酸性土壤的特点范文1
关键词：土壤有机质;重铬酸钾容量法;干烧法;灼烧法
收稿日期：20120313
作者简介：李静（1985—），女，天津人,助理工程师，主要从事环境分析工作。中图分类号：O621文献标识码：A文章编号：16749944(2012)05020302
1引言
土壤有机质是指存在于土壤中的所有含碳有机物质,包括动物、植物残体,微生物以及其分解合成的各类有机物质。作为土壤中的重要组成物质,土壤有机质是评价土壤肥力的重要指标之一。土壤有机质含量的高低将影响到土壤供给N、P、K和其他微量元素的能力,以及空气和水分子间的协调关系的团聚化程度。同时土壤有机质对阳离子的交换、土壤颜色、温度等土壤性质也会产生相应的影响。由于土壤有机质的对土壤肥力起着重要作用,因此测定土壤有机质含量具有十分重要的意义。
目前国内外测定土壤有机质的方法有多种。例如:重铬酸钾容量法、干烧法、灼烧法、微波消解法、水合热比色法等。这些方法各有优劣,在此主要选取重铬酸钾容量法、干烧法和灼烧法进行比对分析。几类方法中重铬酸钾容量法式目前采用的国标方法,是20世纪50 年代以来,世界各国在土壤有机质研究领域中使用得比较普遍的方法之一。
2测定原理
2.1重铬酸钾容量法原理
重铬酸钾容量法运用的是氧化还原原理。在过量的硫酸存在下,借氧化剂重铬酸钾(或铬酸)氧化有机碳,剩余的氧化剂用标准硫酸亚铁溶液回滴,通过剩余量算出被土壤有机质消耗的重铬酸钾,计算土壤有机质。化学反应如下:
2K2Cr2O7+8H2SO4+3C2K2SO4+2CrY2(SO4)3+3CO2+8H2O,
多余的K2Cr2O7的还原:
K2Cr2O7+6FeSO4+7H2SO4K2SO4+Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3 +7H2O
2.2干烧法原理
干烧法运用原理是测定土壤有机质中的碳经氧化后放出的CO2量。在无CO2的氧气流或惰性载气流中将土壤样品进行燃烧,完全燃烧后释放出的CO2置于检测点,此时再通过相应检测手段测量实验中形成的CO2 实际含量。
具体而言,在高温下将有机C加热分解,使其变成CO2后,用碱石灰(CaO+NaOH)吸收生成的CO2,由CaCO3重量换算成OM含量。
2.3灼烧法原理
灼烧法的原理是测定土壤有机质中的C经灼烧后造成的土壤失重。将温度在105℃下除去吸湿水的土壤样品先称重,再将其置于350~1000℃灼烧2h,然后称重。两次称重之重量差即是测定土壤样品中土壤有机质的重量。
3测定方法特点分析
3.1重铬酸钾容量法特点
采用重铬酸钾容量法测定土壤有机质时,由于土壤中碳酸盐无干扰作用,测定结果准确,适用于大量样品的分析。但存在的不足之处是:操作较为繁琐,实验过程注意事项多。测定中对滴定终点的观察、判断、条件控制均要求准确掌握(消化好的样品要求是黄色或者稍带有绿),对于没有娴熟分析实验操作技能的操作者,既费时费力,又容易产生误差。此外由于石蜡油浴易引起环境污染,试管上粘附的油难以擦干净,对人体会产生危害。
重铬酸钾容量法在测定时具有更加明确的注意事项。测定中必须根据有机质的含量来决定称样量,每份分析样品中的有机碳的含量应控制在8mg以内。同时对消煮温度也需要进行严格控制,温度必须在170~180℃的范围内,沸腾时间保证准确计算在5min。最后消煮好的样品试液颜色应为黄色或黄中稍带绿色。若样品以绿色为主则说明重铬酸钾用量不足,滴定时消耗FeSO4的量少于空白用量的1/3,则可能氧化不完全,应弃之重做。
3.2干烧法特点
干烧法特点是能使土壤有机质全部分解,还原物质对测定不产生影响,实验可获得准确的结果。但干烧法操作复杂、费时,对分析技术要求较高,需要特殊的仪器设备,整体分析运行成本偏高。干烧法分析土壤中C时,包括有机碳和碳酸盐和元素碳等无机碳。当土壤中含有各类无机碳时,需先采取处理除去无机碳,这样使得操作更繁琐了。由此可以认为,干烧法并不适于含碳酸盐土壤的分析。
3.3灼烧法特点
灼烧法可直接采用未磨土样进行分析,同时可将吸湿水测定联同进行。灼烧法测定可基本消除常见的因磨样、添加化学试剂等引起的样品污染和变异。采用灼烧法特点在于快速简便,该方法适于大批量土样的测定。在2h内灼烧法可同时灼烧40个土样。灼烧法的操作步骤简便,不需进行特殊的分析技术测定,整个过程属于简单的物理升温、恒温和称重过程。测定中不会产生化学和放射性污染。但是的缺点在于,在测定过程中粘土矿物结构水的失重及碳酸盐的分解失重,这使得灼烧法测定的LOI值比采用干烧法测定的有机质浓度值高。所以这就造成了该法在细密质地的土壤及石灰性土壤上的广泛应用受到限制。
4结语
当前,重铬酸钾容量法、干烧法、灼烧法都是土壤有机质分析法的3种不同的主要测定方法。重铬酸钾容量法由于测定结果准确,适用于大量样品的分析等特点成为国标测定方法,但该法操作繁琐,实验过程注意事项多也成为其不足之处,需要不断改进研究。而干烧法测定虽然也可获得较为准确的数据,但操作复杂、费时,测定的整体分析运行成本偏高使得该法研究受到限制。作为比对分析中另一种测定方法,灼烧法具有快速简便,适于大批量土样的测定的优点,但是的缺点相比干烧法在测定的有机质浓度值偏高,在细密质地的土壤及石灰性土壤上的应用受到影响。
