期刊,土壤学报 2022年卷6期_国家学术搜索

期刊信息/Journal information

土壤学报

中国土壤学会

主办单位：中国土壤学会

主　　编：蔡祖聪

出版周期：双月刊

国际刊号：0564-3929

电子邮箱：actapedo@issas.ac.cn

电　　话：025-86881237

邮政编码：210008

地　　址：南京市北京东路71号

土壤学报/Journal Acta Pedologica SinicaCSCD北大核心CSTPCD

查看更多>> 本刊主要刊登土壤科学及相关领域（如植物营养科学、肥料科学、环境科学、国土资源和农业可持续发展等）中具有创造性的学术论文、研究简报、前沿问题综述与评论、问题讨论等。为中文（含英文摘要和关键词）核心期刊，为《中国科学引文数据库》、《中国学术期刊综合评价数据库》、《中国21世纪议程管理中心信息源数据库》等的来源期刊和《中国期刊网》、《中国学术期刊（光盘版）》、《万方数据系统科技期刊群》的收录期刊，该刊在国际上也有一定影响，被CA、PЖ、CAB系列及FAO Agris AGRINDEX等收录，多次被评为优秀期刊，国内外发行。

正式出版

收录年代

砷镉在不同矿物界面的相互作用过程

黄敏雪管玉峰苏子贤陶亮...

1583-1593页

查看更多>>摘要：重金属元素镉砷由于毒性高、活性大及危害强等特点,其土壤界面化学过程是土壤科学研究中的热点问题.虽然已有大量报道涉及镉砷的界面化学过程研究,但很少排除pH这一重要因子对研究结果的干扰.因此,本研究通过序批式反应,在排除pH干扰的条件下,定量研究了砷及镉在不同矿物界面(包括氧化铝、二氧化钛和高岭石)单独存在以及共同存在条件下的相互作用过程.研究结果表明:不同矿物界面上砷和镉的吸附动力学符合准二级动力学模型,化学吸附为其控速步骤;镉及砷的吸附效率(吸附量/比表面积)在不同矿物界面上均呈现出二氧化钛界面远高于氧化铝界面,而氧化铝界面高于高岭石界面;随着镉/砷浓度比的递增,镉的关键界面作用过程调控机制由静电吸附控制为主逐步转变为静电吸附与形成界面-砷-镉三元络合物共同作用,继而转变为形成表面沉淀控制;而随着砷/镉浓度比的递增,砷的关键界面调控机制发生从吸附控制为主向沉淀控制为主的转变.该结果可为重金属元素在土壤矿物界面的微观化学作用过程及其调控措施研究提供借鉴.

关键词：

重金属吸附共吸附相互作用三元络合物

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偶联酰胺化衍生-液相色谱法高灵敏度检测土壤圈样品中小分子单羧酸

陈虹唐昊冶钟明刘晓东...

1594-1605页

查看更多>>摘要：甲、乙、丙、丁酸在土壤圈广泛存在,通常含量较低,测定时易受基质中杂质干扰,难以准确定性定量.采用偶联酰胺化法将具有紫外高灵敏响应的吲哚基团引入其结构中,生成酰胺类衍生物,即可在液相色谱-二极管阵列/紫外检测器(HPLC-DAD/UV)下间接高灵敏度检测,达到准确测定的目的.衍生化操作步骤如下:先将适量样品和2-(N-吗啉代)乙磺酸(MES)水溶液加入反应小瓶中,使反应体系pH保持约5.5,再加入适量的1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺(EDC)水溶液,交联反应20 min后再加入适量的N-羟基丁二酰亚胺(NHS)水溶液,之后经偶联反应适当时间后再加入色胺的乙腈水溶液,酰胺化反应过夜,第二天用超纯水定容终止反应,待测.实验表明:在衍生化过程中,当保持MES︰EDC︰NHS︰色胺︰羧基≈10︰7︰3︰7︰1(摩尔比)的比例,加入NHS后偶联反应45 min时效果较佳.该方法中四种有机酸的检测限范围为0.008～0.046 mg·L–1,标准工作曲线的线性决定系数R2为0.991～0.998,平均回收率为85.9％～123％,方法精密度为1.69％～8.41％,可以满足有机分析要求.与液相色谱法直接测定小分子单羧酸相比,发现直接法测试结果与衍生-液相色谱法测试结果基本一致,但衍生法可以修正直接法中杂质干扰带来的阳性误差,同时提升低浓度单羧酸样品中有机酸的检出率,定性与定量结果更可靠.

