土壤胶体特性篇1

关键词：抗旱造林；保水剂；技术分析

中图分类号：S761文献标识码：ADOI：10.11974/nyyjs.20160333158

保水剂即高吸水性树脂的俗称，是一种强亲水性基团的网格状高分子材料，不仅可以吸收重于自身上百倍的无离子水，而且可以在环境干燥时再将吸收到材料中的水释放出来，起到抗旱、保水、改良土壤的作用。

1抗旱造林中保水剂的功能

保水剂在抗旱造林中的主要功能体现在以下几个方面：增加土壤含水量。保水剂的吸水能力较强，混合于土壤中即形成吸水土，土壤饱和含水量远远高于普通土壤，故土壤口的有效水用量也越来越高。并且保水剂吸足水分后可以保持一段时间，故林木可以持续性吸收、利用；保水剂可以促进幼苗生长，应用保水剂的苗木缓苗期更短，这是由于保水剂可以保持苗木根系的水分，改良其生长的土壤。当然应用过程中要注意控制使用量，以免土壤含水量过高增加地温，反而会对苗木的生长发育产生不利影响；可以提高造林成活率。保水剂的吸水性较强，可迅速吸水形成水凝胶，从而起到保水作用，苗木根系应用保水剂处理后，其根系表面会粘附一层吸水凝胶，当土壤条件缺水时，吸水凝胶会缓慢释放水分，苗木根系可吸收、利用，而土壤水分充时，保水剂又可以吸水储蓄，备于后用，故可以较长时间维持苗木根系水分平衡，提高造林成活率。

2保水剂的造林应用技术

保水剂不仅适用于普通苗木的移植，而且对于大苗移植同样适用。先在植树穴应用充足的保水剂，在大苗移植前，其也应用大颗粒保水剂，保水剂在充分浸泡吸水后达到饱和状态，再与植树穴内的土壤充分搅伴、混合，提高土壤中的水分含量；栽植过程中需要注意，要在植树穴表面覆盖3cm的作物秸秆，以降低阳光中紫外线对保水剂的降解作用，并可降低土壤的蒸发量。在抗旱造林中保水剂的应用方法主要包括以下几种：

蘸根法。在运输苗木时应用保水剂的主要作用是防止苗木根系在运输中流失水分，具体用量根据苗木规格而定。用量少时可用保水剂1g与400mL水调成浆状，再与600g腐殖土、400mL水调和成稠泥浆蘸根即可。而针对规格较大的苗木，其用量较大，则按照上述配方加大比例即可，也可以将保水剂与水按照1：100的比例混合，涂于整个苗木的根系部分，以提高苗木的成活率。苗木植入株穴内，再进行培土、踏实、浇水等；也可将保水剂均匀撒于苗木的根系四周，或与ABT生根粉混合使用，按照ABT使用说明将其配制成水溶液，再按照1：100的比例与保水剂混合，加入适量黄土调成泥浆进行蘸根；直施法：所谓直施法主要是在春季造林时，将保水剂与土壤混合后，按照特定的用量直接放于株穴内，注意混合用土壤为干土，再进行植苗、盖土、踏实、浇水即可，注意浇水时水量要大；种子丸法。所谓种子丸法就是将种子、保水剂、水按照一定比例混合，制成涂层液，充分搅抖、阴干，即可播种。大量实验报告结果显示，种子丸法可显著提高播种造林的出芽率及成活率；开沟施入法，该方法主要针对已经栽植的苗木应用。使用时先在苗木两侧开沟，按照特定比例将保水剂施于沟内，再浇透水。开沟时注意沟渠深度要对植物根系吸水有利，施加保水剂后要浇透水。

3保水剂应用注意事项

土壤胶体特性篇2

关键词土壤质地;有机质含量;自然条件;除草剂;药效;影响

除草剂的好坏,首先取决于化合物本身的活性及其理化性质,但在实际应用中其活性能否安全发挥,则取决于环境条件及使用方法[1]。因此,研究环境条件和使用方法对除草剂活性的影响,不断提高施药水平,降低施药成本,是当前农业生产中亟待解决的问题。

1土壤质地和有机质含量对药效的影响

大量的试验示范和生产实践证明,施于土壤中的除草剂,一部分蒸发到大气中,一部分进行光化学分解,而大部分则被土壤胶体吸附,呈水溶液、水悬液或气体扩散在土壤中,在土壤粘粒和有机质含量增加的情况下,土壤黏粒和有机质对除草剂有较大的吸咐作用。其吸附有3种情况:一是土壤颗粒有极大的表面积,可以和除草剂分子间发生物理性吸附;二是在一般情况下土壤胶体颗粒带有负电性,而一些除草剂是带正电的阳离子,从而使土壤和这些药剂之间发生化学吸附;三是除草剂分子和土壤胶体颗粒之间还可发生氢键吸附,这种吸附方式介于物理和化学吸附之间。