比对常用土壤有机质测定方法得出3种方法各有优劣。作为国标测定方法的重铬酸钾容量法在近年来不断改进加热条件后,逐渐得到完善,在大量样品分析中显示出其重要的价值,因此重铬酸钾容量法值得继续深入研究。
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酸性土壤的特点范文2
腐植酸及其制品有多种用途。在农业方面，与氮、磷、钾等元素结合制成的腐植酸类肥料(例如，用氨中和腐植酸可制成腐植酸铵肥料)，具有肥料增效、改良土壤、刺激作物生长、改善农产品质量等功能；硝基腐植酸可用作水稻育秧调酸剂；腐植酸镁、腐植酸锌、腐植酸尿素铁分别在补充土壤缺镁、玉米缺锌、果树缺铁上有良好的效果；腐植酸和除草醚、莠去津等农药混用，可以提高药效、抑制残毒；腐植酸钠对治疗苹果树腐烂病有效。本文只简述腐植酸类肥料对土壤的改良作用。
1 腐植酸类肥料的特点
1.1 腐植酸类肥料是以腐植酸为载体的肥料，是一种多功能有机肥料，施人土壤中后能够改良土壤，提高土壤的保肥供肥能力，加强土壤微生物的活性，活化土壤养分，使N、P、K等营养缓慢释放。
1.2 腐植酸与化肥配成有机复合肥料，可增加肥效，减少化肥被固定和流失。与单纯化肥相比能够提高化肥利用率。腐植酸能够活化土壤中的微量元素，促进作物对微量元素的吸收作用，对微量元素缺乏症状有很好的改善作用。
1.3 腐植酸肥料能够提高作物的抗逆性，尤其以抗旱作用明显。腐植酸类物质可缩小叶面气孔的开张度，减少水分蒸发，使植物和土壤保持较多的水分，促进根系发育，提高根系活力，使根系吸收较多的水分和养分。因此施用腐植酸类肥料对提高作物的抗旱能力有十分巨大的作用。
1.4 腐植酸肥料是一种植物生长调节剂，可增加植株体内氧化酶活性及其他代谢活动，刺激植物生长。还可以降解农药残留毒性，减少环境污染。
1.5 腐植酸肥料在果菜方面应用，除了提高增产幅度以外，可防治苹果的腐烂病；防止果菜缺铁黄化症、斑点落叶病；黄瓜霜霉病等等。还可提高果菜的糖分和维生素c的含量，改善农产品品质。
2 腐植酸类肥料在改良土壤上的应用
2.1 增强肥力
2.1.1 减少土壤对可溶性磷的固定，提高磷肥利用率，促使土壤微量元素的活化。通常土壤中Ca3(P04)：很难溶于水，而加入腐殖酸发生反应后所形成的磷酸氢盐和磷酸二氢盐都溶于水，能被农作物吸收。
2.1.2 腐植酸可与一些难溶盐形态存在的微量元素如Fe、Al、cu、Mg、zn等形成络合物，溶于水被作物吸收。这些微量元素的商品化学螯合微肥价格很贵，一般农民不愿购买，而腐植酸可以作为源广价廉的天然螫合剂与微量元素螫合，使其易被作物吸收。
2.2 改良土壤结构
2.2.1 促进土壤团粒的形成。腐植酸铵能够促进土壤团粒结构形成，向土壤中施用有机肥也可改善土壤结构，这主要是通过土壤微生物缓慢地转化，如果经常施用腐植酸类肥料就会加速这种转化过程。
2.2.2 有利于土壤中水、肥、气、热状况的调节。当土壤的团粒结构变好时，其容重降低、空隙度增大，具备了良好的通透性。又因腐植酸类肥料颜色深，有利于对太阳热能的吸收，当腐植酸类肥料受到微生物的作用分解时放出热量，尤其是对于早春季节作物，幼苗刚出土时能使地温提高而起到抗春寒作用。
酸性土壤的特点范文3
1 果园土壤现状
招远市属于低山丘陵区，土地瘠薄，土壤类型为棕壤土、褐土、潮土、水稻土4个土类，其中棕壤面积最大，占88%～93%，其次是潮土，占10%～37%，其余是褐土和水稻土。调查发现，果园立地条件较差，85%的果树栽植于山坡，15%立地河滩，有机质含量缺乏，各种养分含量较低，碱解氮含量属于中水平，有效磷、速效钾含量属于高水平，钙、锌、硼有一定程度的缺乏。土壤酸碱度是土壤的固有属性，也是衡量果园质量的一个重要指标，80%的果园土壤pH值6.8～7，pH值4.5占13.5%；pH值4.5～5.5占49.5%；pH值5.5～6.5占29.3%；pH6.5占7.7%；土壤pH值由1981年的6.8降低到现在的5.3，而果树品种最适宜的土壤pH值是6.5～7.5，即中性环境下生长和结果正常。可见，全市果园土壤酸化是全面的、十分严重的。
2 土壤酸化对果树的危害
2.1 肥料利用率降低
酸性土壤氮磷的吸收利用率不足30%。在酸性条件下，肥量再大，果个却长不大。其根源在于土壤酸化降低了肥料的利用率。
2.2 病害加重
酸化条件下，土壤中交换性钙不足，利用率低，根部无法吸收利用钙离子，苦痘病、痘斑病、黄金梨铁头病加重发生；酸化条件下，土壤结构、平衡关系被打破，理化性不协调，抗逆能力下降，诱发病毒花叶病和锈果病。酸化土壤板结、透气性差，根系缺氧，生长不良，易滋生真菌、细菌性根部病害。圆斑根腐病、根癌病、有害物质引起的肥害伤根严重，导致烂根死树，特别今年6、7月份连续半个多月的降雨，有85%的果园出现死树现象，甚至有的苹果园死树率达60%，有的樱桃园达90%。
