点击排行
2014, 51(2):216-225.
DOI: 10.11766/trxb201312110588
摘要:
目前人们提到的我国肥料利用率数据都是基于常规公式获得的当季肥料表观利用率的计算结果，并由此认定我国肥料利用率比较低。本文提出养分真实利用率的计算方法，养分真实利用率是作物吸收的养分占种植作物消耗的养分比例。养分来源既包括施用的各种肥料养分，也包括土壤贮存的养分，其公式为：作物吸收的养分量 / （施肥量 – 土壤养分的盈亏量）。养分真实利用率也可采用100%减去养分的损失率来计算，因各种途径未被作物吸收利用并离开耕层土壤的养分才是损失，而贮存在耕层土壤中的养分则不能算作损失。我国耕地土壤肥力的维持和作物吸收的养分都主要来自于各种肥料，因而养分真实利用率的计算公式，基本等同于肥料养分真实利用率的计算公式。利用这一新的公式，我国的肥料养分真实利用率无论是当季还是长期利用率都将远远高于当前文献报道的数据。新的算法获得的肥料养分利用率直接与肥料养分的损失率相对应，将有利于揭示肥料对粮食生产的实际贡献率和损失率，并推动土壤肥力的培育目标及施肥策略与养分损失率相对应，促进施肥技术向减少肥料损失的方向发展，而不是片面地提高目标不太明确却广泛使用的肥料表观利用率。未来大田作物的施肥量并不需要高度依赖测土施肥，而应主要依赖于作物生长对养分的消耗量和养分损失率来确定。
目前人们提到的我国肥料利用率数据都是基于常规公式获得的当季肥料表观利用率的计算结果，并由此认定我国肥料利用率比较低。本文提出养分真实利用率的计算方法，养分真实利用率是作物吸收的养分占种植作物消耗的养分比例。养分来源既包括施用的各种肥料养分，也包括土壤贮存的养分，其公式为：作物吸收的养分量 / （施肥量 – 土壤养分的盈亏量）。养分真实利用率也可采用100%减去养分的损失率来计算，因各种途径未被作物吸收利用并离开耕层土壤的养分才是损失，而贮存在耕层土壤中的养分则不能算作损失。我国耕地土壤肥力的维持和作物吸收的养分都主要来自于各种肥料，因而养分真实利用率的计算公式，基本等同于肥料养分真实利用率的计算公式。利用这一新的公式，我国的肥料养分真实利用率无论是当季还是长期利用率都将远远高于当前文献报道的数据。新的算法获得的肥料养分利用率直接与肥料养分的损失率相对应，将有利于揭示肥料对粮食生产的实际贡献率和损失率，并推动土壤肥力的培育目标及施肥策略与养分损失率相对应，促进施肥技术向减少肥料损失的方向发展，而不是片面地提高目标不太明确却广泛使用的肥料表观利用率。未来大田作物的施肥量并不需要高度依赖测土施肥，而应主要依赖于作物生长对养分的消耗量和养分损失率来确定。
2 横扫一切牛鬼蛇神
1966, 14(2):155-156.
摘要:
一个无产阶级文化大革命的高潮,正在占世界人口四分之一的社会主义中国兴起.在短短的几个月内,在党中央和毛主席的战斗号召下,亿万工农兵群众、广大革命干部和革命的知识分子,以毛泽东思想为武器,横扫盘踞在思想文化阵地上的大量牛鬼蛇神.其势如暴风骤雨,迅猛异常,打碎了多少年来剥削阶级强加在他们身上的精神枷锁,把所谓资产阶级的“专家”、“学者”、“权威”、“祖师爷”打得落花流水,使他们威风扫地.
一个无产阶级文化大革命的高潮,正在占世界人口四分之一的社会主义中国兴起.在短短的几个月内,在党中央和毛主席的战斗号召下,亿万工农兵群众、广大革命干部和革命的知识分子,以毛泽东思想为武器,横扫盘踞在思想文化阵地上的大量牛鬼蛇神.其势如暴风骤雨,迅猛异常,打碎了多少年来剥削阶级强加在他们身上的精神枷锁,把所谓资产阶级的“专家”、“学者”、“权威”、“祖师爷”打得落花流水,使他们威风扫地.
2013, 50(1):186-194.
DOI: 10.11766/trxb201206300263
摘要:
在对我国若干典型区域调研及资料分析的基础上，作出了当前我国耕地重金属“主产区基本安全，重点区域风险较大”的基本判断，提出了针对农田土壤采用“重金属含量超标”替代“重金属污染”的观点，指出我国农业主产区农田重金属存在明显的累积趋势。同时，在对我国土壤重金属钝化和活化、植物吸收和阻控、微生物转化和利用等研究成果进行总结和借鉴基础上，提出了强化重金属超标农田安全利用、重金属含量阈值制订、重金属污染源头和过程阻控、超标农田修复以及产地环境安全保障体系等系列建议。
在对我国若干典型区域调研及资料分析的基础上，作出了当前我国耕地重金属“主产区基本安全，重点区域风险较大”的基本判断，提出了针对农田土壤采用“重金属含量超标”替代“重金属污染”的观点，指出我国农业主产区农田重金属存在明显的累积趋势。同时，在对我国土壤重金属钝化和活化、植物吸收和阻控、微生物转化和利用等研究成果进行总结和借鉴基础上，提出了强化重金属超标农田安全利用、重金属含量阈值制订、重金属污染源头和过程阻控、超标农田修复以及产地环境安全保障体系等系列建议。
2008, 45(5):915-924.