吸附是个可逆过程,最终达到动态平衡。除草剂被土壤吸附后一般即失去活性。另外,在影响药剂吸附的因素中还包括土壤中的酸碱度,它不仅影响药剂的性质,而且影响土壤胶体的状态及药剂在土壤中的作用[2]。因此,为了有效地防除农田杂草,必须根据土壤黏重程度和有机质含量的多少适当增加或减少除草剂的用量。如氟乐灵、灭草猛、都尔、拉索、利谷隆等土壤处理剂用量都与土壤质地及有机质含量有关。据多年试验调查,氟乐灵用量1.08kg/hm2(有效剂量,下同),土壤有机含量48mg/kg时,对禾本科杂草的灭草率为91%,而有机质含量为72.5mg/kg时,对禾本科杂草的灭草率仅为50%;拉索用量3kg/hm2,土壤有机质含量为138mg/kg时,对禾本科杂草灭草率只有25%,而土壤有机质含量为45mg/kg时,对禾本科杂草灭草率达91.7%;氟乐灵、豆科威受土壤有机质影响大于土壤质地。氟乐灵在土壤有机质含量为30mg/kg以下时,用量为600~750g/hm2;有机质含量为30~50mg/kg时,用量为750~900g/hm2;有机质含量50~100mg/kg时,用量为900~1200g/hm2;当土壤中有机质含量超过100mg/kg,因用量过大,效果不好,也不经济,因而不宜施用。另外,在不同的土壤质地其用量也不相同,在沙土地用量为495g/hm2,在砂壤土用量为540g/hm2,轻壤土用量为600g/hm2,中壤土用量为750g/hm2,重壤土用量为840g/hm2,重黏土用1.005kg/hm2,一般用量最多不超过1.5kg/hm2,用量过高易对作物产生药害,甚至危及下茬作物。

在有机质含量低和砂质土壤中,淋溶性较强的除草剂易对作物造成药害或使除草剂失效。如大豆对利谷隆耐药性较差,尤其在砂质土或有机质含量低于10mg/kg的土壤中,施药后如遇大雨,易淋溶产生药害[3]。当有机质高于50mg/kg,易被有机质吸附,降低除草效果,但用量过大加大了成本。因此,在土壤有机质含量低于10mg/kg或高于50mg/kg的土壤和砂质土中不宜应用利谷隆,而应改用其他除草剂。

2自然条件对药效的影响

喷药时若遇大风,药液随风漂移,一是造成漂移损失,二是造成药液分布不均匀,三是喷洒2,4-d类药剂,还会对林带、棉花、蔬菜及其他作物产生药害。特别是采用低容量和超低容量喷雾,如遇大风,在土表的药剂连同表土位移,大大降低药效,甚至无效。因此,在生产中,对于易挥发的除草剂如氟乐灵、燕麦畏,2,4-d丁酯等不应在风力超过4m/s时喷施。百草枯是灭生性除草剂,且毒性较大。喷药前一定要先做好田间设计,作业时要留有保护带,选择早晚气温低和无风时喷施。

施于土壤中的除草剂被杂草幼芽或幼根吸收的速度和数量,一方面取决于土壤类型及其特性,另一方面取决于施药方法。其中影响最大的因素是水分。在湿润土壤中除草剂被土壤吸附得较少,而干燥土壤中的吸附较多,加上在湿润情况下,土壤水分有助于药剂分子的扩散、植物的蒸腾及根的吸收作用,也有利于杂草发芽生长和吸收药剂,使杂草在抗药性低的阶段被杀死。因此,一般情况下,除草剂活性随土壤水分的增加而提高。昌吉州大部分地方春季干旱少雨,而4~5月正是春播作物播种季节,也是施用除草剂的关键时期,在干旱少雨条件下,施药后采用拌土、盖土、镇压等措施是有利于药效发挥的。

叶面喷施除草剂的药效也受水分的影响。空气温度大,药液在叶面干燥过程缓慢,而且气孔开放大,有利于药效的发挥[4]。因各种药剂喷施后杂草吸收的速度不同,所以喷药后对降雨的间隔时间要求不同。如百草枯在喷后几分钟内就被杂草吸收,因此喷后短时间降雨不会影响药效。2,4-d喷后4~6h可大部分被吸收,其后降雨不影响药效。苯达松喷后植物吸收比较缓慢,喷后4~8h,80%的药剂被叶面吸收,8h以后降雨对药效影响较小。

一般温度高,分子运动快,微生物分解速度加快,除草剂持效期短。有些土壤处理除草剂的药效受低温影响较小,如氟乐灵、拉索、灭草猛、杀草丹等,氟乐灵、燕麦畏还可以秋施。温度对叶面处理除草剂的药效也有影响,一般气温高,植物吸收快,效果好;反之,气温低,效果差。2,4-d一般在18~32℃范围内,温度较高,效果较好。在高温条件下,2,4-d通过角质层进入植物体内的速度加快;在低温条件下,不仅药效缓慢,而且药剂在植物体内的解毒作用差,易产生药害。因此,生产中应选择无风晴天高温时喷药,昌吉州一般宜在9~12时、17~20时进行较好。

3参考文献

[1]贾照明.影响化学除草剂药效发挥的主要因素[j].农村实用科技信息,2006(12):34.

[2]李素琴,马娟.影响除草剂药效的外因[j].山西农业,2005(11):42.

土壤胶体特性篇3

关键词：松嫩草地；土壤细菌群落；16SrDNA；DGGE

中图分类号：Q938.13文献标识码：A

土壤微生物是土壤的重要组成部分，微生物的多样性代表着微生物群落的稳定性。土壤微生物不仅能够改善土壤的结构；促进土壤养分转化与循环；更能为地上植被储备养分，促进植物的吸收，增加植物的抗性，为植物的多样性提供有利的条件[1]。所以土壤微生物群落多样性与覆盖在土壤上的植物群落多样性呈正相关。通过研究植物群落结构对土壤微生物多样性的影响，可以得到该地区土壤微生物遗传信息在微生物聚集地或群落中的量和分布，反映微生物群落中总的遗传潜力，为今后探讨研究土壤微生物与植被的关系；植物、动物以及微生物的之间互作关系与生态环境保护提供科学依据。

不经过传统的微生物分离培养步骤，直接从土壤中抽提总DNA，利用变性梯度凝胶电泳（denaturinggradientgelelectrophoresis，DGGE）分析16SrDNA的序列多态性[2]，以此反映微生物的种群结构。该方法重现性较强、可靠性高，可以有效克服传统方法的缺点，能够更深入的揭示的土壤微生物种群结构。

