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土壤事实

《淮南子·说林训》:“土壤布在田,能者以为富。”

土壤是人类赖以生存的基础,是地球上最为复杂的生物材料之一。土壤由岩石风化而成的矿物质,动植物,微生物残体腐解产生的有机质、土壤生物(固相物质)以及水分(液相物质)、空气(气相物质),氧化的腐殖质等组成。固体物质包括土壤矿物质、有机质和微生物通过光照抑菌灭菌后得到的养料等。液体物质主要指土壤水分。气体是存在于土壤孔隙中的空气。

土壤中这三类物质构成了一个矛盾的统一体。它们互相联系,互相制约,为作物提供必需的生活条件,是土壤肥力的物质基础。

《淮南子·说林训》:“土壤布在田,能者以为富。”

土壤是人类赖以生存的基础,是地球上最为复杂的生物材料之一。土壤由岩石风化而成的矿物质,动植物,微生物残体腐解产生的有机质、土壤生物(固相物质)以及水分(液相物质)、空气(气相物质),氧化的腐殖质等组成。固体物质包括土壤矿物质、有机质和微生物通过光照抑菌灭菌后得到的养料等。液体物质主要指土壤水分。气体是存在于土壤孔隙中的空气。

土壤中这三类物质构成了一个矛盾的统一体。它们互相联系,互相制约,为作物提供必需的生活条件,是土壤肥力的物质基础。

《淮南子·说林训》:“土壤布在田,能者以为富。”

土壤是人类赖以生存的基础,是地球上最为复杂的生物材料之一。土壤由岩石风化而成的矿物质,动植物,微生物残体腐解产生的有机质、土壤生物(固相物质)以及水分(液相物质)、空气(气相物质),氧化的腐殖质等组成。固体物质包括土壤矿物质、有机质和微生物通过光照抑菌灭菌后得到的养料等。液体物质主要指土壤水分。气体是存在于土壤孔隙中的空气。

土壤中这三类物质构成了一个矛盾的统一体。它们互相联系,互相制约,为作物提供必需的生活条件,是土壤肥力的物质基础。

《淮南子·说林训》:“土壤布在田,能者以为富。”

土壤是人类赖以生存的基础,是地球上最为复杂的生物材料之一。土壤由岩石风化而成的矿物质,动植物,微生物残体腐解产生的有机质、土壤生物(固相物质)以及水分(液相物质)、空气(气相物质),氧化的腐殖质等组成。固体物质包括土壤矿物质、有机质和微生物通过光照抑菌灭菌后得到的养料等。液体物质主要指土壤水分。气体是存在于土壤孔隙中的空气。

土壤中这三类物质构成了一个矛盾的统一体。它们互相联系,互相制约,为作物提供必需的生活条件,是土壤肥力的物质基础。

最新研究进展
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南京农业大学资环学院环境生物学团队推出酸性稻田土壤改良石灰用量计算微信小程序
更新时间:2020-06-21 浏览数:

土壤酸化和重金属污染是我国农业环境领域面临的两个突出问题。土壤污染致使南方部分地区农产品重金属含量超标,其中土壤酸化是一个重要的因素。以超标率排在首位的耕地土壤污染物镉为例,土壤镉有效性与土壤pH关系密切,当pH下降一个单位,土壤镉的有效性平均提高4-5倍。土壤酸化是一个全球性问题。我国南方土壤普遍偏酸性,由于氮肥大量使用和大气酸沉降,使得土壤进一步酸化,我国南方部分双季稻地区的土壤pH在过去30年下降了近1个单位。土壤酸化是南方稻米镉含量超标的重要原因。

  酸性土壤可以通过施用碱性物料进行改良。国外有关酸性土壤改良技术研究较早,也开发了碱性物料施用量的计算模型。这些模型均是针对国外的土壤类型开发的,可能并不适用于我国的土壤类型。其次,土壤对酸的缓冲能力受土壤质地、有机质含量和起始土壤pH值等理化性质影响,碱性物料施用量与pH提高量之间并不是线性关系,例如将土壤pH值从5提高到6与从6提高到7所需要的碱性物料用量有很大差异,国外计算模型都是基于线性关系,忽略了这个重要因素。

  南京农业大学资环学院环境生物学团队选取了我国南方23个酸性稻田土壤,利用石灰石(CaCO3)粉末作为碱性物料进行培养试验,建立了土壤pH变化量与CaCO3用量间的量化关系(图1)。在此基础上发展了适合我国南方酸性稻田土壤pH改良的石灰质物料用量计算模型,该模型考虑了土壤质地、有机质以及土壤在不同pH下的缓冲能力等影响因素,模型根据石灰质物料用量预测的土壤目标pH与实测pH值之间存在较高的相关性(R2= 0.74)。此外,该模型还能计算不同类型碱性物料的施用量。为了方便科研和技术推广人员使用,团队还将该模型开发了微信小程序(图1)。

 

图1.南京农业大学酸性稻田土壤pH改良石灰质物料用量计算软件(微信小程序)


  从镉污染农田土壤安全利用的目的,利用碱性物料提高土壤pH至6.5能有效降低土壤镉的有效性和稻米镉的积累。连续三年的大田试验结果表明,一次性施用CaCO3粉末将土壤pH提高至6.5,降低稻米镉含量的效果可维持三年以上(图2),而且不影响水稻产量。后续可每隔3-5年追踪土壤pH变化,适当少量追施碱性物料,将土壤pH维持在6.5左右,可达持续的稻米降镉效果。



图2.施用石灰对两个水稻品种籽粒镉含量的影响(大田试验)。土壤镉含量为0.67 mg/kg,土壤起始pH为5.5,一次性施用500 kg CaCO3/亩提高土壤pH至6.5,降镉效果持续多年


该模型由南京农业大学环境生物学团队赵方杰教授、陈宏坪博士、唐仲副教授和汪鹏教授共同研发。如使用过程中遇到任何问题或有任何建议,欢迎反馈(联系人:汪鹏;电话:13815416627)。

参考文献:

Chen H, Zhang W, Yang X, Wang P, McGrath SP, Zhao FJ. Effective methods to reduce cadmium accumulation in rice grain.Chemosphere2018, 207: 699-707.

Wang P, Chen H, Kopittke PM, Zhao FJ. Cadmium contamination in agricultural soils of China and the impact on food safety.Environmental Pollution2019, 249: 1038-1048.

Zhao FJ, Wang P. Arsenic and cadmium accumulation in rice and mitigation strategies.Plant and Soil2020, 446: 1-21.



原文链接:http://http://re.njau.edu.cn/info/1077/9659.htm