DOI: trxb10.11766/200805200517
摘要:
总结了近年来在全国粮食主产区进行的1 333个田间试验结果,分析了目前条件下中国主要粮食作物水稻、小麦和玉米氮磷钾肥的偏生产力、农学效率、肥料利用率和生理利用率等,发现水稻、小麦和玉米的氮肥农学效率分别为10.4 kg kg-1、8.0 kg kg-1和9.8 kg kg-1,氮肥利用率分别为28.3%、28.2%和26.1%,远低于国际水平,与20世纪80年代相比呈下降趋势。造成肥料利用率低的主要原因包括高产农田过量施肥,忽视土壤和环境养分的利用,作物产量潜力未得到充分发挥以及养分损失未能得到有效阻控等。要大幅度提高肥料利用率就必须从植物营养学、土壤学、农学等多学科联合攻关入手,充分利用来自土壤和环境的养分资源,实现根层养分供应与高产作物需求在数量上匹配、时间上同步、空间上一致,同时提高作物产量和养分利用效率,协调作物高产与环境保护。
总结了近年来在全国粮食主产区进行的1 333个田间试验结果,分析了目前条件下中国主要粮食作物水稻、小麦和玉米氮磷钾肥的偏生产力、农学效率、肥料利用率和生理利用率等,发现水稻、小麦和玉米的氮肥农学效率分别为10.4 kg kg-1、8.0 kg kg-1和9.8 kg kg-1,氮肥利用率分别为28.3%、28.2%和26.1%,远低于国际水平,与20世纪80年代相比呈下降趋势。造成肥料利用率低的主要原因包括高产农田过量施肥,忽视土壤和环境养分的利用,作物产量潜力未得到充分发挥以及养分损失未能得到有效阻控等。要大幅度提高肥料利用率就必须从植物营养学、土壤学、农学等多学科联合攻关入手,充分利用来自土壤和环境的养分资源,实现根层养分供应与高产作物需求在数量上匹配、时间上同步、空间上一致,同时提高作物产量和养分利用效率,协调作物高产与环境保护。
2014, 51(5):921-933.
DOI: 10.11766/trxb201405130230
摘要:
自氮肥发明和施用以来，人们一直想通过氮肥利用率来度量氮肥施用效果。传统氮肥利用率是指当季作物吸收肥料氮占施用肥料氮的百分率，而没有反映氮肥对土壤氮消耗的补偿效应。由于概念和算法本身缺陷，加之对结果解析和理解不够，在文献和日常交流中产生了许多误区。为此，国内外研究者尝试了许多改进算法，虽涉及到氮肥在后茬作物上的残效，但并未触及到残留肥料氮对土壤氮消耗补偿效应这一核心问题。本文根据土壤-作物体系氮素主要流动通量，及肥料氮-土壤氮-作物吸氮“三氮”之间关系，提出了氮肥有效率的概念和算法，其核心是将残留肥料氮作为补偿土壤氮消耗的有效部分。文章分析了国内15N示踪试验资料，认为我国现有农田管理水平的氮肥有效率在50%~60%，损失率在40%~50%之间，损失率很高。采取改进氮肥和农艺管理措施，我国未来将氮肥有效率提高至70%~90%，是完全有可能的。氮肥有效率拓展了氮肥效应理念，在解析氮肥对作物增产、维持土壤氮肥力的真实效果，对环境的实质影响方面具有重要意义。
自氮肥发明和施用以来，人们一直想通过氮肥利用率来度量氮肥施用效果。传统氮肥利用率是指当季作物吸收肥料氮占施用肥料氮的百分率，而没有反映氮肥对土壤氮消耗的补偿效应。由于概念和算法本身缺陷，加之对结果解析和理解不够，在文献和日常交流中产生了许多误区。为此，国内外研究者尝试了许多改进算法，虽涉及到氮肥在后茬作物上的残效，但并未触及到残留肥料氮对土壤氮消耗补偿效应这一核心问题。本文根据土壤-作物体系氮素主要流动通量，及肥料氮-土壤氮-作物吸氮“三氮”之间关系，提出了氮肥有效率的概念和算法，其核心是将残留肥料氮作为补偿土壤氮消耗的有效部分。文章分析了国内15N示踪试验资料，认为我国现有农田管理水平的氮肥有效率在50%~60%，损失率在40%~50%之间，损失率很高。采取改进氮肥和农艺管理措施，我国未来将氮肥有效率提高至70%~90%，是完全有可能的。氮肥有效率拓展了氮肥效应理念，在解析氮肥对作物增产、维持土壤氮肥力的真实效果，对环境的实质影响方面具有重要意义。
2015, 52(1):220-227.
