培养实验(20℃,培养90d)研究残体在>250μm、53~250μm和<53μm等三个水稳性团聚体粒级组中的分配。结果表明:在添加13C标记杉木残体下,不同粒级团聚体的δ13C值均显著升高,但以桔园土壤幅度最大;不同土地利用的土壤中,δ13C丰度值在<53μm团聚体中最小,53~250μm团聚体中最高。随着外源碳输入量的增加,进入土壤的新碳含量也随之升高;C/N较大的外源有机残体在短期内更有利于新碳的积累。外源新碳在土壤团聚体中的分配比例由小到大顺序依次为>250μm、53~250μm、<53μm,这表明短期培养有利于微团聚体新碳的积累。

粪肥对不同类型土壤中沙门氏菌存活动态的影响

猪粪和鸡粪是沙门氏菌的主要传播载体。主要探讨了猪粪和鸡粪对土壤中沙门氏菌存活行为的影响,为防控土壤沙门氏菌污染和人畜共患疾病的暴发提供参考。研究采集了5种南方典型农业土壤,通过添加猪粪和鸡粪2种粪肥,利用室内培养试验,开展了沙门氏菌在土壤中的存活试验,探讨其存活影响因素。结果表明:(1)添加猪粪和鸡粪的供试土壤中沙门氏菌浓度随着时间变化的趋势在培养初期有1个先升高后逐渐衰亡的过程。(2)添加猪粪土壤(21.11~45.26 d)中沙门氏菌的存活时间明显长于添加鸡粪的土壤(14.33~34.94 d),说明猪粪比鸡粪更能促进沙门氏菌在土壤中的存活。(3)土壤p H值(r=0.829)、有机碳含量(r=0.567)、总氮(r=0.466)和钾含量(r=0.429)是影响粪肥添加土壤中沙门氏菌存活的最重要因素。

不同钙质钝化剂对稻田土壤溶液中Cd浓度的影响

为探讨不同钙质钝化剂对稻田土壤溶液中Cd浓度的影响,以一种Cd严重污染的农田土壤和两个水稻品种(台粳8号、Ⅱ优3301)为试验材料,采用盆栽试验法研究了三种钙质钝化剂(石灰石粉、白云石粉和消石灰)对土壤溶液Cd浓度以及相应的土壤Eh值和土壤溶液pH、Fe、Mn、TOC浓度动态变化的影响进行研究,并探讨了钙质钝化剂降低植稻土壤Cd有效性的机理。结果表明,在植稻期间,三种钝化剂均显著提高了土壤溶液的pH值,降低了土壤溶液中Cd、TOC、Fe和Mn的浓度和土壤的Eh值,降低了根表铁膜数量、铁膜Cd含量和水稻根系Cd含量。统计分析表明,土壤溶液Cd浓度与土壤Eh值、土壤溶液的TOC、Fe、Mn浓度之间均呈显著正相关,与土壤溶液pH值呈显著负相关,表明在酸性Cd污染的植稻土壤上,钙质钝化剂通过提高土壤pH值、促进土壤的还原、抑制Fe/Mn氧化物的还原溶解、减少水溶态有机物的形成等途径降低了土壤Cd的溶解性。钙质钝化剂抑制了水稻根表铁膜的形成、降低了铁膜对Cd的富集,从而也降低了水稻根系对Cd的吸收。在钝化剂种类、移栽时间和水稻品种三个外部因素中,水稻品种对土壤溶液中Cd的影响较大。在pH、Eh、TOC、水溶性Fe和Mn浓度等土壤因素中,水溶性Fe浓度成为影响水溶性Cd的主要因素(成熟期)。研究表明,三种钙质钝化剂对土壤溶液中Cd浓度的影响无显著差异,对根系Cd含量的降低效果因水稻品种而变。在提高土壤溶液pH方面,白云石粉的效果总体强于石灰石粉和消石灰。

2种草本植物根系对长汀县崩岗洪积扇土壤水分状况的影响

植被恢复是防治崩岗侵蚀的重要方法,为研究植物根系对崩岗洪积扇土壤水分状况的影响,以崩岗洪积扇上种植的深根系巨菌草和浅根系宽叶雀稗为研究对象,对其分层取样后,用环刀法测定土壤的密度、孔隙度和最大持水量等物理性质,计算土壤蓄水能力,并用WinRHIZO根系分析系统,测定根长和密度等参数。结果表明:巨菌草和宽叶雀稗的各根系特征指标,均随土层深度的增加而减小,巨菌草各根系指标均大于宽叶雀稗;有植被覆盖下的土壤密度均小于裸地,植被覆盖下土壤总孔隙度和毛管孔隙度均大于裸地,且随土层深度的增加而减小;有植被根系的土壤饱和蓄水量和毛管蓄水量均比裸地高,且与裸地差异显著;在土壤表层,宽叶雀稗增加土壤孔隙性和土壤保水能力大于巨菌草,而在土壤中深层,则巨菌草大于宽叶雀稗;根系改善土壤性质的能力,主要取决于其根长密度和根系总表面积,直径小于0.5 mm的根系是影响土壤水分的最主要因子。研究植物根系对改良土壤水分状况的影响,以期为崩岗侵蚀防治中植被种类的筛选和推广提供依据。