关键词：

小分子单羧酸偶联酰胺化液相色谱检测

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含山梨醇的新型生物有机肥促生效应与机理研究

方丹朱明珠魏梦玉杨玉婷...

1606-1615页

查看更多>>摘要：向含解淀粉芽孢杆菌SQR9的生物有机肥中添加山梨醇研制了新型生物有机肥,并通过黄瓜盆栽和拟南芥培养试验研究了该新型生物有机肥的促生效应与机理.结果表明,含解淀粉芽孢杆菌SQR9的生物有机肥对黄瓜具有显著促生效果,添加山梨醇有利于促进解淀粉芽孢杆菌SQR9在土壤中定殖,能进一步提高生物有机肥的促生效应.施用该新型生物有机肥能显著提高土壤中速效养分的含量以及黄瓜对养分的吸收.山梨醇能有效促进菌株SQR9分泌生长素(吲哚乙酸,IAA),进而促进野生型拟南芥根系的生长,而在使用IAA不敏感突变体时促生效果消失,说明山梨醇促进有益菌SQR9分泌IAA是该新型生物有机肥显著促进作物生长的机理之一.本研究提出了新型生物有机肥研发的新思路,为植物促生菌新应用模式的开发提供了理论依据.

关键词：

解淀粉芽孢杆菌SQR9山梨醇生物有机肥促生生长素

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密闭室抽气法监测稻田氨挥发的几个问题

田玉华尹斌曾科赵旭...

1616-1625页

查看更多>>摘要：密闭室抽气法是稻田氨挥发的常用监测方法,但该方法在实施过程中仍存在一些问题,导致不同研究结果之间缺乏可比性,影响稻田氨排放的系统分析与评估.研究了换气频率、抽气时间段、是否串联洗气瓶、抽气室与洗气瓶规格等监测参数以及抽气与自然风对比对氨挥发量的影响.结果表明,氨挥发随换气频率的增加而增加,其增加速度分三个阶段,挥发量与换气次数的对数呈线性相关;尿素快速水解期与水解基本结束后的氨挥发日变化规律不同;直通型、球形多孔型洗气头分别较圆盘多孔型洗气头氨挥发量低25.6％和8.5％;抽气室内径越大,气相高度越低,氨挥发量越低;串联洗气瓶测定的氨挥发仅为单独洗气瓶的88.6％;抽气室内田面水蒸发量随抽气速率增加而增加,抽气与自然放置情况下氨挥发量相近时,后者田面水蒸发量大.建议密闭室抽气法监测稻田氨挥发采用直径15 cm的抽气室,配单独流量计,气相高度5～8 cm,抽气量15～20 L·min−1左右,无需串联洗气瓶,选择圆盘多孔型或直杆多孔型洗气瓶.

关键词：

密闭室抽气法稻田尿素氨挥发换气频率

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长期不施氮肥下稻麦轮作农田残留化肥氮的后效及去向

王盈盈夏龙龙蔡思源赵旭...