DOI: 10.11766/trxb201402180069
摘要:
土壤厚度一般包括土体厚度和有效土层厚度，它能直观地表达土壤性质。基于前人对于土壤厚度定义及相关厚度指标划分所做的工作，结合笔者所在课题组长期野外考察经验，从土壤发生学角度明确了土体的概念，并提出针对不同土壤类型和土地利用方式对应的土体厚度和有效土层厚度的具体划分方法。利用新提出的划分标准对近些年国内各省野外采集的16个剖面（包括安徽、湖北、山东、青海、甘肃、内蒙古等省份）进行具体厚度划分，为国内今后有关研究提供参考。
土壤厚度一般包括土体厚度和有效土层厚度，它能直观地表达土壤性质。基于前人对于土壤厚度定义及相关厚度指标划分所做的工作，结合笔者所在课题组长期野外考察经验，从土壤发生学角度明确了土体的概念，并提出针对不同土壤类型和土地利用方式对应的土体厚度和有效土层厚度的具体划分方法。利用新提出的划分标准对近些年国内各省野外采集的16个剖面（包括安徽、湖北、山东、青海、甘肃、内蒙古等省份）进行具体厚度划分，为国内今后有关研究提供参考。
2018, 55(6):1313-1324.
DOI: 10.11766/trxb201805240172
摘要:
微生物种间电子传递（Interspecies electron transfer，IET）是指电子供体微生物与电子受体微生物之间通过直接或间接方式传递电子形成互营生长关系，从而共同完成单一微生物不能完成的代谢过程的现象。IET分为间接种间电子传递（Mediated IET，MIET）和直接种间电子传递（Direct IET，DIET）。其中，前者一般需要氢、甲酸、核黄素等作为电子载体，而后者是指微生物间通过纳米导线、氧化还原蛋白、导电颗粒等进行直接电子交换。DIET是最新发现的IET方式，DIET的发现改变了微生物互营代谢必须依赖氢/甲酸等能量载体的传统认识。本文在论述MIET的同时，重点阐述了DIET的三种介导机制，列举了参与IET的典型微生物种类，系统介绍了IET在厌氧消化产甲烷、甲烷厌氧氧化、微生物脱氯等重要环境过程中的作用机制及应用潜力，并展望了微生物种间电子传递的未来研究方向。本综述有助于加深对微生物IET发生机制的认识，为理解微生物IET在自然界碳氮等元素循环、温室气体排放、污染物降解等关键生物地球化学过程中的作用提供理论基础，为IET的实际工程应用提供可能。
微生物种间电子传递（Interspecies electron transfer，IET）是指电子供体微生物与电子受体微生物之间通过直接或间接方式传递电子形成互营生长关系，从而共同完成单一微生物不能完成的代谢过程的现象。IET分为间接种间电子传递（Mediated IET，MIET）和直接种间电子传递（Direct IET，DIET）。其中，前者一般需要氢、甲酸、核黄素等作为电子载体，而后者是指微生物间通过纳米导线、氧化还原蛋白、导电颗粒等进行直接电子交换。DIET是最新发现的IET方式，DIET的发现改变了微生物互营代谢必须依赖氢/甲酸等能量载体的传统认识。本文在论述MIET的同时，重点阐述了DIET的三种介导机制，列举了参与IET的典型微生物种类，系统介绍了IET在厌氧消化产甲烷、甲烷厌氧氧化、微生物脱氯等重要环境过程中的作用机制及应用潜力，并展望了微生物种间电子传递的未来研究方向。本综述有助于加深对微生物IET发生机制的认识，为理解微生物IET在自然界碳氮等元素循环、温室气体排放、污染物降解等关键生物地球化学过程中的作用提供理论基础，为IET的实际工程应用提供可能。
2013, 50(6):1109-1116.