2.3 锰中毒现象发生
土壤酸化是苹果锰中毒发生的主要原因。酸性条件下，锰呈游离态，活跃易吸收，导致锰中毒严重发生。苹果发生锰中毒后，枝干上呈现疹状开裂，枝干粗皮病加剧，发病症状与轮纹病混淆。4、5月份，个别枝条出现枝枯、叶片、花朵萎蔫，全树叶片小，树势衰弱。
3 土壤酸化原因
3.1 施肥不科学，偏重化学肥料的使用
目前我市在果业生产用肥上，已改过去的有机肥为主，变为化肥为主，甚至有的园片完全依靠化肥。在用量上，多数是超量使用，对于成年苹果树而言，有的全年每株树施用的高浓度化学肥料在7.5～10千克。可以说，连年超量施用化学肥料是造成土壤酸化的最直接、最主要的原因。因为，目前市面上所售化肥，多数是酸性肥料，长期连续施用，磷钾超量，土壤缓冲能力差，直接导致土壤酸化，即使是生理酸性肥料，连年使用后，由于土壤中的阳离子不断被代换吸收和淋洗，也逐步使土壤酸化。
3.2 有机肥施用不足
目前在有机肥短缺的情况下，果园对有机肥的施用量更是严重不足，亩用量不足2 000千克，可以说有机肥施用不足，也是导致土壤酸化的原因之一。因为有机肥不仅能直接供给果树各种养分，能增加土壤微生物数量，提高养分分解能力，改善土壤理化性状，使有害物质转化降解，起到培肥土壤的作用，而且能增加土壤缓冲性能，对土壤的酸碱度的降低或升高起到缓冲调控作用。
3.3 偏施氮肥、冲施肥
在果树生长季节，有的果农为了省工省力、方便快捷，施肥上以施氮肥、冲施肥为主。碳铵、尿素使用过多，钙镁锌等中微量元素相对投入量少，土壤中的酸根、氯根积累严重，土壤胶粒中的钙镁离子被氢离子置换，是造成土壤酸化的另外原因。
3.4 自身原因
果树根部分泌酸根，造成自酸，也会加重土壤酸化。
4 解决土壤酸化的对策
4.1 应用测土配方施肥技术，提高肥料利用率
测土配方施肥就是通过取土分析化验土壤中各种养分的有效含量，以此为依据，再根据果树不同地块需肥特点和产量水平，提出科学的、合理的施肥技术和肥料用量。测土施肥具有很强的针对性，做到了土壤中缺什么元素就施什么，缺多少就补多少。这样不仅能提高产量和质量，而且还降低了化肥施用量，减轻了因大量施用化肥对土壤造成的污染和酸化程度，可以说，实施测土配方施肥是解决目前土壤酸化最有效、最直接、最快捷的技术措施。
4.2 增施有机肥
每年于采果后至11月底施基肥，以有机肥为主，幼树采用环状沟施，结果大树采用放射状沟施，施用量以“千克果千克肥”为标准，也可施用有机无机复混肥。基肥严禁使用未腐熟的鸡肥、猪肥，以减少有害物质火碱、高锰酸钾对土壤的污染。
4.3 控制化肥用量，特别注意控制氮肥的用量
8月份以后不提倡追施纯氮性尿素、碳铵和含氮量高的激素多的冲施肥，冲施肥是速效氮肥，用量不超10千克/亩；弱树8月份以后可以适量使用，但8月20日以后严禁使用。同时注意钙肥、镁肥的使用，钙肥、镁肥的使用一定要适量，无论土壤酸度多大，一次用量不要过多。
4.4 施用生石灰调酸化
生石灰施用时间，于每年的春天4月初撒施于树盘内，并深翻或深锄15～25厘米，施石灰容易加速土壤中有机物质分解，因此，施生石灰应与有机肥料如畜禽粪便、饼肥等配合施用，但不能与人畜尿、铵态氮肥、过磷酸钙混存或混用。pH值在5.0～6.0的土壤，亩施用60～100千克生石灰，一般每年促使土壤pH值提高0.5个单位比较合适。如果1年内土壤pH值提高超过1个单位，往往对果树生长不利。pH值小于5.0时，要分2～3年逐步进行调整，每年每次生石灰的用量不要超过100千克/亩，第1年可用100千克/亩，第2年要减量到60千克/亩，第3年40千克/亩，同时每年定点监测果园土壤的pH值，如果不达标，再隔1～2年再使用生石灰。
连续使用生石灰调理酸化的土壤，不宜使用过量，因石灰呈强碱性，施用时要均匀。最好撒施，应避免与种子或根系直接接触。否则会严重影响果树的根际环境，影响果树的正常生长和结果。如果土壤被调理成碱性后，则铁元素的吸收被抑制，会大量出现缺铁黄叶现象。
4.5 解决酸性果园不同程度的锰毒害
酸性土壤的特点范文4
关键词：苎麻；根际；非根际；土壤因子
中图分类号：S154．4文献标识码：A文章编号：0439－8114（2011）15－3066-03
Comparison of Diversity between Rhizosphere Soil and Non－rhizosphere Soil of Ramie
ZHOU Jian－xia，TANG Shou－wei，TANG Qing－ming，ZHU Si-yuan，LIU Tou－ming
（Institute of Bast Fiber Crops， Chinese Academy of Agricutural Sciences ，Changsha 410205， China）