1626-1639页

查看更多>>摘要：我国农田化肥氮用量高,造成较多肥料氮土壤残留,残留肥料氮既可被后季作物吸收利用,也可迁移进入环境.稻麦轮作是我国长江中下游农业区代表性种植制度,然而稻麦轮作农田土壤残留化肥氮的作物后效及去向目前尚不清楚.利用15N示踪长期试验,连续追踪了2004年小麦季施用30％的15N标记尿素后其土壤残留15N在之后17个稻麦轮作年的变化动态及被后季作物吸收利用特征.试验起始小麦季设100 kg·hm–2(N100)和250 kg·hm–2(N250)两个施氮量处理,后续作物均不再施用氮肥.结果发现,34.5％～37.9％施入氮被当季小麦吸收,随后各轮作年稻麦作物吸收残留氮量随年限增加呈指数下降;17年中有12.2％～15.8％残留氮被后季作物吸收,其中,水稻对残留氮吸收能力较强,为9.2％～11.8％,小麦为3.3％～4.0％;观测期内化肥氮累积利用率为50.1％～50.3％.氮肥施入小麦当季,0～20 cm土层残留为22.9％～33.5％,之后逐年减少;17年后降至7.8％～9.8％,但仍占0～100 cm土层氮残留量(9.9％～13.4％)的73.5％～78.5％.同位素质量平衡估算的观测期内氮肥累积总损失率为36.3％～39.9％,与基于当季小麦氮肥利用率和0～20 cm土壤残留率计算得出的当季化肥氮总损失率32.0％～39.2％接近.作物籽粒、秸秆及土壤15N丰度在观测期内均随时间呈指数递减;根据预测结果,不施氮下其降至15N自然丰度背景值仍需28～37年.上述结果表明,稻麦农田化肥氮损失主要发生在当季,土壤残留后效持续时间长,但再迁移进入环境数量低.协同化肥氮当季损失的高效阻控和土壤残留的有效调控应是稻麦农田氮肥优化管理的关键环节.

关键词：

稻麦轮作15N示踪残留氮氮利用率氮损失率太湖地区

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太湖流域典型农田土壤磷库演变特征及环境风险预测

汪玉袁佳慧陈浩陈光蕾...

1640-1649页

查看更多>>摘要：水体磷污染及其产生的富营养化等生态效应已成为流域性突出问题,其主要来源之一为农田磷流失.磷流失主要受土壤磷形态及有效性等因素影响,而土壤磷库又具有很强的空间分异特征.因此,聚焦水体富营养化较为突出的太湖流域,选取典型水旱轮作农田土壤为研究对象,基于系统随机布点法采集农田土壤样本319份,植株样本83株,分析土壤磷库演变规律并预测其环境风险.研究结果表明:与全国第二次土壤普查及2009年前期调查结果相比,该区域土壤全磷与有效磷(Olsen-P)含量均显著提高.根据水稻土Olsen-P的临界意义,该区域93.1％的农田土壤有效磷含量超过10 mg·kg–1,土壤基本不缺磷;有效磷高于20 mg·kg–1占总土壤样本的65.2％,说明大部分农田土壤磷库处于盈余状态.进一步基于磷素生物有效性的分级方法(biologically based P,BBP)对土壤磷的生物有效性进行分析,发现氯化钙磷(CaCl2-P)、柠檬酸磷(Citrate-P)、酶提取磷(Enzyme-P)以及盐酸磷(HCl-P)与Olsen-P均呈极显著正相关(P<0.001),说明四种形态磷素均为土壤有效磷源.土壤全磷和有效磷含量呈极显著正相关关系(P<0.001),土壤有效磷与植株地上部分(籽粒+秸秆)以及地下部分(根)全磷含量呈显著正相关关系(P<0.01).同时基于CaCl2-P与Olsen-P的相关性分析,认为该区域能造成环境风险的土壤有效磷阈值为30 mg·kg–1,超过环境阈值,环境污染风险会大大增加.因此,针对该区域土壤磷库较强的空间差异性,建议在区域养分管理以及环境保护过程中重点关注土壤磷的高效利用.