DOI: 10.11766/trxb201211070459
摘要:
探索长期不同施肥措施下农田耕层土壤的pH演变，为进一步揭示农田土壤酸化的机制及其预防措施提供依据。收集了我国典型农田6个长期（18~30a）施肥试验（祁阳红壤、进贤红壤、重庆紫色土、公主岭黑土、哈尔滨黑土常量施肥和高量施肥）的历史观测资料，对耕层土壤pH在不同试验阶段（每6a）和施肥措施（对照不施肥（CK）、单施化学氮肥（N）、磷钾配施氮肥（NPK）和有机肥配施化肥（NPKM）间的差异性进行检验，并计算土壤酸化速率。结果表明，试验期间，对照CK处理的耕层pH略有降低，平均土壤酸化速率为0.013 pH a -1；N处理的1~6a，祁阳红壤、公主岭黑土和哈尔滨黑土常量施肥试验的耕层pH较对照显著降低0.32~0.55个单位，至最近6a，所有试验的耕层pH较对照显著降低0.64~1.46个单位；NPK处理的耕层pH在试验1~12a明显低于N处理；NPKM处理的耕层pH却较NPK处理高0.30~0.53个单位，pH变化趋势与NPK相似。处理间成对T检验表明，长期施肥农田的土壤酸化速率大小顺序为：N > NPK > NPKM ≈ CK，N和NPK处理的土壤酸化速率分别为对照的4.6倍和3.2倍。基于湿润或半湿润地区排水良好的旱作或水旱轮作农田分析了农田土壤酸化过程。尽管存在地域差异性，长期施肥农田耕层土壤的pH演变存在对施肥措施的共性响应特征。
探索长期不同施肥措施下农田耕层土壤的pH演变，为进一步揭示农田土壤酸化的机制及其预防措施提供依据。收集了我国典型农田6个长期（18~30a）施肥试验（祁阳红壤、进贤红壤、重庆紫色土、公主岭黑土、哈尔滨黑土常量施肥和高量施肥）的历史观测资料，对耕层土壤pH在不同试验阶段（每6a）和施肥措施（对照不施肥（CK）、单施化学氮肥（N）、磷钾配施氮肥（NPK）和有机肥配施化肥（NPKM）间的差异性进行检验，并计算土壤酸化速率。结果表明，试验期间，对照CK处理的耕层pH略有降低，平均土壤酸化速率为0.013 pH a -1；N处理的1~6a，祁阳红壤、公主岭黑土和哈尔滨黑土常量施肥试验的耕层pH较对照显著降低0.32~0.55个单位，至最近6a，所有试验的耕层pH较对照显著降低0.64~1.46个单位；NPK处理的耕层pH在试验1~12a明显低于N处理；NPKM处理的耕层pH却较NPK处理高0.30~0.53个单位，pH变化趋势与NPK相似。处理间成对T检验表明，长期施肥农田的土壤酸化速率大小顺序为：N > NPK > NPKM ≈ CK，N和NPK处理的土壤酸化速率分别为对照的4.6倍和3.2倍。基于湿润或半湿润地区排水良好的旱作或水旱轮作农田分析了农田土壤酸化过程。尽管存在地域差异性，长期施肥农田耕层土壤的pH演变存在对施肥措施的共性响应特征。
2010, 47(1):26-32.
DOI: 10.11766/trxb200805270105
摘要:
运用地统计和多元回归分析方法，探讨大沽河流域土壤阳离子交换量（CEC）的空间变异和影响因子。结果表明，上下层土壤CEC与有机质、黏粒和粉粒含量有着显著的正相关，而与砂粒含量则存在显著的负相关，其中与黏粒含量的相关系数最大，与粉粒含量的相关性最弱；对CEC的贡献能力依次为黏粒>有机质>砂粒， 黏粒的贡献能力平均为有机质的1.5~2.5倍；以黏粒为辅助变量的Cokriging（COK）较之Ordinary Kriging（OK）能提高插值精度，上下层均方根误差RMSE值分别减少了18.94%和41.05%，辅助变量与主变量的相关程度决定了估值的精度；大沽河流域中东、西北部及西南方向中部地区土壤CEC较高，而北部与西南角局部地区土壤CEC保肥能力非常弱，是以后土壤改良的重点地区，可通过增施有机肥以及改土培肥等措施来提高土壤肥力水平．
运用地统计和多元回归分析方法，探讨大沽河流域土壤阳离子交换量（CEC）的空间变异和影响因子。结果表明，上下层土壤CEC与有机质、黏粒和粉粒含量有着显著的正相关，而与砂粒含量则存在显著的负相关，其中与黏粒含量的相关系数最大，与粉粒含量的相关性最弱；对CEC的贡献能力依次为黏粒>有机质>砂粒， 黏粒的贡献能力平均为有机质的1.5~2.5倍；以黏粒为辅助变量的Cokriging（COK）较之Ordinary Kriging（OK）能提高插值精度，上下层均方根误差RMSE值分别减少了18.94%和41.05%，辅助变量与主变量的相关程度决定了估值的精度；大沽河流域中东、西北部及西南方向中部地区土壤CEC较高，而北部与西南角局部地区土壤CEC保肥能力非常弱，是以后土壤改良的重点地区，可通过增施有机肥以及改土培肥等措施来提高土壤肥力水平．
2014, 51(4):683-698.
DOI: 10.11766/trxb201309160418
摘要:
铁是土壤中重要的高活性高丰度元素。铁的生物地球化学循环包括铁还原与亚铁氧化两个过程，需要微生物提供基本驱动力，已经成为陆地表层系统研究的国际热点。铁循环控制着土壤有机物矿化、反硝化、甲烷产生、重金属固定等环境过程，是连结土壤养分循环与污染物转化的纽带。从生物地球化学循环的角度，综述了微生物作用下的铁还原、亚铁氧化过程及其主要微生物类群，重点论述了厌氧条件铁还原与亚铁氧化的环境效应及其地球化学机理，以及铁还原与亚铁氧化两个过程的协调及其调控因子。本文将有助于深入理解地球表层的关键环境过程与驱动机制。
铁是土壤中重要的高活性高丰度元素。铁的生物地球化学循环包括铁还原与亚铁氧化两个过程，需要微生物提供基本驱动力，已经成为陆地表层系统研究的国际热点。铁循环控制着土壤有机物矿化、反硝化、甲烷产生、重金属固定等环境过程，是连结土壤养分循环与污染物转化的纽带。从生物地球化学循环的角度，综述了微生物作用下的铁还原、亚铁氧化过程及其主要微生物类群，重点论述了厌氧条件铁还原与亚铁氧化的环境效应及其地球化学机理，以及铁还原与亚铁氧化两个过程的协调及其调控因子。本文将有助于深入理解地球表层的关键环境过程与驱动机制。
1989, 26(3):280-286.