‘琯溪蜜柚’园土壤和树体的硼素营养与果实粒化关系分析

【目的】研究福建省平和县‘琯溪蜜柚’园土壤和树体的硼素营养状况及其与果实粒化的关系。【方法】采集平和县314个蜜柚园土壤、叶片和果实样品,进行硼素营养和果实品质的测定。【结果】蜜柚园土壤有效硼含量(w,后同)范围为0·05～4·61 mg?kg^(-1),平均值为0·77 mg?kg^(-1),土壤有效硼低量(<0·5 mg?kg^(-1))、适宜(0·5～1 mg?kg^(-1))和高量(>1mg?kg^(-1))的比例分别为43·57%、33·54%和22·89%,0～60 cm土层土壤有效硼含量随土层深度的增加而降低,呈现明显的表聚特征。蜜柚叶片硼含量范围为9·61～252·02 mg?kg^(-1),平均值为72·47 mg?kg^(-1),叶片硼含量属于低量(<15 mg?kg^(-1))、适宜(15～50 mg?kg^(-1))和高量(>50 mg?kg^(-1))的比例分别为0·32%、24·84%和74·84%。叶片硼高量的比例显著高于土壤有效硼高量的比例,说明含硼叶面肥的过量施用是造成叶片硼含量高的主要原因。蜜柚果实硼含量范围为1·13～57·50mg?kg^(-1),平均值为14·07 mg?kg^(-1),果实硼含量8～16 mg?kg^(-1)和高于16 mg?kg^(-1)样品汁胞严重粒化(粒化率>40%)的比例分别较硼含量低于8 mg?kg^(-1)的样品提高了31·87%和31·89%。相关分析表明,果实硼含量与果实Ca/B比值呈极显著负相关(y=304·81x-0·63,r=0·77**),果实汁胞严重粒化(粒化率>40%)的比例随Ca/B比值的提高而降低。【结论】平和县蜜柚园土壤和叶片均存在硼过量的问题,硼过量可能会增加蜜柚果实汁胞粒化的风险,施用含钙肥料、提高果实Ca/B比值,可缓解果实汁胞粒化的程度。平和县蜜柚生产应限制含硼叶面肥的过量使用,增加含钙肥料的施用。

琯溪蜜柚园土壤钙素养分分析

【目的】测定并分析福建省平和县琯溪蜜柚叶片和蜜柚园土壤中交换性钙的含量水平,探讨土壤交换性钙含量的影响因素,为蜜柚钙素养分的调控提供参考依据。【方法】采集312个蜜柚园的蜜柚叶片和土壤样品及28个树龄逾15 a的蜜柚园不同土层的土壤样品,分析叶片和土壤中交换性钙的含量及其相互关系,研究土层深度、土壤理化性质对交换性钙含量的影响情况。【结果】312个蜜柚园的蜜柚树叶片钙的平均含量为3.11%,其中,钙含量等级属于低量(<3.0%)、适量(3.0%~4.9%)和高量(>4.9%)的叶片样本比例分别为46.80%、52.24%与0.96%。蜜柚园土壤中交换性钙的含量为16.70~2203.74 mg·kg^(-1),平均含量为274.60 mg·kg^(-1),有84.62%的土壤样本中交换性钙的含量低于500 mg·kg^(-1),土壤交换性钙含量与叶片钙含量之间呈极显著正相关,说明土壤交换性钙是蜜柚树体钙素养分的重要来源。土壤交换性钙含量随着土层深度的增加而降低,随着土壤有机质含量的增加而提高。相关性分析结果表明,土壤交换性钙含量随着土壤pH值、阳离子代换量(CEC)、碱解氮与速效钾含量的增加而提高,却随着土壤有效硫含量的增加而下降,其与土壤速效磷的关系如下:当土壤速效磷含量<450 mg·kg^(-1)时,土壤交换性钙含量随着速效磷含量的增加而提高;当土壤速效磷含量>450 mg·kg^(-1)时,土壤交换性钙含量随着土壤速效磷含量的增加而下降。【结论】平和县蜜柚园土壤交换性钙含量普遍偏低,土壤酸化、保肥性能差及养分不平衡是土壤钙素缺乏的主要原因。生产上应深施石灰性物质以提高土壤pH值,补充钙素养分,还应重视有机肥的施用和平衡施肥。

蝇蛆预处理及辅料添加对鸡粪堆肥氨挥发和温室气体排放的影响

为明确蝇蛆预处理及辅料添加对鸡粪堆肥过程中NH3挥发及温室气体排放的影响,本研究分别将风化褐煤、厨余垃圾、蘑菇渣与鸡粪混合,在进行蝇蛆预处理后堆肥,研究试验过程中NH3挥发和温室气体的排放规律。试验设置8个处理,分别为对照组(无蝇蛆预处理):纯鸡粪(CK1)、30%风化褐煤+70%鸡粪(CK2)、30%厨余垃圾+70%鸡粪(CK3)、30%蘑菇渣+70%鸡粪(CK4);试验组(蝇蛆预处理):纯鸡粪(T1)、30%风化褐煤+70%鸡粪(T2)、30%厨余垃圾+70%鸡粪(T3)、30%蘑菇渣+70%鸡粪(T4)。结果表明:蝇蛆预处理能够延长堆肥高温期,≥50℃天数均达到10 d以上,相比CK1增加5~9 d;在整个试验期间试验组NH3挥发集中在堆肥第2天,试验组NH3累积排放量显著低于对照组,降幅达到42.7%~61.1%,菇渣添加处理的NH3累积排放量在对照组中最低;风化褐煤的添加能够显著降低N2O排放,T2相比于T1降低84.2%,CK2相比于CK1降低51.7%。蝇蛆预处理能够显著降低CO_(2)排放当量,相比CK1降低32.1%~73.2%,其中,T4的CO_(2)排放当量最低。研究表明,蝇蛆预处理能够提高堆肥温度、延长堆肥高温期、显著降低NH3排放和CO_(2)排放当量,若从堆肥温度及CO_(2)排放当量方面考虑蝇蛆预处理和菇渣组合为最优处理。