不同土壤水分条件下酸性硫酸盐土硫形态转化特征

以4种土壤湿度、3种干湿交替周期和原状土自然风干8个处理进行酸性硫酸盐土室内模拟实验,对模拟过程内土壤6种硫形态和pH等指标的动态变化过程的跟踪测定和分析结果表明,水分条件对酸性硫酸盐土中水溶性硫、交换性硫和黄铁矿硫的形态转化制约作用显著．淹水环境和过分干燥环境都不利于黄铁矿的氧化及水溶性硫和交换性硫的形成．潮湿但含水量不饱和环境有利于黄铁矿硫向水溶性硫和交换性硫的转换．在3种周期的干湿交替处理中,单一排干期水溶性硫和交换性硫土壤含量平均上升幅度分别为0．90～1．63g·kg^-1和0．58～1．47g·kg^-1,而黄铁矿硫含量下降幅度为1．29～3．20g·kg^-1．淹水期黄铁矿硫含量相对稳定而水溶性硫和交换性硫含量明显下降,并在排水过程中造成总硫的部分流失．硫形态转化量和硫的淋失量受到干湿交替周期的显著影响．同时分析了黄钾铁钒硫、有机硫和元素硫的动态．     

酸性煤矿排水中硫的迁移转化及其与铁的相互作用——以贵州织金废弃煤矿区为例

硫酸盐是酸性煤矿排水的主要组成部分,高浓度硫酸盐废水排到环境中会产生一系列污染及环境效应。本文选取贵州省织金县珠藏镇酸性煤矿排水相对集中的小流域为对象,采集了水体与沉积物样品,研究硫酸盐在喀斯特地区酸性煤矿排水中的迁移转化过程。结果表明:研究区水体酸化明显,水中溶解态硫主要以SO_4~(2-)形式存在,且SO_4~(2-)随水的迁移过程有明显的衰减,亚稳态硫含量较少;可交换态硫酸盐(ExS)是沉积物中硫的主要存在形态,约占总硫(TS)的65%,还原态硫在这种强氧化环境中含量很少,各还原态硫含量的大小顺序是元素硫(ES)酸可挥发性硫化物(AVS)铬还原态硫化物(CRS);水体中SO_4~(2-)和Fe(Ⅲ)存在明显的正相关关系,SO_4~(2-)与Fe(Ⅲ)相结合共沉淀到沉积物中是SO_4~(2-)衰减的重要原因。     

酸性硫酸盐土中铝的形态

采用连续分级提取方法 ,把酸性硫酸盐土中可提取的非晶体态铝区分为交换态铝 (ExAl)、吸附态无机羟基铝 (HyAl)、有机配合铝 (OrAl)、氧化铁结合铝 (DCBAl)、层间铝 (InAl)和非晶体态铝硅酸盐 (NcAl) ,其平均值分别为 1.79、2 .5 1、4.17、4.14、4.31和 18.6 6g·kg-1Al2 O3.实际酸性硫酸盐土中NcAl>OrAl >InAl >DCBAl>ExAl>HyAl,潜在酸性硫酸盐土NcAl >InAl >DCBAl >HyAl >OrAl >ExAl.可提取Al总量平均为 35 .5 7Al2 O3g·kg-1,占全Al 2 5 .0 4% .其显著特征是活性铝ExAl、HyAl和OrAl的含量较高 .每一种Al形态的结构组成与酸性硫酸盐土相应性质和生态特性密切相关 .酸化的ASS的强酸环境导致Al的过量游离 ,并转化为活度较大的活性Al,从而产生Al毒     

酸性硫酸盐土中硫的形态含量分布和酸化特征

对广东省台山市南部滨海平原酸性硫酸盐土(以下简称ASS)S的形态、含量、分布和酸化特征的研究表明,ASS全硫含量高达0.615%,比咸田高2～6倍,比砂泥田高3～9倍;其硫以无机硫为主,占全硫的82.3%～90.4%,其中,黄铁矿硫的含量最高,占全硫的30.3%～46.2%,黄铁矿硫在剖面中的分布与全硫含量同步。ASS硫含量的空间变异和剖面内部的分异十分显着。ASS发育过程中,适合黄铁矿累积的环境及其持续时间与地形地貌(山)的关系十分密切。ASS的主要致酸物质是黄铁矿的氧化,酸化的ASS的pH一般在5.5以下,最低达2.83.ASS可氧化总酸度一般比实际总酸度高2～3倍,潜在的环境风险极.     