摘要:
本文根据我国建国以来主要的研究结果对我国土壤氮、磷、钾的基本状况进行了概略的阐述。我国土壤氮磷钾含量的变幅:N是0.04-0.38%;P是0.017-0.11%;K是0.05-2.50%。耕地土壤几乎全部都需补给氮素。大约有1/2-1/3缺磷,1/4-1/3缺钾。缺钾土壤主要分布在长江以南,但北方土壤的缺钾问题也需要及时注意。成土母质、风化程度和人为的耕作施肥措施是影响土壤氮、磷,钾状况的主要因素。
本文根据我国建国以来主要的研究结果对我国土壤氮、磷、钾的基本状况进行了概略的阐述。我国土壤氮磷钾含量的变幅:N是0.04-0.38%;P是0.017-0.11%;K是0.05-2.50%。耕地土壤几乎全部都需补给氮素。大约有1/2-1/3缺磷,1/4-1/3缺钾。缺钾土壤主要分布在长江以南,但北方土壤的缺钾问题也需要及时注意。成土母质、风化程度和人为的耕作施肥措施是影响土壤氮、磷,钾状况的主要因素。
2002, 39(1):29-36.
DOI: 10.11766/trxb200004040105
摘要:
采用批平衡实验方法研究了镉在青黑土(IB)、黄棕壤(YB)和红壤(R)三种土壤上的吸附和解吸过程以及吸附介质酸度、共存有机酸等对此过程的影响。结果表明:柠檬酸、EDTA的存在明显降低了镉在黄棕壤和青黑土上的吸附,同时镉解吸率较在硝酸钠体系要小,有机物的存在增加了土壤中镉的相对非饱和吸附点位。而在红壤上有机物的存在对镉的影响则随介质pH的改变而发生显著变化。酸性条件下,有机物的存在增加镉在红壤上的吸附,而随pH的增加,有机物减少镉的吸附。同时镉在硝酸钠体系中的解吸率随总吸附量的增加而呈现峰形的变化规律。土壤类型变化显著影响镉与有机物之间的交互作用过程。
采用批平衡实验方法研究了镉在青黑土(IB)、黄棕壤(YB)和红壤(R)三种土壤上的吸附和解吸过程以及吸附介质酸度、共存有机酸等对此过程的影响。结果表明:柠檬酸、EDTA的存在明显降低了镉在黄棕壤和青黑土上的吸附,同时镉解吸率较在硝酸钠体系要小,有机物的存在增加了土壤中镉的相对非饱和吸附点位。而在红壤上有机物的存在对镉的影响则随介质pH的改变而发生显著变化。酸性条件下,有机物的存在增加镉在红壤上的吸附,而随pH的增加,有机物减少镉的吸附。同时镉在硝酸钠体系中的解吸率随总吸附量的增加而呈现峰形的变化规律。土壤类型变化显著影响镉与有机物之间的交互作用过程。
2012, 49(1):155-164.
DOI: 10.11766/trxb201103180094
摘要:
土壤微生物驱动着土壤中的物质循环和养分转化。在土壤学的研究中，长期将土壤作为一个黑箱系统来对待，对其中的生物组成及其参与的生化过程知之甚少。土壤中绝大部分微生物目前尚难以分离培养，因此基于传统的培养方法对于认识土壤微生物群落组成和功能有其局限性。宏基因组学直接从环境样品中提取全部微生物的DNA，或通过测序探究环境中微生物的群落结构和功能（序列驱动），或构建宏基因组文库，筛选新的基因或生物活性物质（功能驱动），克服了传统培养方法的缺陷，极大地丰富了对土壤微生物多样性及其功能的认知。本文在综述土壤宏基因组学基本流程的基础上，重点介绍了日益重要的第二代测序平台在土壤宏基因组学研究中的应用及其产生的海量数据的分析处理方法，并简要探讨了宏基因组学在土壤微生物生态学中的应用。最后，作者建议在国家层面上展开相关土壤宏基因组学研究，调查微生物群落及其变化，为生物资源开发、农业生产和环境保护作出应有的贡献。
土壤微生物驱动着土壤中的物质循环和养分转化。在土壤学的研究中，长期将土壤作为一个黑箱系统来对待，对其中的生物组成及其参与的生化过程知之甚少。土壤中绝大部分微生物目前尚难以分离培养，因此基于传统的培养方法对于认识土壤微生物群落组成和功能有其局限性。宏基因组学直接从环境样品中提取全部微生物的DNA，或通过测序探究环境中微生物的群落结构和功能（序列驱动），或构建宏基因组文库，筛选新的基因或生物活性物质（功能驱动），克服了传统培养方法的缺陷，极大地丰富了对土壤微生物多样性及其功能的认知。本文在综述土壤宏基因组学基本流程的基础上，重点介绍了日益重要的第二代测序平台在土壤宏基因组学研究中的应用及其产生的海量数据的分析处理方法，并简要探讨了宏基因组学在土壤微生物生态学中的应用。最后，作者建议在国家层面上展开相关土壤宏基因组学研究，调查微生物群落及其变化，为生物资源开发、农业生产和环境保护作出应有的贡献。
2018, 55(1):1-17.