Abstract： The dynamic property of soil nutrients， soil microbes， soil enzyme and pH in ramie rhizosphere soil and non－rhizosphere soil collected from producing areas of 6 ramie varieties was studied． And the relationship between them was discussed． The results showed that the content of available N， available K， organic matter， total K and water， the numbers of soil bacteria， actinomyces and fungi， the activities of urease and acid phosphatase in rhizosphere soils were all significantly higher than those of non－rhizosphere． Meanwhile， there was significant difference in pH between rhizosphere soil and non－rhizosphere soil． The correlations among soil nutrients， soil microbes， soil enzyme and pH in rhizosphere soil were more significant than that in non－rhizosphere soil． It was hypothesized that the ramie root brought about the differences between the rhizosphere soil and non－rhizosphere soil．
Key words： ramie； rhizosphere； non－rhizosphere； soil factors
在植物生长过程中，由于根系和土壤的相互作用，根际环境在物理、化学和生物特性上不同于周围的土体，即产生了根际效应。研究作物的根际环境对作物的水肥管理和病虫害防治有重要意义［1］。根际土壤中聚居着的微生物包括细菌、放线菌、真菌、藻、原生动物和病毒。它们在营养的转化中起着极其重要的作用。在土壤中，由于根际是一个特殊的生态环境，因此在根际的土壤微生物比根外的土壤微生物在数量和种类上都要多，它们在根上的繁殖和分布受根系生长发育的影响而表现出较为明显的根际效应。因此，根际微生物研究也倍受关注。土壤养分是土壤肥力的重要组成，是作物高产稳产的基础条件。在水、热、气等条件适宜时，土壤养分的含量及比例直接影响作物的生长发育和产量高低。氮、磷、钾是植物生长发育所必需的三大基本元素；土壤pH值是土壤重要的化学性质，它通过影响土壤微生物活动、土壤有机质的分解、矿质营养的有效状态等影响土壤的肥力状态；土壤有机质的数量与质量变化是土壤肥力及环境质量状况的最重要表征，是制约土壤理化性质如水分、通气性、抗蚀力、供保肥能力和养分有效性等的关键因素［2］。土壤酶参与土壤中许多重要的生物化学过程和物质循环，可以客观地反映土壤肥力状况，是土壤生物学肥力的重要因素。由于受植物根系和微生物的影响，植物根际土壤中酶的活性与原土体存在差异。玉米根际土壤中磷酸酶［3，4］和脲酶［5］的活性均比非根际土壤高。
苎麻是我国极具特色的经济作物，其产量和面积均占全世界的90％以上。但近几年由于诸多原因导致麻类的种植面积和总产大幅度降低。苎麻的高产栽培方面已有很多研究报道［6－9］，但是苎麻根际环境的研究还较少。本试验主要通过比较根际和非根际环境的土壤养分、土壤酶、土壤微生物含量的差异及其相关关系的不同来研究苎麻的根际环境，旨在为苎麻的施肥管理提供理论基础。
1材料与方法
1．1材料
试验设在中国农业科学院麻类研究所望城科技园苎麻试验地进行，选取6个不同苎麻品种的土壤为试验样品，采用随机区组设计，3次重复。土样于2009年苎麻冬培前采集。
1．2方法
土壤取样采用“五点取样法”。在植株周围多点挖取5～15 cm土层内的根系。先抖落大块不含根系的土壤，装入塑料袋内，混匀，作为根外土壤；然后取根系表面的细粒土壤，装入塑料袋内混匀，作为根际土壤。
土壤养分测定具体如下：土壤有机质采用重铬酸钾氧化还原滴定外热法测定，土壤全氮采用半微量凯氏法测定，土壤水解性氮测定采用碱解扩散法；土壤全磷测定采用钼锑抗吸光光度法；土壤有效磷采用NaHCO3浸提－钼锑抗吸光光度法测定；土壤全钾采用火焰光度计法测定；土壤速效钾采用醋酸铵浸提－火焰光度法测定；pH值用酸度计测定（水提法1．0∶2．5）。土壤水分测量采用烘干法［10］。
细菌、放线菌及真菌分别用牛肉膏蛋白胨培养基、高氏1号培养基及马丁－孟加拉红培养基培养［11］。细菌在37 ℃条件下培养2～3 d；放线菌、真菌在28 ℃条件下培养3～5 d。
酸性磷酸酶活性采用苯磷酸二钠比色法测定，土壤酸性磷酸酶活性以24 h内每克干土产生的苯酚微克数表示（μg／g）。脲酶采用苯酚钠次氯酸钠比色法测定，土壤脲酶的活性以24 h内每克干土产生的NH3－N的微克数表示（μg／g）［12］。