关键词：

水稻土全磷有效性环境阈值时空变化

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长期不同供磷水平驯化的土壤微生物的遗留效应

郎明张春燕张俊伶

1650-1659页

查看更多>>摘要：在集约化农田生态系统中,长期过量施用磷肥导致土壤中磷的累积,本文研究了集约化农田生态系统中长期、不同水平的磷肥供应驯化(training)微生物形成的遗留效应(legacy effect).依托长期定位玉米试验地(始于2007),以长期不同供磷水平(来源于施用P2O50、75、300 kg·hm–2的处理,分别为P0、P75、P300)石灰性土壤中的微生物为研究对象,通过盆栽接种微生物,探究不同磷供应驯化下的土壤微生物,在2个基质供磷水平(不施磷No P和+P 30 mg·kg–1)下对玉米和三叶草植物生长、养分吸收、土壤酶活性及菌根特征的影响.结果表明,菌剂类型(灭菌处理,原位菌剂)显著影响玉米和三叶草地上部生物量和磷吸收量.在2个基质磷水平处理,相比于灭菌菌剂处理,接种原位菌剂显著提高了三叶草地上部生物量和磷吸收量,但三种菌剂之间差异不显著.在No P条件下,相比于灭菌处理,接种原位菌剂对玉米地上部生物量无显著影响.在+P条件下,接种原位菌剂显著降低了玉米的生物量;在2个基质供磷水平下,玉米地上部生物量在P300处理中显著高于P0和P75.菌剂和基质供磷水平共同影响土壤酶活性.与P0和P75相比,P300菌剂显著降低了三叶草土壤中过氧化物酶活性,提高了No P条件下玉米土壤中过氧化物酶和几丁质酶的活性.在No P条件下,接种P75显著提高了玉米土壤中酸性和碱性磷酸酶的活性.2种作物的菌根特征不同,接种位P300三叶草根系丛枝菌根真菌的侵染率显著低于P0和P75,而玉米根系的侵染率在三种菌剂之间差异不显著.综上,基质供磷水平以及植物种类共同影响累积磷驯化土壤微生物的效应,说明磷肥管理需要考虑植物-微生物的特性.

关键词：

遗留效应生物量吸磷量酶活性菌根侵染率

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超高温堆肥微生物群落强化产热功能特征分析

崔鹏艾超凡廖汉鹏周顺桂...

1660-1669页

查看更多>>摘要：超高温堆肥技术较普通堆肥技术在氧化亚氮减排、氮素保留、抗性基因去除等方面具有显著优势.这些优势与超高温过程密切关联,然而超高温产生的原因却仍然未知.利用PICRUSt(phylogenetic investigation of communities by reconstruction of unobserved states)预测并分析了鸡粪超高温堆肥和普通堆肥微生物功能变化,重点比较了产热相关代谢通路和功能基因丰度的变化.研究发现,超高温堆肥可达到超过80℃的超高温阶段并持续5天以上,该阶段可显著提高微生物能量代谢、碳水化合物代谢等产热相关代谢通路丰度,有氧呼吸链中NADH脱氢酶功能基因和琥珀酸脱氢酶基因的丰度在超高温阶段显著增加(P<0.05),并且上述代谢通路和功能基因丰度与超高温堆肥温度变化显著相关(P<0.05).采用随机森林回归模型将预测的堆肥温度与实际堆肥温度进行比较发现,两种处理各自预测温度结果与实际温度相关性显著(对于超高温堆肥,校正R2=0.96;对于普通堆肥,校正R2=0.97).该模型表明,K03943(NADH脱氢酶黄蛋白2)、K15862(细胞色素c氧化酶cbb3型亚基I/II)和K05580(NADH醌氧化还原酶亚基I)的丰度变化是影响超高温堆肥温度的最重要因素.相比之下,普通堆肥温度最高不超过70℃,且上述产热相关代谢通路和功能基因丰度与堆肥温度呈显著负相关(P<0.05).以上结果表明,超高温堆肥微生物群落可能通过显著提高有氧呼吸链相关功能基因丰度,使超高温堆肥群落更迅速地代谢有机物,从而提高ATP合成速率,进而产生更多热量.

关键词：

有机固体废物超高温堆肥微生物功能能量代谢PICRUSt

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不同施氮水平下土壤微生物种群异步性与稻麦产量的关系

李明辉冯绪猛郭俊杰郭世伟...