DOI: 10.11766/trxb201704250028
摘要:
水稻土中砷的氧化还原和甲基化等生物化学过程是影响水稻砷毒性的主要作用机制；同时，水淹厌氧条件是驱动水稻土中砷的生物化学过程关键环节，且是导致水稻对砷大量吸收累积的主要原因，对以水稻为主食的人们造成健康威胁。本文综述了水稻土中砷的氧化还原和甲基化现象、砷的生物化学作用机制以及影响水稻土砷迁移转化的关键因素，并探讨了水淹厌氧条件对水稻土砷代谢微生物群落、微生物基因表达水平以及对砷归趋的影响。最后，展望了未来的研究方向，以期识别不同水管理模式下土壤微环境等对水稻土中砷代谢微生物群落结构与基因表达水平的影响机制，为深入理解砷的生物化学行为和降低水稻对砷的吸收累积提供科学的理论参考。
水稻土中砷的氧化还原和甲基化等生物化学过程是影响水稻砷毒性的主要作用机制；同时，水淹厌氧条件是驱动水稻土中砷的生物化学过程关键环节，且是导致水稻对砷大量吸收累积的主要原因，对以水稻为主食的人们造成健康威胁。本文综述了水稻土中砷的氧化还原和甲基化现象、砷的生物化学作用机制以及影响水稻土砷迁移转化的关键因素，并探讨了水淹厌氧条件对水稻土砷代谢微生物群落、微生物基因表达水平以及对砷归趋的影响。最后，展望了未来的研究方向，以期识别不同水管理模式下土壤微环境等对水稻土中砷代谢微生物群落结构与基因表达水平的影响机制，为深入理解砷的生物化学行为和降低水稻对砷的吸收累积提供科学的理论参考。
2020, 57(5):1051-1059.
DOI: 10.11766/trxb202006240330
摘要:
土壤科学在保障国家农业可持续发展和生态文明建设中具有重要的学科战略地位。本文全面扼要分析了国内外土壤科学研究现状和发展态势，结合未来土壤科学发展的国家战略需求与关键科学问题，梳理了未来5～10年我国土壤科学拟重点发展地球关键带过程与土壤功能演变、农田土壤健康与质量提升理论与技术、区域土壤复合污染过程与绿色修复、土壤生物过程与功能等优先领域和重要方向，以期进一步推动我国土壤科学跨越式发展。
土壤科学在保障国家农业可持续发展和生态文明建设中具有重要的学科战略地位。本文全面扼要分析了国内外土壤科学研究现状和发展态势，结合未来土壤科学发展的国家战略需求与关键科学问题，梳理了未来5～10年我国土壤科学拟重点发展地球关键带过程与土壤功能演变、农田土壤健康与质量提升理论与技术、区域土壤复合污染过程与绿色修复、土壤生物过程与功能等优先领域和重要方向，以期进一步推动我国土壤科学跨越式发展。
2017, 54(4):819-826.
DOI: 10.11766/trxb201703310602
摘要:
长期以来，不少人片面地认为，土壤学在学科属性上仅是应用型的，在研究手段上仅是实验型的，在研究方法上必须是整体综合的。本文系统地分析了这些片面认识对土壤学发展的危害，提出土壤学发展应特别强调“分析”的方法，并在深入分析的基础上实现自然而系统的综合。阐述了土壤学研究的三个基本观点：一是充分认识土壤系统的特殊性根基在于其对物质亚原子结构的重大影响。与普通水溶液中的情况相比，土壤中的离子、原子和分子在本质上已发生了很大变化。所以，如果土壤确实从亚原子尺度上改变了物质的结构与性质，开展土壤学中独特的量子效应研究将是重要的。其次，充分考虑土壤系统的特殊性，在方法上应从宏观尺度、介观尺度、分子尺度至亚原子尺度对土壤进行逐级分解简化，并借助于量子力学原理和方法，最终，在亚原子尺度上彻底剖析土壤，以获得土壤学自己的科学基础。第三，以土壤中独特的量子效应为基础的研究，可构建“亚原子结构—土壤微观机制—宏观效应”三者间的直接关联，由此实现土壤中不同尺度间科学原理的自然转换，最终构建独立的土壤学知识体系。
长期以来，不少人片面地认为，土壤学在学科属性上仅是应用型的，在研究手段上仅是实验型的，在研究方法上必须是整体综合的。本文系统地分析了这些片面认识对土壤学发展的危害，提出土壤学发展应特别强调“分析”的方法，并在深入分析的基础上实现自然而系统的综合。阐述了土壤学研究的三个基本观点：一是充分认识土壤系统的特殊性根基在于其对物质亚原子结构的重大影响。与普通水溶液中的情况相比，土壤中的离子、原子和分子在本质上已发生了很大变化。所以，如果土壤确实从亚原子尺度上改变了物质的结构与性质，开展土壤学中独特的量子效应研究将是重要的。其次，充分考虑土壤系统的特殊性，在方法上应从宏观尺度、介观尺度、分子尺度至亚原子尺度对土壤进行逐级分解简化，并借助于量子力学原理和方法，最终，在亚原子尺度上彻底剖析土壤，以获得土壤学自己的科学基础。第三，以土壤中独特的量子效应为基础的研究，可构建“亚原子结构—土壤微观机制—宏观效应”三者间的直接关联，由此实现土壤中不同尺度间科学原理的自然转换，最终构建独立的土壤学知识体系。
2015, 52(6):1311-1324.