1．3数据处理
采用SAS 8．0软件进行相关的统计分析。
2结果与分析
2．1根际与非根际土壤环境因子比较
由表1可知，根际和非根际土壤的环境因子差异较大，根际环境中的有效氮、有效磷、有效钾、有机质、全氮、全磷、全钾、细菌、放线菌、真菌数量均高于非根际环境；根际环境土壤中的脲酶和酸性磷酸酶活性也高于非根际环境的活性。其中，有效氮、全钾、脲酶活性、酸性磷酸酶活性、细菌数量在根际和非根际土壤环境中的差异较大。
2．2根际和非根际的土壤环境因子间的相关性
2．2．1土壤养分之间的相关性由表2、表3可知，在根际土壤中，有效氮和全氮间呈现极显著正相关；有效氮与有效磷、有效氮和有机质、有效磷和全氮、有效磷和全磷、全氮和全磷间均达到显著正相关。在非根际土壤中，有效氮与有效磷、有效氮与有机质、有效氮与全氮、全氮与全磷间均呈现极显著正相关；有效氮与全磷、有机质与有效磷、有机质和全氮间均达到显著正相关；有效磷和全钾、全氮和全钾间均达到显著负相关；全磷和全钾间达到极显著负相关。
2．2．2土壤酶、土壤微生物间的相关性由表2、表3可知，在根际土壤中，酸性磷酸酶活性与真菌数量呈极显著正相关；在非根际土壤中，脲酶活性与放线菌数量呈极显著正相关，细菌数量和真菌数量呈显著负相关。
2．2．3土壤酶、土壤微生物与土壤养分间的相关性由表2、表3可知，在根际土壤中，酸性磷酸酶活性与有效磷间呈显著正相关，和有效氮间呈极显著正相关。真菌无论在根际土壤还是非根际土壤中与土壤养分都存在一定的相关性；在根际土壤中，真菌数量和有效氮、全氮间呈极显著正相关，和有效磷间呈显著正相关；在非根际土壤中，真菌数量和速效钾、有机质间均呈显著正相关，与有效氮、有效磷、全氮、全磷间均呈极显著正相关，而与全钾间呈极显著负相关。
2．2．4土壤养分、土壤酶、土壤微生物与pH值间的相关性由表2、表3可知，在根际土壤中，土壤养分、土壤酶、土壤微生物和pH值之间不存在显著的相关性。在非根际土壤中，速效钾、全氮、全磷和pH值间均呈极显著负相关，有效磷和pH值间呈显著负相关，全钾则和pH值间达到极显著正相关。土壤酶中脲酶活性和pH值间呈极显著正相关；土壤微生物中，细菌数量和pH值间呈显著正相关，真菌数量和pH值间达极显著负相关，放线菌数量和pH值间达极显著正相关。
3讨论
由以上分析可知，在根际土壤中，大部分土壤养分、微生物数量、酶活性高于非根际土壤。相关关系中，非根际土壤能达到显著相关的要多于根际土壤。
1）根系活动向土壤中大量分泌有机物，大大促进了微生物的活动，使其数量远高于非根际环境。土壤有机质还具有良好的酸碱缓冲性质，从而可以减轻作物被这些不良因素危害。土壤有机质能提高土壤水分保持能力［13］。
2）受根系的生理活动及环境胁迫的影响，植物根往往会向外分泌大量的酶，如酸性磷酸酶；此外，根系微生物的大量增加也引起酶的数量和种类的增加。
3）根际土壤溶液中养分浓度的分布与非根际
土壤有明显的差异。它主要受控于根吸收速率与养分迁移速率的综合影响。反之，根际养分的供应强度又直接影响植物的营养状况［14］。因此，根际微区的特殊环境，微生物的活动、根际生物化学特性、根际pH值、根分泌物因素对微区养分的影响是深刻的［15］，如根分泌物可以直接或间接影响养分的有效性。根区的有机物、酶和微生物增多，使根际的氧化还原状态不同于非根际土壤环境，进而影响根际的营养状况。
4）由于根系的吸收和分泌作用，根际微生物的呼吸作用，对根际pH值产生显著影响。pH值的变化是根际微生态系统中最为活跃的因素之一，在多方面影响着土壤养分的有效性。
总之，由于根际环境的特殊性，研究苎麻的根际环境对苎麻的高产优质栽培及解决老麻园退化问题有重要意义，进一步深入地对其展开研究是我们下一步的工作。
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酸性土壤的特点范文5
（1陕西省乾县果树技术服务站陕西乾县713300； 2陕西省乾县林业工作站陕西乾县713300）
近几十年来，由于化肥的大量使用，造成土壤板结，土壤微生物减少，土壤营养状况越来越差。虽然化肥的投入量大得惊人，果树吸收利用率却很低，其大部分养分被土壤固定，被挥发淋溶，地面流失，造成土壤污染、环境污染比较严重，果树病虫害越来越重，果实品质下降风味差，严重影响了果业发展，制约了绿色无公害有机果品的生产。解决的唯一办法是增加果园土壤有机质，土壤有机质是土壤的重要组成部分，是土壤肥力的物质基础。有机质不仅含有稳定而长效的氮源物质，而且它几乎含果树和微生物所需要的各种营养元素。肥效期长而全面，能增强土壤的保水保肥能力，改善土壤的物理性质，促进土壤微生物的活动，促进植物的生理活性，减少农药和重金属的污染。
1 果园行间生草
可以改善果园小气候，果园生草在春天能够提高地温，促使根系较清耕园进入生长期提早15~30天；在炎热的夏季降低地表温度，保证果树根系旺盛生长，在秋季延长根系生长时间。行间生草可减少行间土壤水分蒸发和吸收，调节降雨中地表水的供应平衡，生长旺盛时刈割覆盖树盘保墒，并可防止水土流失，保墒蓄水，改善土壤物理性状，促进土壤团粒结构的形成，激活土壤固定营养元素的有效性，维持果园的生态环境。