本实验利用DGGE技术，在分子水平上研究松嫩草原不同地表植被对土壤中微生物种群结构的影响，探讨处于不同地表植物覆盖的松嫩草地土壤微生物群落结构上的变化，为从土壤微生物的角度探讨松嫩草地退化的机理提供科学依据，并为草原生态系统的恢复提供更直接的信息。

1材料与方法

1.1材料

1.1.1土壤样品

土壤样品采自吉林省长岭县腰井子前金山试验地，土样地表的植物群落为单一优势物种，分别是虎尾草（Chlorisvirgata），羊草（Leymuschinensis），牛鞭草（Hemathriasibirica），拂子茅（Calamagrostisepigeios），全叶马兰（Kalimerisintegrifolia），全叶马兰（Kalimerisintegrifolia），罗布麻（ApocymumvenetumL.），碱地肤（Kochiasieversiana），芦苇（Phragmitesaustralis）和星星草（Puccinelliatenuiflora）。土壤取样时，以不同植物群落为参照，在群落内随机抛投25x25cm2样方，采样深度为5～20cm，采用五点取样法采集土壤样品。

1.1.2主要试剂和引物

试剂盒WizardPCRPrepsDNAPurificationSystem购自美国Promega公司，引物选择细菌的16SrDNA的V3高变区通用引物[3]，引物序列338F-GC：5'-CGCGCCGCCCGCGCGCCGGGCGCGGCGGGGGCACGGGGGGCCTAGGGGAGGCAGCAG-3'，518R：5'-ATTACCGCGGCTGCTGG-3'，由上海生工生物工程技术服务有限公司合成。

1.2方法

1.2.1土壤样品预处理

将土壤样品混匀，过20目的筛网，称取2g土壤样品，置于离心管中；加入5mLTENP抽提缓冲液，旋祸震荡10min；12000转/min，室温离心5min，弃上清；在沉淀中加入5mlTENP，震荡10min，重复（2）（3）2次；加5mLPBA缓冲液，震荡10min；12000转/min，室温离心5min，弃上清，收集沉淀。

1.2.2土壤中细菌总DNA的提取

加入2mLDNA提取液，旋祸震荡5min；加入100μL溶菌酶与100μL蛋白酶K，37℃恒温水浴震荡30min；加入500μLSDS，旋祸震荡10min；4℃离心10min，收集上清；加入等体积的氯仿/异戊醇（24：1）抽提1次，12000转/min，离心5min，收集上清；加入等体积异丙醇，颠倒混匀，12000转/min，4℃离心10min，弃上清；DNA沉淀用70%乙醇洗，12000转/min，室温离心5min，干燥后将DNA沉淀溶于100uL无菌水中。

1.2.316SrDNAV3片段PCR扩增

PCR反应体系：10×PCR缓冲液5μL（含Mg2+），dNTP（10mmol/L）1μL，引物各2μL，TaqDNA聚合酶2U，DNA模板50ng，BSA（2%）2μL，无菌双蒸水补至50μL。

PCR扩增程序：94℃预变性5min；94℃变性1min，退火温度由65℃～55℃，每2个循环递减1℃，72℃延伸1min，共10个循环；94℃变性1min，55℃退火1min，72℃延伸1min，20个循环，72℃后延伸10min；4℃保温。

反应完毕后，将PCR产物用1%琼脂糖凝胶进行电泳，切出的200～250bp片段用试剂盒WizardPCRPrepsDNAPurificationSystem进行回收。

1.2.4DGGE变性凝胶电泳

使用6.5%丙烯酞胺凝胶（37.5：1），电泳缓冲液为l×TAE，变性梯度40%～60%，上样量为PCR产物10μL和6×缓冲液2μL，电压110V，温度为60℃，运行时间为10h。电泳完成后，EB染色1h，在凝胶成像系统中观察结果，并用Bio-RadQuantityOne软件分析图谱。

2结果

2.1不同种植物群落下上壤细菌16SrDNA扩增结果

图1不同植物群落下的土壤细菌16SrDNA凝胶电泳

（M：marker；1：虎尾草；2：羊草；3：牛鞭草；4：拂子茅；5：全叶马兰；

6：罗布麻；7：碱地肤；8：芦苇；9：星星草）

琼脂糖凝胶电泳结果（图2-1）表明所有9种不同植物群落下的土壤细菌的16SrDNAV3片段的电泳条带均较清晰，长度在200～250bp，扩增效果良好，可用于DGGE进一步分析。

2.2不同植物群落下土壤细菌16SrDNAV3片段PCR产物的DGGE图谱分析

DGGE分析结果（图2）表明，不同植物群落下土壤细菌16SrDNAV3片段PCR产物被分离为若干条带，条带数目以及深浅都有所不同，表明9种不同植物群落下，细菌的图谱在条带的数目和位置上有较为明显的差异。

图2不同植物群落下的土壤细菌16SrDNA的DGGE图谱

（1：虎尾草；2：羊草；3：牛鞭草；4：拂子茅；5：全叶马兰；

6：罗布麻；7：碱地肤；8：芦苇；9：星星草）

表1不同植物群落地下细菌DGGE条带数

泳道（编号）植物群落土壤PCR-DGGE条带数

1虎尾草21

2羊草27

3牛鞭草25

4拂子茅28

5全叶马兰26

6罗布麻30

7碱地肤30

8芦苇28

9星星草27

不同种植物群落下土壤细菌的DGGE指纹图谱的条带数（表1）表明，每泳道中的条带数量、位点以及明暗度都有一定的差异，这说明不同种类植物群落地下土壤细菌的种类以及生物量都有所不同。其中，碱地肤和罗布麻下的条带最多，表明其土壤中细菌种群多样性最高；全叶马兰和牛鞭草、芦苇和罗布麻的条带最为接近，土壤中细菌种群组成上具有很高的相似性；虎尾草群落下土壤微生物的多样性明显低于其他植物群落，在本实验的取样区域中，多数植被盖度相对较高，其土壤的PCR-DGGE条带数相对较多；而虎尾草群落的盖度偏低，导致阳光对虎尾草群落下的土壤照射过强，这也说明了地上植被的盖度，影响了地下土壤微生物的种类和多样性[4]。