1670-1682页

查看更多>>摘要：研究稻麦轮作体系中施氮水平对土壤微生物多样性和异步性的影响,可为调控土壤微生物区系以维持作物稳产高产提供理论依据和科学指导.采集长期稻麦轮作体系中不同施氮水平下作物关键生育时期的土壤样品,使用高通量测序技术分析施氮水平对土壤微生物多样性和异步性的影响,研究施氮水平通过改变土壤微生物异步性对稻麦产量产生的影响.小麦季和水稻季的施氮水平梯度分别为:0、50、100、200、300 kg·hm–2和0、90、180、270、360 kg·hm–2;土壤样品采集时期分别为:小麦种植前、拔节期、孕穗期、扬花期、成熟期和水稻种植前、最大分蘖期、拔节孕穗期、扬花期、成熟期.结果表明,施氮水平对各生育时期的土壤微生物多样性和组成均产生显著影响.施氮水平可解释约12％的水稻季微生物丰富度变异(P<0.05).当小麦季和水稻季施氮水平分别为100和180 kg·hm–2时,土壤微生物群落在作物多个生长阶段均能维持相对较高水平的丰富度.施氮水平可解释9％～11％的小麦季/水稻季微生物群落组成变异(P<0.05).随着施氮水平的提高,小麦季土壤中Phenylobacterium、Sphingomonas、Cyanobacteria GpI、Desulfovirga、Lacibacter、Terrimonas属和水稻季土壤中Desulfovirga、Spartobacteria genera incertae sedis、Ohtaekwangia、Acidobacteria Gp7、Arenimonas、Niastella属的种群异步性显著上升.其中,Phenylobacterium、Desulfovirga属的种群异步性和Desulfovirga、Spartobacteria genera incertae sedis、Ohtaekwangia、Arenimonas属的种群异步性分别与小麦、水稻的产量存在显著正相关关系.稻麦轮作体系中,土壤微生物多样性受到施氮水平的持续性影响,并随生育期推移而发生变化.施氮水平能够直接影响微生物种群异步性,从而影响微生物功能的互补性,进而对稻麦系统的产量产生积极作用.

关键词：

土壤微生物异步性氮肥作物产量生育期

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铁氧化物对厌氧水稻土中乙酸矿化、转化及其激发效应的影响

王云秋李宇虹祝贞科吴金水...

1683-1694页

查看更多>>摘要：乙酸是甲烷产生过程的重要底物,其在水稻土中的矿化和转化过程对水稻土碳循环和固碳减排具有重要意义.在长期淹水的水稻土中,铁作为重要的变价金属元素,对乙酸的矿化和转化可能具有重要影响.通过室内培养试验,向水稻土中添加13C-乙酸、水铁矿和针铁矿,动态监测厌氧培养(100 d)期间CO2和CH4排放规律和土壤环境因子的变化规律,同时分析乙酸的矿化和转化特征以及CO2和CH4的激发效应,并解析不同铁氧化物在其中的作用效应.结果表明,培养结束后,仅添加乙酸的处理中33％和36％的乙酸分别矿化为CH4和CO2,另外0.12％、2％和28％的乙酸分别形成了可溶性有机碳(DOC)、微生物生物量碳(MBC)和土壤有机碳(SOC).乙酸添加引起了CO2负激发效应和CH4正激发效应.土壤产生CO2和CH4比例因乙酸的添加由3.46︰1变为1.83︰1.针铁矿的添加显著增加了乙酸来源的CO2累积排放量,但水铁矿对乙酸来源的CO2累积排放量却无显著影响.水铁矿和针铁矿均显著降低了SOC来源的CO2累积排放量,加剧了乙酸引起的CO2负激发效应.水铁矿和针铁矿均显著降低了乙酸来源的CH4累积排放量,对SOC来源的CH4累积排放量无显著影响.水铁矿和针铁矿显著增加了乙酸转化为MBC和SOC的比例.因此,乙酸在土壤中的矿化和转化行为会影响土壤原有有机碳产生CO2和CH4;水铁矿和针铁矿结晶程度不同,对乙酸的矿化、转化及其激发效应的影响也不同.研究结果可为稻田的固碳减排提供一定的理论依据和技术支撑.

关键词：

水稻土乙酸甲烷二氧化碳铁氧化物激发效应

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