（1）种植白三叶、红绿小豆等豆科作物，很多豆科作物有根瘤菌，能固定空气中的氮素，豆科作物生长中的氮素有1／3 来自土壤，2／3 来自根瘤菌的生物固氮，花期割倒或翻压，培肥土壤。
（2）种油菜，油菜以秋播为主，油菜根系深，可以把土壤的深层养分提到地表。春季开花前将其割倒覆在树盘下，留在土中的根茎，雨季可以蓄水在根茎内，腐烂后可以增加土壤养分。
2 果园秸秆覆盖
通过树盘覆盖，土壤地表可冬季保暖，炎夏降温，延长根系活动时间，减少水分蒸发，抑制杂草丛生，增加土壤养分。覆盖时间一般在5月上旬以后，地温回升时实施。覆盖物有粉碎的玉米秆、小麦秆，油菜荚、各种杂草锯末等。第1 年每亩用秸秆800~1 000 千克，以后每年用秸秆500~700 千克，覆盖厚度一般15~25 厘米，秸秆覆盖在果树树盘范围内，覆盖后撒少量土压实。连续覆盖3 年后，土壤疏松，有机质含量明显提高，树势健壮，病害少。
3 增施有机肥
（1）农家肥。包括人粪尿、畜禽粪尿、厩肥等，发酵腐熟后（已没有臭味）再施入果园。在腐熟过程中，经过高温发酵杀死各种病原物，在微生物作用下逐步分解为简单的化合物，才易被果树吸收利用。
（2）沼气肥。是通过沼气池厌氧发酵后的肥料液，含有多种水溶性的氨基酸肥。营养成分相对富集，是一种速效的水肥，用于果树叶面施肥，收效快、利用率高。24 小时内，叶片可吸收喷量的80%，能及时补充果树生长关键时期对养分的需求。叶片生长期喷施能增强光合作用能力，有利于花芽的形成与分化，花期喷施可保证花期所需营养，提高坐果率，促进果实生长，施入土壤也是很好的有机肥。
4 施用商品有机肥
（1）腐殖酸有机肥。以畜禽粪和城市污泥及生活垃圾、农副产品加工下脚料为主要原料，经过加入发酵微生物进行发酵脱水和无害化处理。它含有大量的维生素、多元酚、黑腐酸、黄腐酸、棕腐酸，还有细分子的有机酸、丁酸、甲酸、乙酸、氨基酸等多种酸和糖类及衍生物，这些物质除提供养分功能外，还可改良土壤的生理活性。
（2）生物菌肥。生物有机肥料中含有特殊功能的菌种是活的生命体，随着产品保存时间延长，特殊功能菌种的有效活菌数会不断减少。它可以补充土壤微生物的种群数量，加速土壤有机质的分解，腐殖质合成，养分转化和推动土壤结构的发展和形成，调节果树生长期的养分转化。
（3）有机无机复混肥料，它是由有机肥与化肥按一定的比例混合而成，是介于有机肥和无机肥之间的一种新型肥料，具备有机肥和无机肥的双重特点，具有适宜的供肥强度又能维持较长时间，能克服无机肥供肥大起大落农家肥供肥强度不足，肥效慢的特点。通过调节有机无机比例使供肥过程与作物生长的各阶段的需求相适应
5 果园养蚯蚓
酸性土壤的特点范文6
关键词：有机改良剂；重金属污染；土壤；自然辩证法
中图分类号：X53 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2017.04.007
Review on Organic Agents in Remediation of Heavy Metals-Contaminated Soil from Scope of Natural Dialectics
DAN Junhao1， QI Shaowu1.2， ZHU Yi1， JIN Huiyong1， LIANG Zhongzhe1， HE Qihong1
（1.College of Agronomy，Hunan Agricultural University，Changsha， Hunan 410128， China；2.Hunan Hybrid Rice Research Center，Changsha， Hunan 410128， China）
Abstract： Organic agents played an important role in the remediation of heavy metals-contaminated soil. The article introduced the research progress of four organic agents， they are inopolycarboxylic acid， organic acid， humic acid， biosurfactants. The practice of applying agents was combined with the theory of natural dialectics to review the progrss. It will provide reference for creating the organic agents with good effect of soil remediation， environment friendly and high economic benefits.