3讨论

不同植物群落下土壤细菌的16SrDNAPCR产物DGGE指纹图谱都有所差异，利用DGGE梯度凝胶DNA条带的数量、分布位点及条带中DNA浓度来分析土壤细菌的群落特征，是一种快速研究土壤中微生物群落的方法。如果不经DGGE，采用其它测量微生物多样性的分子生物学的手段，就必须依靠大量的DNA测序来获得土壤总DNA的信息，需要投入大量人力与财力。

但DGGE获得的通常是众多数量相似、位点不同的条带，这些不同的条带表明了不同的DN段，代表着不同的细菌种类。若要确定土壤细菌的群落具体种类，就必须再对部分目标条带进行克隆、测序及绘制进化树，这可能是比较可行的途径。

参考文献

[1]王长庭，龙瑞军，刘伟，等.高寒草甸不同群落类型土壤碳分布与物种多样性，生物量关系[J].资源科学，2010，32（1）：2022-2029.

[2]MuyzerG.DGGE/TGGEamethodforidentifyinggenesfromnaturalecosystems[J].CurrOpinMicrobiol，1999，2：317-322.

[3]MuyzerG.WailL，C.CitterlindenAG.13ofilingofcomplexmicrobialpopulationsbydenaturinggradientgeleletrophoresisanalysisofpolymerisechainreaction-amplifiedgenescodingfor16SrRNA[J].ApplGrwiroraMicroliol.1993.59C3）：695-700.

土壤胶体特性篇4

【关键词】土壤凝合素沙性土壤公路工程

中图分类号：TU文献标识码：A文章编号：1009-914X（2013）35-098-01

1.2土壤凝合素国际国内的研究状况和进展

DNT土壤凝合素是根据土壤中化合物的结构特点研发的。它不同于水泥、石灰、粉煤灰这些通常使用的工程材料，目前虽然这些材料仍是公路、水利等基础工程建设中必须的主要材料，但是这些传统材料所产生的一些不良性能严重影响着工程造价和工程质量。在传统材料的长期应用中，人们己清楚地认识到，采用石灰、水泥、粉煤灰等传统材料在性能上存在着明显的不足，已经满足不了工程建设发展的需要。主要表现为；

1.2.1水泥加固土受土类别限制，产生的强度很有限。其干缩系数和温缩系数均较大，因此，水泥土易开裂。另外，水泥的初终凝时间较短，一般要求在3～4h内完成从加水与土拌和到碾压终了的各个工序，而实际施工过程中，很多工程因受施工机械等因素的影响及其它各种条件限制，致使施工时间拖延，而水泥的初、终凝时间无珐满足这种施工条件。因此，工程质量往往受到影响；

1.2.2石灰加固土强度很低，且强度发展缓慢，影响工程进度。同时，石灰加固土的强度与石灰的加入比在一定范围内成正比，若加入量超出某一范围，其强度反面降低。

因此，DHT土壤凝合素可以有效的解决传统材料在工程应用中产生的不良性能和质量缺陷，显著提高工程质量、降低建设成本。在公路和水利等基础建设工程应用中，即表现出较高的早期强度，又具有持续增长的后期强度，其优异的体积稳定性避免了干缩裂缝的产生。DHT土壤凝合素的优异性能是传统工程材料所无法比拟的。

近年来，许多经济发达国家都投入了大量人力、物力资源在该领域进行研究。在美国、英国、加拿大、日本、墨西哥、澳大利亚等国家使用类似的这种新材料进行筑路己经十分普遍，并获得了很好的经济效益和实用效果。

1.3DHT土壤凝合素结构性能分析

DHT土壤凝合素同时具备有机高分子的健接结构和无机物的特点，因此表现出许多优异的结构性能。

与有机高分子材料相比，DHT土壤凝合素具有很强的耐候性能，在高温或严寒等环境下均能保持优异的结构性能。

绿色环保。DHT土壤凝合素属于固体粉末状，无毒、无味、无污染，其成分接近与天然矿物。

价格低廉、原料丰富。DHT土壤凝合素主要原材料是采用工业生产时所排放的固体废弃物，以及地表广泛存在的硅、铝氧化物，属于利废环保高新材料，符合国家发展循环经济的产业政策。

耐久性好，工程性能优良。DHT土壤凝合素具有无机物的特征，与有机高分子材料相比，不老化，耐久性好；与硅酸盐水泥相比，土壤凝合素不受环境的影响，耐久性能远远优于硅酸盐水泥。

就地取材，施工方便。在公路、水利施工中，采用DHT土壤凝合素加固现场土体，避免大量运输砂石类材料，节省工程造价和施工时间，具有良好的环境效益和经济效益。

适用广泛，实用性强。鉴于土壤土质的差异，土壤凝合素为系列产品，不同的土壤凝合素适宜不同的土质。无论加固普通的砂性土、粘性土、粉土，还是稳定特殊的红粘土、膨胀土、盐渍土等，都具有优异的工程性能。