DOI: 10.11766/trxb201501270058
摘要:
利用文献调研的方法，对中国知网和维普数据库公开发表的研究时间为2004年以来的中文氮肥效应研究相关文献及数据进行了统计分析。结果表明：目前三大粮食作物可获得的不施氮肥的基础产量可达到施氮条件下最高产量的67.9%~75.9%；根据施氮量与相对产量的回归方程，水稻、小麦、玉米的最高产量施氮量分别为246、250、274 kghm-2。近10年我国氮肥表观利用率、农学效率有所提高，水稻、小麦、玉米氮肥表观利用率分别为39.0%、34.8%、29.1%，农学效率分别为12.7、9.2、11.1 kgkg-1；氮肥表观利用率较2001—2005年统计结果提高6.8百分点，基本达到20世纪80年代的平均水平（35%）。三大粮食作物的氮肥施用量与氮肥偏生产力的相关性均可以用幂指数方程拟合，且拟合效果均较好，水稻R2 =0.8489，小麦R2 =0.6575，玉米R2 =0.7917，偏生产力是现阶段评价氮肥料效应的适宜指标。综合考虑三大粮食作物的产量要求和氮肥利用率，本研究认为180~240 kghm-2的施氮量是目前我国三大粮食作物较适宜的施氮量范围。这与国家农业部办公厅发布的《小麦、玉米、水稻三大粮食作物区域大配方与施肥建议》的推荐施氮量有较高的一致性。
利用文献调研的方法，对中国知网和维普数据库公开发表的研究时间为2004年以来的中文氮肥效应研究相关文献及数据进行了统计分析。结果表明：目前三大粮食作物可获得的不施氮肥的基础产量可达到施氮条件下最高产量的67.9%~75.9%；根据施氮量与相对产量的回归方程，水稻、小麦、玉米的最高产量施氮量分别为246、250、274 kghm-2。近10年我国氮肥表观利用率、农学效率有所提高，水稻、小麦、玉米氮肥表观利用率分别为39.0%、34.8%、29.1%，农学效率分别为12.7、9.2、11.1 kgkg-1；氮肥表观利用率较2001—2005年统计结果提高6.8百分点，基本达到20世纪80年代的平均水平（35%）。三大粮食作物的氮肥施用量与氮肥偏生产力的相关性均可以用幂指数方程拟合，且拟合效果均较好，水稻R2 =0.8489，小麦R2 =0.6575，玉米R2 =0.7917，偏生产力是现阶段评价氮肥料效应的适宜指标。综合考虑三大粮食作物的产量要求和氮肥利用率，本研究认为180~240 kghm-2的施氮量是目前我国三大粮食作物较适宜的施氮量范围。这与国家农业部办公厅发布的《小麦、玉米、水稻三大粮食作物区域大配方与施肥建议》的推荐施氮量有较高的一致性。
2013, 50(1):1-11.
DOI: 10.11766/trxb201111220461
摘要:
土壤有机质含量是估算土壤碳储量、评价土壤肥力和质量的重要指标，精确估算土壤有机质含量具有重要意义。本研究在徐淮黄泛冲积平原西北部选取了一个24 km× 24 km方形区域为研究区，按照套合采样方法，采集了168个耕作层土样，测定分析土壤有机质含量和机械组成，运用地统计学方法和GIS技术研究了徐淮黄泛平原区表层土壤有机质含量的空间变异特征，利用方差分析和回归分析定量分析了区域内土壤有机质空间变异的影响因素。统计结果表明，研究区土壤有机质含量为21.80±7.43 g kg-1，属中等水平，变异系数为34.08%，属中等变异强度；地统计分析表明，研究区具有强烈的空间自相关性，结构变异占主导作用，各向异性显著，在45°方向上变异程度最剧烈，土壤有机质呈条带状分布，自东北向西南呈递减趋势；方差分析和逐步回归分析表明，土壤机械组成是研究区土壤有机质空间变异的主控因素，能够独立解释空间变异的64.9%，其次是土地利用、成土母质、土壤类型，四个因子对土壤有机质空间变异的综合解释为74.6%。
土壤有机质含量是估算土壤碳储量、评价土壤肥力和质量的重要指标，精确估算土壤有机质含量具有重要意义。本研究在徐淮黄泛冲积平原西北部选取了一个24 km× 24 km方形区域为研究区，按照套合采样方法，采集了168个耕作层土样，测定分析土壤有机质含量和机械组成，运用地统计学方法和GIS技术研究了徐淮黄泛平原区表层土壤有机质含量的空间变异特征，利用方差分析和回归分析定量分析了区域内土壤有机质空间变异的影响因素。统计结果表明，研究区土壤有机质含量为21.80±7.43 g kg-1，属中等水平，变异系数为34.08%，属中等变异强度；地统计分析表明，研究区具有强烈的空间自相关性，结构变异占主导作用，各向异性显著，在45°方向上变异程度最剧烈，土壤有机质呈条带状分布，自东北向西南呈递减趋势；方差分析和逐步回归分析表明，土壤机械组成是研究区土壤有机质空间变异的主控因素，能够独立解释空间变异的64.9%，其次是土地利用、成土母质、土壤类型，四个因子对土壤有机质空间变异的综合解释为74.6%。
2015, 52(3):469-476.