Key words： organic agents； heavy metals-contaminated； soil； natural dialectics
随着工商业的发展，人口的增加，由人类活动导致的生态环境恶化问题愈加严重，其中，土壤重金属污染问题尤为突出。土壤重金属污染是指由于人类活动使土壤中重金属含量明显高于其自然状态的含量，并造成生态环境质量恶化的现象[1]。重金属在土壤中以不同的化学形态存在，能在土壤中积累、迁移，并富集在作物上，直接或间接地影响了人类健康。由此可见，土壤重金属污染已成为亟待解决的主要问题。
目前，对重金属污染土壤的修复技术主要有物理修复技术、化学修复技术、生物修复技术以及组合修复技术，其中有机质改良法是重金属土壤修复的最佳方向之一[2]。有机改良剂的作用机制有吸附、沉淀、吸附、离子交换、表面络合、表面沉淀、腐殖酸具备的络合能力和胶体特性[3]。有机改良剂施用方便，成本低廉，对土壤改良有较大的促进作用，笔者就有机改良剂修复重金属污染土壤与自然辩证法结合做简要综述。
1 有机改良剂的种类与应用
1.1 有机改良剂种类
有机改良剂主要分为氨基多羧基酸（APCAs）、有机酸、有机质、生物乳化剂等[4]。氨基多羧基酸主要有EDTA、HEDTA、DTPA、EGTA、NTA、EDDHA、EDDS等。APCAs修复重金属污染土壤主要是通过沉淀或吸附土壤重金属离子，解吸重金属离子以增加土壤溶液离子浓度来实现的，另外在电动修复中也用作洗脱剂。有机酸包括柠檬酸、草酸、酒石酸、苹果酸等，有机酸能降低土壤对重金属离子的吸附量，并可以降低重金属离子对土壤微生物和作物的毒性。有机质含有多种有机官能团（―COOH、―OH、―C=O、―NH2等），能与重金属络合，形成稳定的金属有机络合物，使土壤中重金属的水溶态和交换态减少，从而降低重金属的可利用性和作物的吸收[5]。生物乳化剂是一类由生物产生的具有表面活性的化合物，其毒性小，可降解，并能吸附和固定土壤污染物，能减少土壤中重金属的活动性。
1.2 有C改良剂的应用
氨基多羧基酸能与金属离子形成配合物的分子结构和晶体结构，从而固定土壤中重金属[6]。Matange[7]的研究结果表明，对镉污染土壤进行淋洗修复，加入EDTA做洗脱剂可去除90%镉。研究表明[8-9]：EDTA对土壤微生物的影响较小，对Cu、Zn的活化效果较好，降解速率较快，螯合效果较好；在电动修复中添加EDTA可增加Cu在土壤溶液中的浓度，去除大量的Cu。ASDA与EDTA的化学结构类似，能提高土壤水溶液中Pb的浓度，但其用量较多，不够经济。EDDS能有效活化Cd、Pb，能较好地螯合重金属。
有机酸能与金属离子形成可溶性络合物，从而增加金属离子的活性和移动性。林琦等[10]发现：柠檬酸与草酸对Pb、Cu的络合作用影响了土壤对其的吸附量，柠檬酸降低土壤对Pb、Cu的吸附，而草酸则增加土壤对Pb、Cu的吸附；柠檬酸可降低Pb对作物的毒害。陈英旭[11]研究有机酸对铅、镉的毒害作用的结果表明，有机酸不会影响不同化学形态铅的优势顺序，柠檬酸和酒石酸分别对铅、镉有较好的解毒效果。钱暑强等[12]发现，在电位修复Cu污染土壤时，用柠檬酸做清洗液，可去除土壤中89.9%的Cu2+，柠檬酸在电位修复过程中对pH值影响较小，能有效地避免目标组分发生沉淀。
有机质的主要作用有吸附和固定土壤中重金属离子，能降低土壤中重金属的有效性。陈同斌等[13]发现，水溶性有机质（DOM）能抑制土壤对镉的吸附，且土壤肥镉的最大吸附容量主要受液相中DOM的影响。腐殖酸是用于治理重金属污染土壤的主要有机质之一，它能与土壤重金属离子螯合。王晶等[14]在研究腐殖酸对土壤重金属形态影响中发现，腐殖酸在棕壤土上能使可溶态镉和铁铝（锰）氧化态镉含量下降，说明腐殖酸可明显降低镉在土壤中的活性，这主要取决于腐殖酸的螯合能力与胶体特性。李光林等[15]在研究镉在胡敏酸上的吸附动力学和热力学时发现，胡敏酸对镉的吸附能力与介质pH值有关，当pH=6.5时，胡敏酸对镉的吸附主要为配基交换作用。有机肥作为重要的有机质，可调节土壤pH值，减少土壤酸性，有利于作物的生长发育。华珞等[16]的研究结果表明，在重金属污染土壤中施入有机肥能明显降低有效态Cd和有效态Zn的含量，并减轻Cd2+与Zn2+对作物的毒害。陈建斌发现，在潮土中添加稻草和紫云英能降低土壤外源Cu的生物有效性，且减少交换态Cd和氧化锰态Cd，从而降低了作物对重金属的吸收。
生物乳化剂按分子量的大小可分为：低分子量生物乳化剂即生物表面活性剂；高分子量生物乳化剂即生物聚合物。生物表面活性剂可生物降解，对生态环境的毒性较低。时进钢等[17]发现，铜绿假单胞菌产生的鼠李糖脂对重金属的去除效率较大，当鼠李糖脂溶液pH=10.0时去除效率最大，最终能去除80.1%的镉与36.5%的铅。朱清清等[18]的研究表明，生物表面活性剂皂角苷浓度为50 g・L-1，pH值为5.2时，土壤中Cd、Cu、Zn和Pb的去除效率分别可达 45.6%，24.4%，19.0%和 17.6%，说明皂角苷浓度的增加和皂角苷淋洗液pH值的降低都能提高重金属的去除效率。生物聚合物中的有效成分相互作用产生聚合阴离子，具有较强的生物吸附能力，田建民[19]在研究用微生物外红硫螺菌属形成的生物聚合物去除废水中的重金属的结果表明，当液体pH=6～7时，胞外生物聚合物对Cu2+、Zn2+的去除效率均达到99.7%。
2 有机改良剂修复土壤研究的自然辩证法分析
2.1 自然辩证法与自然科学