稻草易地还土对丘陵红壤有机质和主要物理性质的影响

选取新垦坡地和熟化旱地2种典型土地利用类型,研究了稻草易地还土对丘陵红壤有机质含量和主要物理性质的影响,并探讨了土壤有机质、田间持水量、容重、孔隙度间的相关性.结果表明稻草易地还土可提高丘陵红壤有机质含量,改良土壤物理性质,增强土壤蓄水性能.与不施肥或化肥处理相比,稻草易地还土提高了耕层(0～20 cm)土壤有机质含量5.8%～28.9%和＞0.25 mm水稳性大团聚体含量;降低了亚表层(10～15 cm)土壤容重,降低幅度为4.5%～7.5%,提高了亚表层土壤的田间持水量和孔隙度,提高幅度分别为6.8%～16.2%和4.8%～7.7%(P＜0.05).相关分析表明,土壤有机质含量(0～20 cm)与亚表层土壤容重(r=-0.799)、孔隙度(r=0.803)、田间持水量(r=0.844)呈极显著相关(P＜0.01);表层、亚表层土壤田间持水量与土壤容重(r=-0.638)、孔隙度(r=0.664)呈显著相关(P＜0.05).     

青藏高原东北缘不同土地利用类型土壤质量综合评价

土壤质量评价是合理利用土壤资源的重要前提。通过采集青藏高原东北缘甘肃省天祝县境内林地(n=9)、草地(n=18)和耕地(n=38)土壤样品,并测定土壤容重、田间持水量和有机质等13项土壤理化性质指标,采用主成分分析和相关性分析构建最小数据集(MDS),建立土壤质量评价指标体系,对3个不同土地利用类型的土壤质量进行综合评价。结果表明: 林地的总孔隙度、毛管孔隙度、田间持水量、毛管持水量、饱和含水量、有机质、全氮和速效钾含量显著高于草地和耕地。林地土壤质量评价指标体系包括田间持水量、有机质、全氮、速效氮和速效钾,土壤质量指数(SQI)介于0.329～0.678,平均值为0.481;草地土壤质量评价指标体系包括田间持水量和速效氮,SQI介于0.302～0.703,平均值为0.469;耕地土壤质量评价指标体系包括毛管持水量、非毛管孔隙度、速效氮、速效磷和速效钾,SQI介于0.337～0.616,平均值为0.462。影响林地、草地和耕地土壤质量的最大障碍指标分别为速效钾、田间持水量和毛管持水量。基于MDS的土壤质量指数能够实现研究区不同土地利用类型土壤质量的准确评价,土壤质量整体上表现为林地>草地>耕地,评价结果对该区域土壤可持续管理具有重要参考价值。     

湖南双季稻种植区不同生产力水稻土的物理性质

在湖南省东部、中部和西北部8个水稻主产县采集了24个不同生产力水稻土样品,测定了土壤物理性质和黏土矿物组成参数,包括土壤容重、土粒密度、孔隙度、田间持水量、水稳性团聚体、平均质量直径、标准化质量直径、团聚体破坏率、田间持水量、有机碳、有机胶结物质、无机胶结物质和黏土矿物等指标,以研究湖南省双季稻种植区不同生产力水稻土物理性质的差异.结果表明：高产水稻土（>14000 kg·hm^-2）的容重小于1.2 g·cm^-3,总孔隙度大于50%,通气孔隙度多数大于4%,0.5～5mm水稳性团聚体含量多数在20%以上.高产水稻土与中产水稻土(10000～13500 kg·hm^-2)之间的多数物理性质无显著差异,但与低产水稻土(<10000 kg·hm^-2)的差异显著,说明中产水稻土只要在良好的管理条件下可以转变为高产水稻土;而低产水稻土的物理性质较差,应重视这类水稻土的改良.     

酸性硫酸盐土中的硫及其形态演变探讨

研究了酸性硫酸盐土中S及其形态演变。结果表明,酸性硫酸盐土S含量高,以无机态为主;S积累和S形态演变与酸性硫酸盐土形成、发育与利用密切相关。与红树林盐渍沼泽土(潜在酸性硫酸盐土)比较,酸性硫酸盐水稻土黄钾铁矾S含量较高,但FeS2含量较低。酸性硫酸盐水稻土S形态剖面分布明显,其氧化层的黄钾铁矾S含量较高,pH值较低;其还原层的FeS2含量较高。防治酸害是酸性硫酸盐土持续利用要解决的关键问题。     