使用便捷，施工周期短。DHT土壤凝合素的使用方法非常简便，就像使用水泥、石灰一样，既适合厂拌，也适合路拌，对施工工艺、施工机械没有任何特殊要求。在相同的压实机械作用下，经过DHT土壤凝合素处理的土体，其压实度得到显著提高。

1.4DHT土壤凝合素产品作用机理

土壤中的化合物主要有硅、铝等氧化物及大量的超微细颗粒矿物组成，化学反应活性极低。当DHT土壤凝合素与含有一定水分的土壤混合后既发生一系列的化学反应：首先是第一阶段反应，既DHT土壤凝合素水化形成大量纤维状晶体和团状凝胶体。这些纤维状晶体彼此搭接形成网状结构，而团状凝胶体填充在网状结构和土壤颗粒的缝隙之间，从而使土壤产生致密的板体和较高的早期强度。随着龄期的延长，被固结的土壤颗粒紧密接触，DHT土壤凝合素的活化组分深入被固结土壤颗粒内部基本单元，切断铝、硅酸盐的化学键，产生水化反应生成C-S-H凝胶等产物，使土壤颗粒的表面及内部产生不可逆的凝结硬化，产生的附加粘和物和膨胀体将多组分复合产生超叠加效应，进一步增强颗粒之间的粘接强度和改善空隙结构，从而增加固化土体的强度和耐久性。最后，在DHT土壤凝合素中各种核心元素的强烈作用下，土壤中的si、Al元素也被激化并参加反应，形成有效的造岩作用，这时被固结的土壤就会产生很高的后期强度和耐水性以及优异的抗冻性能。最终将普通的沙性土壤改变成优良的工程材料。

1.5DHT土壤凝合素在公路工程上应用范围

DHT土壤凝合素系列产品可广泛应用防汛路、险工控导工程以及堤防工程锥探灌浆等工程建设。

在公路建设中，适用于路基和替代沙石路面工程，DHT土壤凝合素优异的力学性能和技术性能，在公路建设中用于底基层，基层，面层而取代传统的石灰石，二灰碎石、水泥稳定碎石，以及水泥混凝土。

DHT土壤凝合素系列产品，相对于不同土质均有不同产品，无论是固结砂石、粘土、粉土，还是特殊的膨胀土，盐渍土等均可满足优质的工程技术要求。

固结土的强度随着DHT土壤凝合素掺量的增加而提高，对于不同等级公路的技术标准要求，仅需调整DHT土壤凝合素的掺量即可。一般而言，素土中仅需加入4%-10%的DHT土壤凝合素，七天无侧限抗压强度既达到1Mpa-4Mpa，而且后期强度可大幅度持续增长；因此，在公路建设中DHT土壤凝合素的应用可节省运输大量砂、石、石灰、水泥等材料的费用及施工费用、公路维修费用，而且使用DHT土壤凝合素铺筑的基层整体强度高、板体性好、耐久等优点。因此，可以减薄基层、沥青或水泥混凝土面层的厚度，所以这就是发达国家的筑路专家们所倡导的“强基薄面”，既坚固又经济。综合估算，DHT土壤凝合素的应用可比传统材料降低工程造价约30%左右，具有显著的经济效益和社会效益。

DHT土壤凝合素于各类土壤均具有良好的结合性，能形成稳定的混合材料，形成的混合物具有较高的强度与抗渗性。

土壤胶体特性篇5

[关键词]桃树流胶病生理性侵染性防治措施

[中图分类号]S436.621[文献标识码]A[文章编号]1003-1650（2014）08-0082-01

流胶病又叫树脂病，疣皮病，是核果类果树普遍发生的一种极常见的枝干病害。近年来，我县桃树种植面积不断增加，桃树流胶病也成为令群众头痛的一个“顽疾”，该病轻则引起树势衰弱，严重的造成死株、甚至毁园。经过笔者近几年的调查统计，幼园的病株率在10%-20%，成园的病株率在30%-50%，而且树龄越大，病株率越高，极大的影响了桃园特别是进入盛果期桃园的经济效益。笔者经过几年的调查研究，现总结出该病在我县的发生规律，并结合实际提出防治方案，供大家参考：

流胶病的发生分为生理性流胶和侵染性流胶两种，生理性流胶比较常见，如负载过重、土壤板结或管理粗放都易诱发该病；侵染性病害为真菌侵染所致。流胶病在桃树的枝干部位都可发生，以主干发生最为严重，可引起树势衰弱，果实品质下降，严重时造成植株死亡。

一、发生规律及危害症状

1.发生规律

1.1发生条件一般在4月中旬（日平均气温15℃以上）时开始发生，遇连续阴雨天气，相对湿度80%以上时可能大发生，老龄树，连续大量结果的树发病较重，透水性差、贫瘠土壤的桃园容易发病。

1.2造成流胶的原因分为生理性流胶和侵染性流胶两种。①生理性流胶主要是蛀杆害虫造成的伤口、冻伤、树干外皮裂口、大的剪锯口；另外，土壤板结、负载过重、土壤排水不良等都可能诱发流胶病。②侵染性流胶为真菌侵染，病原菌为子囊菌亚门葡萄座腔菌和桃囊孢菌。病原菌在原来的的染病部位组织中越冬，翌年在桃树萌芽前后随着气温的上升产生大量分生孢子，通过气流和雨水传播，从枝干的皮孔和未愈合的伤口侵入，成为初次感病的主要菌源。当日平均气温稳定在15℃左右时，患病组织溢出胶状物，以后随气温上升，树体流胶点逐渐增多。发病高峰期跟气温和降雨关系密切，主要集中在雨季。我县分别在5月中、下旬至6月上旬和9月中、下旬。