自然辩证法界通常将恩格斯辩证唯物主义自然观概括为对于自然界不同层次物质运动的整体联系、演变、转化和发展图景[20]。恩格斯在《自然辩证法》一书中根据自然科学的历史发展规律，找到了自然科学发展的方向，阐明了自然科学的发展和社会生产发展的关系、自然科学的发展和思维方式的转变之间的关系，并着重指出辩证的思维方式对自然科学发展的重要性。如今人类从事科学活动的目的是认识自然，科学的历史是人类对自然界逐渐认识并不断深化的历史，同时也是人类的自然观不断改变和丰富的历史。恩格斯强调了自然科学家学习辩证思维方式的重要性，并指出自然科学家一旦忽视辩证法而走入歧途，便会从经验主义滑向唯灵论。
在从事科学研究时运用辩证的思维方法，能在很多方面预测科学发展的主要方向。恩格斯认为物体是相互联系的、相互作用着的，正是这种相互作用构成了运动。在因果关系的论述中，恩格斯认为相互作用是事物的真正的终极原因，我们不能追溯到比对这个相互作用的认识更远的地方，因为在它背后没有什么要认识的了[21]。现代物理学正是从运动和相互作用在物理认识史中的相互关系出发，才注意研究物理运动的四种相互作用，即除了万有引力作用以外，还存在着电磁作用、高能物理学中粒子运动的强相互作用和弱相互作用。由此可见，自然辩证法对现代科学发展有巨大的影响，它不仅给自然科学家提出了正确理论思维的辩证方法，也为解决当代自然科学基本问题，为研究自然科学中的哲学问题开辟了道路。所以，在从事科学研究时要以自然辩证法做思维导向，保持科学严谨的态度。
2.2 辩证法思想在有机改良剂修复污染土壤中的应用
2.2.1 整体与部分的辩证关系 唯物辩证法认为，所有事物都是由各个部分构成的有机整体，整体与部分两者不能单独存在，两者既相互区别，又相互联系，是对立统一的关系[22]。因此，在治理重金属污染土壤时要处理好整体与部分的关系，从整体着眼，并搞好部分，使整体功能得到最大地发挥。在用有机改良剂修复重金属污染土壤时，应牢牢把握这个思想，在治理好土壤重金属污染的整体前提下，也要考虑在土壤中施用的有机改良剂对土壤基本理化性质的改变、对土壤微生物活性的影响、在土壤中是否能生物降解等部分问题。
2.2.2 矛盾的普遍性与特殊性的辩证关系 一切事物的发展都存在矛盾，且矛盾运动自始至终存在于每一事物。矛盾的普遍性是指它在它的规定性里和它自身有自由的等同性，即事物的共性；矛盾的特殊性是指不同事物都有其各自的特点，即事物的个性[23]。矛盾的普遍性与特殊性相互依存，共性寓于个性之中，并通过个性表现出来；个性在共性中得以体现，所有事物与其同类事物中的其他事物有共同之处，同时也服从于这类事件的一般规律。对于不同有机改良剂的指标，如实用性、时效性、安全性、经济性等，不可能要求某一有机改良剂的所有指标都处于最佳，而只是一种整体上的效果最佳，这可以看作是矛盾的共性。同一种有机改良剂在修复重金属污染土壤时以上指标能达到一种总体上的平衡，这可以看作是矛盾的特殊性。目前改良剂的修复效果主要受重金属离子种类、作物、土壤类型等条件的制约，能同时达到高稳定性、高结合性、环境友好性、高可操作性的改良剂较少，目前科研人员也在尽力将矛盾的思想贯彻在改良剂研发中，为修复重金属污染土壤研发更多的新型的土壤改良剂。
2.2.3 主要矛盾和次要矛盾的辨证关系 辩证唯物主义认为，矛盾有主要矛盾与次要矛盾，在事物发展过程中属支配地位并起决定性作用的矛盾是主要矛盾；在矛盾体系中属从属地位，不起决定性作用的矛盾为次要矛盾[24]。在科学研究和日常生活中，要善于抓住和集中力量解决主要矛盾，也就是改良剂对土壤的作用机制，解决了主要矛盾，重金属污染土壤的治理问题也就得到了解Q。将有机改良剂施入重金属污染土壤中，改良剂会解吸、固定、沉淀重金属，如果改良剂降解能力弱、不够经济低廉，那么解决这一矛盾时，改良剂的修复效果很可能不是最好。科研人员只有处理好改良剂的主要矛盾和次要矛盾间的辩证关系，才能研发出修复效果好、可操作性强、经济实惠的有机改良剂。
2.2.4 内因和外因的辩证关系 辩证唯物主义认为，事物的内因和外因同时存在，外因是事物发展的条件，是事物发展中不可缺少的条件，能促进或阻碍事物的发展；内因是事物发展的根据与基础，事物发展的根本原因是事物的内因，外因由内因引起[25]。改良剂施入土壤中，它能改变重金属在土壤中的存在状态，降低其生物有效性。对重金属进行吸附、与金属离子形成具有一定稳定程度的络合物等是内因，它的可操作性、对环境安全性等是外因。改良剂的开发，必须将内因和外因的辩证观点相结合。
2.2.5 量变和质变的辨证关系 物质的世界是按照其本身固有的规律运动、变化和发展的，且它的本身规律就是由量变到质变的过程。一切事物的联系和发展都是量变和质变的形式和状态，是两者的统一。量变是质变的必要准备，质变是量变的必然结果，两者相互渗透。在研发改良剂的过程中，是先达到将土壤中重金属去除的目的，再逐步结合不同改良剂的优缺点。在多种改良剂配施入土壤时，改良剂的种类要把握适度，也要注意量的积累。
3 结 论
自然辩证法是辩证唯物主义自然观，是马克思主义哲学理论体系的重要组成部分，它由研究自然界和自然科学中的辩证法问题的论文、札记和片段组成，是关于自然界和科学技术发展的一般规律以及人类认识自然和改造自然的方法和理论[26]。在利用有机改良剂修复重金属土壤的科研活动中，应充分认识到自然辩证法的指导作用，把握好不同改良剂的发展前景，才能快速有效地进行科学研究。
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