湿地林土壤的Fe2+,Eh及pH值的变化

通过在不同含水量 (田间持水量的 6 0 % :对照处理 ;田间持水量的 2 5 0 % :淹水处理 )和不同温度 (2 0℃ ,2 5℃ ,30℃ )条件下的室内培养 ,对江苏省里下河地区池杉湿地林土壤的二价铁离子 (Fe2 )浓度 ,氧化还原电位 (Eh)及 p H值进行了研究。结果表明 ,与对照处理相比 ,淹水土壤的 p H值和 Fe2 浓度明显提高 (P<0 .0 1) ,而 Eh值则明显降低 (P<0 .0 1)。在淹水条件下 ,高温处理的土壤 p H值和 Fe2 浓度明显高于低温处理土壤 (P<0 .0 1) ,Eh值则相反。研究表明 ,土壤 Eh值与 p H值之间存在着密切的 3次方程式关系 (P<0 .0 0 1)。就里下河地区湿地林土壤而言 ,Eh值下降至 2 0 0 m V以下时 ,才会有大量的铁元素被还原为Fe2 。     

硫对石灰性土壤化学性质的影响

通过连续两茬油菜盆栽试验,分析了硫对土壤pH、电导率、交换性阳离子和水溶性阴离子等指标的影响.结果表明：硫能显著降低土壤pH、增加土壤电导率;施硫会使土壤交换性Na⁺和交换性K⁺含量升高,并加剧土壤水溶性阴离子总量的累积;施硫对交换性Ca²⁺和Mg²⁺含量影响较小,也未能显著改变土壤阳离子交换量和土壤碱化度.与尿素相比,硫包膜尿素对土壤pH和电导率的影响不显著,但对交换性阳离子和水溶性阴离子影响较大;与尿素处理相比,施硫未表现出明显的增产效应;施硫较多时,油菜产量显著降低.     

Effects of hyper-enriched reactive Fe on sulfidisation in a tidally inundated acid sulfate soil wetland

Solid phase Fe and S fractions were examined in an acid sulfate soil (ASS) wetland undergoing remediation via tidal inundation. Considerable diagenetic enrichment of reactive Fe(III) oxides (HCl- and dithionite-extractable) occurred near the soil surface (0?C0.05 m depth), where extremely large concentrations up to 3534 ??mol/g accounted for ~90% of the total Fe pool. This major source of reactive Fe exerts a substantial influence on S cycling and the formation, speciation and transformation of reduced inorganic S (RIS) in tidally inundated ASS. Under these geochemical conditions, acid volatile sulfide (AVS; up to 57 ??mol/g) and elemental sulfur (S⁰; up to 41 ??mol/g) were the dominant fractions of RIS in near surface soils. AVS?CS to pyrite?CS ratios exceeded 2.9 near the surface, indicating that abundant reactive Fe favoured the accumulation of AVS minerals and S⁰ over pyrite. This is supported by the significant correlation of poorly crystalline Fe with AVS?CS and S⁰?CS contents (r = 0.83 and r = 0.85, respectively, P < 0.01). XANES spectroscopy provided direct evidence for the presence of a greigite-like phase in AVS?CS measured by chemical extraction. While the abundant reactive Fe may limit the transformation of AVS minerals and S⁰ to pyrite during early diagenesis (~5 years), continued sulfidisation over longer time scales is likely to eventually lead to enhanced sequestration of S within pyrite (with a predicted 8% pyrite by mass). These findings provide an important understanding of sulfidisation processes occurring in reactive Fe-enriched, tidally inundated ASS landscapes.     

土壤湿度水平和湿—干循环对硝酸钙盐积累土壤锰锰释放的影响

在[Ca(NO3)2]盐处理土壤中,研究了两种湿度水平（200,400g.kg^-1)和湿－干循环对土壤Mn释放的影响,结果表明,土壤水分状况影响土壤Mn的有效性,湿度大时,易还原态Mn转化为水溶态,交换态Mn;盐分对易还原态Mn的转化有一定影响,NO3-能缓冲土壤Eh的下降,有抑制易还原态Mn转化的作用,连续的湿干循环能使土壤2价Mn(水溶态Mn,交换态Mn)浓度降低,而a(NO3)2盐能增加Mn的不溶性,这在Mn含量低的土训上,最终将导致Mn的缺乏。     

Expression of an α-galactosidase gene under control of the homologous inulinase promoter in Kluyveromyces marxianus

For expression of the -galactosidase gene from Cyamopsistetragonoloba in Kluyveromyces marxianus CBS 6556 we have used the promoter of the homologous inulinase-encoding gene (INU1). The INU1 gene has been cloned and sequenced and the coding region shows an identify of 59% with the Saccharomyces cerevisiae invertase gene (SUC2). In the 5'-flanking region of INU1 we found a sequence (TAAATCCGGGG) that perfectly matches to the MIG1 binding consensus sequence (WWWWTSYGGGG) of the S. cerevisiae GAL1, GAL4 and SUC2 genes. Using the K. marxianus INU1 promoter and prepro-signal sequence, we obtained a high -galactosidase production level (153 mg/l) and a secretion efficiency of 99%. Both the production level and the secretion efficiency were significantly reduced when the INU1 pro-peptide was deleted. With either the S. cerevisiae PGK or GAL7 promoter we could obtain only low -galactosidase production levels (2 mg/l). Correspondence to: R. J. Planta     