2.症状表现

桃树的流胶部位以主干为主，多集中在根颈部，特别是根基部的裂口，属于极易发病的部位；其余部位也可发病，包括主枝的剪锯口，严重的植株当年生枝条的叶腋处也可发病。发病初期，枝干表皮出现肿胀，然后出现油渍状斑点，进而流出浅黄色胶状物，尤其在连阴雨或空气湿度高的时候流胶现象更为严重。流出的树胶经过2-3天后变为红褐色，3-4个流胶珠连在一起，形成大小不一的不规则流胶病斑，呈胶冻状。以后，胶体颜色逐渐加深，由浅黄色变为黄色，再变为淡红褐色、最后变为棕褐色。如果气候干燥，胶状物转变成深褐色，坚硬，黏附于枝干表皮。流胶部位还容易被腐生菌侵染，使受害组织变褐、腐烂，致使树势衰弱，叶片变黄、变小，果实停止生长、严重时枝干或全株枯死。

二、防治方法

1.生理性流胶病的防治

1.1增施有机肥，改善土壤结构，提高土壤通透性。有条件的地方可以使用沼液、沼肥，增强树势。

1.2冬、夏进行两次主干涂白，涂白剂采用生石灰10份、硫磺1份、盐0.2份（夏季不加盐）加水30份拌成糊状涂抹树干及主枝基部，防止流胶病的发生。

1.3加强生长期管理。灌溉时切忌园内蓄水，每次漫过即可，灌后及时中耕，利于根系呼吸。若遇连阴雨天气要注意排水。施肥要按照前氮中磷后钾的原则，特别是生长后期要控制氮肥施入量，防止徒长。生长季节要进行抹芽、摘心，果树旺长的要喷多效唑控制树势，尽量减少剪锯口。

1.4加强蛀干害虫的防治，降低流胶病的发病几率。

2.侵染性流胶病的防治

侵染性流胶病属于真菌病害，发生高峰期主要集中在夏、秋两季中的雨季，，到10月份以后就不再侵染为害。根据其发生特点及发生规律规律，提出以下防治措施：

2.1冬季全面清园。彻底清除园内落叶、枝条和杂草。刮除老翘皮，铲除虫源，以减少病虫害的发生。

2.2在早春果树萌芽前将原来染病组织彻底刮除，伤口涂抹波美5度石硫合剂。

土壤胶体特性篇6

摘要：

【目的】氨挥发是农田氮素损失的重要途径之一，氮肥类型或尿素氮肥缓释处理方式直接或间接影响作物吸收及土壤理化性质，进而影响氨挥发和氮素利用效率。通过不同缓释处理技术减低氨挥发和氮素降解释放速率从而提高作物氮素吸收，对于提高作物氮素利用率具有重要意义。【方法】通过两年田间原位跟踪试验，设置不施氮对照（CK）、硝酸钙（CN）、常规尿素（CU）、树脂包膜尿素（CRF）、控失尿素（LCU）、凝胶尿素（CLP）、脲甲醛（UF）七个处理，研究不同氮肥缓释化处理对夏玉米土壤氨挥发损失量、玉米产量和氮素利用的影响。【结果】1）两年数据表明，氨挥发主要集中于施肥后一周以内，常规尿素氨挥发累积量占整个生育期氨挥发累计总量平均为81.6%，凝胶尿素、控失尿素、树脂包膜尿素、脲甲醛氨挥发累积量占整个生育期氨挥发累计总量的比例介于62.2%~82.2%之间。2）2014年夏玉米田间氨挥发监测期内，常规尿素的氨挥发累计总量为N14.9kg/hm2，凝胶尿素、控失尿素、树脂包膜尿素、脲甲醛处理与常规尿素相比下降幅度介于21.7%~64.6%。2015年，常规尿素的氨挥发累计总量为N17.3kg/hm2，凝胶尿素、控失尿素、树脂包膜尿素、脲甲醛处理与常规尿素相比下降幅度介于17.3%~57.2%。3）化肥氮在常规尿素、树脂包膜尿素以及控失尿素处理中的贡献率较高，两年均达60%以上，其中常规尿素中化肥氮的贡献率平均高达76.0%。而化肥氮在脲甲醛中的贡献率较低，平均仅为37.6%。4）与常规尿素相比，脲甲醛、凝胶尿素、控失尿素以及树脂包膜尿素的产量也有显著增加，两年平均产量增幅为6.3%~18.8%.（5）不同氮肥的夏玉米氮肥利用率也有显著差异，其中脲甲醛为最高，平均高达57.9%，其次为凝胶尿素、控失尿素、树脂包膜尿素、硝酸钙和常规尿素，分别为42.4%、38.3%、38.3%、23.5%和20.8%。【结论】氮肥中的氨挥发主要集中于施肥后一周以内。与常规尿素相比，脲甲醛、控释尿素、树脂包膜尿素、凝胶尿素均能明显减少氨挥发损失、提高产量和氮肥利用率，以脲甲醛和凝胶尿素效果更显著，是高产、高效、低损失的肥料类型。