DOI: 10.11766/trxb201411040554
摘要:
随着集约化种植程度的不断提高，土传病原菌侵染、土壤酸化、次生盐渍化、养分平衡失调等引起的作物连作障碍发生率不断攀升，严重威胁着集约化农业的可持续发展。强还原土壤灭菌（Reductive Soil Disinfestation, RSD）法是一种作物种植前的土壤处理方法，即：在发生土传病害的土壤上，添加大量的易分解有机物料、灌溉、薄膜覆盖或淹水阻隔与大气的气体交换，快速创造土壤强还原环境，短期内杀灭土传病原菌的方法。强还原杀灭土传病原菌的作用机理包括：1）厌气杀灭好氧病原菌；2）还原过程产生有毒有害的物质杀灭土传病原菌；3）强还原改变土壤微生物群落结构，抑制土传病原菌活性。强还原土壤灭菌法还具有提高土壤pH，减轻次生盐渍化的作用，具有广谱性和环境友好性。本文介绍了该方法的起源、作用机理、影响该方法效果的因素及其应用前景。
随着集约化种植程度的不断提高，土传病原菌侵染、土壤酸化、次生盐渍化、养分平衡失调等引起的作物连作障碍发生率不断攀升，严重威胁着集约化农业的可持续发展。强还原土壤灭菌（Reductive Soil Disinfestation, RSD）法是一种作物种植前的土壤处理方法，即：在发生土传病害的土壤上，添加大量的易分解有机物料、灌溉、薄膜覆盖或淹水阻隔与大气的气体交换，快速创造土壤强还原环境，短期内杀灭土传病原菌的方法。强还原杀灭土传病原菌的作用机理包括：1）厌气杀灭好氧病原菌；2）还原过程产生有毒有害的物质杀灭土传病原菌；3）强还原改变土壤微生物群落结构，抑制土传病原菌活性。强还原土壤灭菌法还具有提高土壤pH，减轻次生盐渍化的作用，具有广谱性和环境友好性。本文介绍了该方法的起源、作用机理、影响该方法效果的因素及其应用前景。
2014, 51(3):429-438.
DOI: 10.11766/trxb201311010505
摘要:
我国土壤重金属污染问题十分严重，但目前国家的土壤环境质量标准已不适应当前土壤环境管理的需求，在指标体系上主要体现在重金属污染物项目过少，对一些新出现的污染问题无法有效监管。本研究通过深入调研美国、加拿大、荷兰、德国、澳大利亚、日本、中国台湾和香港等发达国家和地区的土壤环境标准，并将他们的重金属指标与我国现行的土壤环境质量标准中的重金属指标进行系统比较分析，提出我国土壤环境质量标准中重金属指标的修订建议。主要是要补充六价铬、有机汞等高毒害重金属价态和形态的标准；新增铍、锑、铊、钒等新型重金属污染物的土壤环境质量标准；同时，结合石灰（岩）土高背景区土壤，探索建立基于有效性的土壤重金属浸提态标准体系；为实现我国土壤重金属污染的风险管理提供科学依据。
我国土壤重金属污染问题十分严重，但目前国家的土壤环境质量标准已不适应当前土壤环境管理的需求，在指标体系上主要体现在重金属污染物项目过少，对一些新出现的污染问题无法有效监管。本研究通过深入调研美国、加拿大、荷兰、德国、澳大利亚、日本、中国台湾和香港等发达国家和地区的土壤环境标准，并将他们的重金属指标与我国现行的土壤环境质量标准中的重金属指标进行系统比较分析，提出我国土壤环境质量标准中重金属指标的修订建议。主要是要补充六价铬、有机汞等高毒害重金属价态和形态的标准；新增铍、锑、铊、钒等新型重金属污染物的土壤环境质量标准；同时，结合石灰（岩）土高背景区土壤，探索建立基于有效性的土壤重金属浸提态标准体系；为实现我国土壤重金属污染的风险管理提供科学依据。