土壤湿度水平和湿-干循环对硝酸钙盐积累土壤锰释放的影响

在[Ca(NO₃)²]盐处理土壤中,研究了两种湿度水平(200、400g·kg^-1)和湿干循环对土壤Mn释放的影响.结果表明,土壤水分状况影响土壤Mn的有效性,湿度大时,易还原态Mn转化为水溶态、交换态Mn;盐分对易还原态Mn的转化有一定影响,NO₃^-能缓冲土壤Eh的下降,有抑制易还原态Mn转化的作用.连续的湿干循环能使土壤2价Mn(水溶态Mn、交换态Mn)浓度降低,而Ca(NO₃)²盐能增加Mn的不溶性.这在Mn含量低的土壤上,最终将导致Mn的缺乏.     

Transformation of iron and manganese in rice soils under different moisture regimes and organic matter applications

Summary Transformation of iron and manganese under three different moisture regimes,viz continuous waterlogged (W₁), continuous saturated (W₂) and alternate waterlogged and saturated (W₃) and three levels of organic matterviz 0, 0.5 and 1.0% in all possible combinations was studied in four soils. The results showed that under waterlogged moisture regime there was a sharp increase in the content of water soluble plus exchangeable manganese accompanied by significant decrease in the content of reducible manganese in all the soils excepting the acidic soil which was very poor in active manganese content. The increase in respect of iron in similar form was, however, very small. The increase in the content of water soluble plus exchangeable manganese as well as iron under the continuous saturated and alternate waterlogged and saturated moisture regimes was always much lower as compared to that under the continuous waterlogged condition. Application of organic matter brought about an increase in the content of water soluble plus exchangeable manganese in all the soils excepting the lateritic one irrespective of moisture regimes but did not cause any change in the content of iron and manganese in insoluble complex. The content of water soluble plus exchangeable iron and of insoluble ferrous iron although recorded some increase due to organic matter application, the increase was not so marked in any of the soils.     

烟草根际土壤硒、硫形态相互作用与烟草对硒、硫吸收的研究

通过烟草根际营养试验研究发现,烟草根际土壤Se总量及可溶态Se、交换态Se及有机Se均表现出明显的亏缺.而根际土中S总量及吸附性S、有机S则表现明显的富集.施S对根际土Se亏缺程度的影响与施Se处理有关,而施Se对根际土S富集程度的影响随施S的水平而有一定差异.未施Se处理时,施S降低了烟草根际土中相应几种Se形态的亏缺率,施Se处理时施S的影响则相反.不施S时,加入Se可以增加根际土全S量的富集程度;施S时,加入Se则减少根际全S量的富集程度.前期烟草的Se含量主要受根际土壤可溶态Se的影响,而Se积累量除受土壤可溶态Se的影响外,还受到根际土壤交换态Se、有机Se及酸溶态Se的影响.前期烟草地上部分中S含量主要受根际土壤可溶性S及有机S影响.     

硒肥对马铃薯硒素吸收、转化及产量、品质的影响

通过设对照(CK)、保水缓释硒肥(W)、生物炭基硒肥(C)、硒酸钠硒肥(S)4个处理来研究不同硒肥对马铃薯(品种为早大白)硒素吸收、转化及产量、品质的影响。结果表明:各处理马铃薯各器官硒含量在生育期内总体上呈下降趋势,马铃薯各器官的硒含量呈现:苗期根茎叶片;成熟期叶片茎块茎的特点;随着硒肥用量的增加,W处理下的总硒、无机硒、有机硒含量呈增大趋势,产量、有机硒转化率、粗蛋白、还原糖和Vc呈先升高后降低的趋势;C处理和S处理下,马铃薯以上各指标均呈先升高后降低的趋势,在低施硒量(0.126 kg/hm2)时,3种硒肥显著降低了马铃薯块茎淀粉含量,之后随着施硒量的增加淀粉含量变化不显著;与对照相比,3种硒肥在适宜施硒量(0.379 kg/hm2)时,马铃薯产量提高了4.87%—5.44%,粗蛋白含量增加了12.18%—20.03%,还原糖提高了6.45%—12.90%,Vc含量提高-0.54%—3.11%,有机硒转化率增加13.00%—15.10%,淀粉含量增加了-0.73%—1.12%;综合考虑3种硒肥对马铃薯含硒量、产量、品质的影响,W处理最佳,C处理次之,S处理最差。