关键词：

夏玉米；缓释氮肥；氨挥发；产量；氮素利用

氮素损失已成为我国农田生态系统中非点源污染的重要途径之一，也是我国氮肥利用率较低的重要原因[1]。研究表明，施入土壤中的氮素，有三种归宿：35%被作物吸收；约13%在土壤剖面中以无机氮(Nmin)形态或有机结合形态残留；52%以各种形式发生损失，其中氨挥发损失的氮素占总损失量的21%[2-3]。氨挥发势必会降低农田氮素利用效率，不利于农作物高产[4,8]。同时，氨也是大气中重要的微量气体之一，影响大气中PM2.5的酸度，造成环境污染[9]。目前，全球每年大约有9.3×106molNH3进入大气层[10]，并呈不断增加的趋势，农业生产引起的NH3排放是大气NH3的主要来源之一[11]。在农田生态系统中，导致氨挥发增加的原因之一是肥料的养分释放时间和强度与作物需求之间不吻合。通过改良肥料性质或加入肥料增效剂，控制养分释放，使养分释放时间和强度符合作物养分吸收规律，在一定程度上能够协调土壤养分供给和作物养分需求之间的关系，从而减少肥料损失以提高肥料利用率[12]。氮肥类型主要有铵态氮肥、硝态氮肥以及酰胺态氮肥，其中，酰胺态氮肥尿素因具有含氮量高、物理性状较好和无副成分等优点，是我国主要的农用氮肥[13]。但是，它也具有易吸湿结块、易水解、释放快以及易发生田间损失等缺点[13]，因此，包膜尿素、控释尿素、脲甲醛、凝胶尿素等改良品种被广泛应用于生产。树脂包膜尿素是用有机高分子材料作为包膜材料，树脂具有“膜”的作用，可溶性物质必须通过该膜向周围环境扩散，另外，它能减少养分与土壤间的相互接触，从而能减少周围土壤的生物、化学和物理作用对养分的固定，因此，树脂可用于控制肥料养分的释放[14]。

控失尿素是通过复合材料对尿素进行改性，将其中的养分固定在植物根际土壤中，形成分子网格吸附和固定营养元素，以满足植物整个生长发育过程中对养分的需求，减少污染、控制肥料流失[15-16]。脲甲醛是在尿素中加入一定比例不同链长的甲基脲聚合物，施入农田后，快速融化为胶体被土壤紧密吸附融合，从而降低养分流失。脲甲醛缓释氮肥含有少量游离尿素、冷水不溶氮和热水不溶氮，具有速效和缓释相济的功能，可实现氮素速效和长效的完美结合，从而达到控释养分释放的目的[17,20]。凝胶尿素是通过在尿素中添加一种交链丙烯酰胺-丙烯酸钾交聚物缓控载体制得，此材料亲水不溶于水，遇水膨胀成凝胶，通过化学吸附控释NH4+，从而减少氨挥发，提高氮利用率[21]。研究表明包膜类肥料能显著提高玉米产量，有效降低土壤氨挥发速率和氨挥发累积量，包膜类肥料的氮肥利用率和农学效率也均显著高于常规尿素处理[22,25]。凝胶尿素因添加缓控载体，也可以减缓尿素的水解、铵化和硝化过程，进而控制养分释放、提高氮素利用效率[26-27]。在尿素中添加脲酶抑制剂可以减少氨挥发，且脲酶抑制剂与硝化抑制剂配合施用可更有效地提高氮肥的回收率[28]。但这些研究均集中于同类控释氮肥、化能缓释类氮肥或者传统氮肥的比较，对于各大类缓释化处理氮肥对华北地区夏玉米田间氨挥发和氮素利用状况影响的系统研究与评估较少。因此，本研究深入分析比较了五大类常见改性氮肥对华北地区夏玉米田间氨挥发及氮肥利用状况的影响，为推荐施肥提供科学依据和技术手段。

1材料与方法

1.1试验区概况本试验于2014年和2015年设置在河北省廊坊市广阳区万庄镇北中国农业科学院国际农业高新技术示范园内（N39°35′47.03″、E116°35′16.24″），该地区属于暖温带大陆性季风气候，年平均日照时数在2660h，年平均气温11.9℃，无霜期平均183d，年平均降水量554.9mm。种植制度为玉米与小麦轮作。供试土壤的土壤类型为潮土，土壤质地为砂壤。0—20cm土层土壤有机质含量7.4g/kg，铵态氮3.8mg/kg，硝态氮19.5mg/kg，土壤全氮0.23g/kg，速效磷21.0mg/kg，速效钾65.7mg/kg，pH值8.2。

1.2供试材料供试肥料：供试氮肥包括常规尿素（含N46%）、硝酸钙（含N15.5%）、树脂包膜尿素（含N43%）、脲甲醛（含N41%，由中国农业科学院国家测土配方施肥重点实验室提供）、控失尿素（含N44%，在常规尿素中添加控失因子制得，由心连心肥料有限公司提供）、凝胶尿素（含N46%，以水：常规尿素：丙烯酰胺-丙烯酸钾交聚物=100：75：2制得，为凝胶状态，其中丙烯酰胺-丙烯酸钾交聚物为一种保水剂材料[29‐30]，由北京汉力淼新技术有限公司提供），磷肥为过磷酸钙（含P2O512%），钾肥为硫酸钾（含K2O51%）。供试作物：夏玉米，品种为郑单958，行距为60cm，株距为21cm，试验分别于2014年6月24日到2014年10月14日以及2015年6月19日到2015年10月19日进行。

1.3试验设计采用单因素设计，试验设置7个处理：（1）不施氮对照（CK）；（2）硝酸钙（CN）；（3）常规尿素（CU）；（4）树脂包膜尿素（CRF）；（5）控失尿素（LCU）；（6）凝胶尿素（CLP）；（7）脲甲醛（UF）。每个处理3次重复，小区面积3m×8m，共21个小区，随机区组排列。氮肥、磷肥、钾肥用量分别为180kg/hm2，90kg/hm2，90kg/hm2。氮磷钾肥均为一次性条施，施肥深度为10~12cm，其他田间管理按照常规方式进行。

1.4样品采集与分析

1.4.1氨气的捕获方法氨挥发测定方法为通气法[31-32]，该装置由聚氯乙烯硬质塑料管制成，内径为15cm，高为10cm（图2），测定过程中分别将两块厚度均为2cm，直径为16cm的海绵均匀浸以15ml的磷酸甘油溶液（50ml磷酸+40ml丙三醇，定容至1000ml）后，置于硬质塑料管中，下层的海绵距管底5cm，其中下层1cm塑料管没入土壤中，上层海绵与管顶部相平。为防止降雨对测定装置的影响，在各装置顶部30cm处支起一半径大于收集装置半径的顶盖。土壤挥发氨的捕获在施肥后的当天开始，于各小区的不同位置，分别放置3个通气法氨捕获装置，第二天早晨7:00取样。取样时，将通气装置下层海绵取出，迅速编号后分别装入自封袋中，密封，同时换上另一块刚刚浸过磷酸甘油的海绵。变动摆放位置以后，将装置重新放好，以备下一次田间吸收。上层的海绵视其干湿情况3~7d更换1次。把取下的下层海绵带回试验室后，分别装入500ml的塑料瓶中，加300ml1.0mol/L的KCl溶液，使海绵完全浸于其中，振荡1h后，采用连续流动分析仪（SealAA3）测定浸取液中的铵态氮。开始的1周，每天取样1次；第2~3周，根据测到的挥发氨数量多少，每1~3d取样1次，以后取样间隔可延长到7d，直至监测不到氨挥发。土壤氨挥发速率的计算公式为：氨挥发速率：NH3-N（kg/（hm2•d））=（M/（A×D））×10-2其中M为通气法单个装置平均每次测得的氨量（NH3-N，mg）；A为捕获装置的横截面积（m2）；D为每次连续捕获的时间（d）。

1.4.2产量的测定及植株样品的采集在玉米成熟期，将试验小区全部收获，进行实打实收计产。在每个小区选择3株有代表性的玉米植株，装入网袋带回实验室，分为秸秆和籽粒，烘干后全部粉碎，采用H2SO4–H2O2消煮提取，用连续流动分析。

1.5数据处理每日氨挥发通量：NH3-N（kg/hm2）=（M/A）×10-2其中M为通气法单个装置平均每日测得的氨量（NH3-N，mg）；A为捕获装置的横截面积（m2）。氨挥发累积量=测定时期内每日氨挥发通量之和氨挥发累积量中化肥的贡献率（%）=（施肥处理氨挥发量−不施肥对照氨挥发量）/施肥处理氨挥发量×100氨挥发累积量占施肥量的比例（%）=（施肥处理氨挥发量−不施肥对照氨挥发量）/施氮量×100吸氮量（g/hm2）=氮含量干重（g/hm2）氮收获指数（NHI，%）=籽粒吸氮量/植株吸氮量×100氮肥农学利用效率（NAE，kg/kg）=（施氮区产量－不施氮区产量）/施氮量氮肥利用率（NFUE，%）=（施氮区地上部分吸氮量－不施氮区地上部分吸氮量）/施氮量×100试验数据采用Excel2003软件对数据进行处理和作图，采用SAS9.1统计软件Duncan方法进行方差分析。

2结果与讨论

2.1不同氮肥的田间氨挥发监测

2.1.1不同氮肥的田间氨挥发速率动态特征在2014年及2015年氨挥发监测期间，施基肥后，整体上各处理的氨挥发速率表现为先增加后降低的趋势，凝胶尿素、控失尿素、树脂包膜尿素、常规尿素均在施肥后第2~3天达到峰值（图3）。常规尿素氨挥发速率峰值在两年内均为最大，分别为N4.3和4.6kg/(hm2•d)。2014年凝胶尿素、控失尿素、树脂包膜尿素氨挥发速率峰值分别为N3.3、3.1、2.3kg/(hm2•d)；2015年凝胶尿素、控失尿素、树脂包膜尿素氨挥发速率峰值分别为N3.5、2.9、2.5kg/(hm2•d)。常规尿素与其他三处理之间差异性显著。出现峰值以后，常规尿素、凝胶尿素、控失尿素、树脂包膜尿素的氨挥发速率开始降低，2014年因降水影响，在施肥后第5天，四处理的氨挥发速率又有一定幅度升高，氨挥发速率处于缓慢降低的状态。脲甲醛在施肥后第6、7天达到氨挥发速率峰值，但仅为N0.9和1.0kg/(hm2•d)。硝酸钙作为非铵态类肥料，氨挥发速率一直较低，与空白对照无差异。

2.1.2不同氮肥的田间氨挥发累积量在监测期间，各施肥处理的氨挥发累积量与氨挥发速率变化趋势一致（图4）。两年数据表明，监测开始一周内，常规尿素氨挥发累积量分别占整个生育期氨挥发累计总量的82.9%和80.2%，凝胶尿素、控失尿素、树脂包膜尿素、脲甲醛氨挥发累积量占整个生育期氨挥发累计总量的比例介于62.2%~82.2%之间。2014年夏玉米田间氨挥发监测期内，常规尿素的氨挥发累计总量为N14.9kg/hm2，凝胶尿素、控失尿素、树脂包膜尿素、脲甲醛处理与常规尿素相比分别降低了40.0%、22.6%、21.7%和64.6%。2015年，常规尿素的氨挥发累计总量为N17.3kg/hm2，凝胶尿素、控失尿素、树脂包膜尿素、脲甲醛处理与常规尿素相比分别降低了35.3%、17.3%、19.1%和57.2%（表1）。在各处理中，常规尿素氨挥发的化肥贡献率为最高，为74.5%，脲甲醛为最低，仅为27.9%。树脂包膜尿素以及控失尿素氨挥发的化肥贡献率介于常规尿素和凝胶尿素之间，且树脂包膜尿素和控失尿素之间差异性不显著，但与凝胶尿素之间差异性显著。

2.2不同氮肥对夏玉米产量和氮素利用的影响从表2可以看出，不同氮肥处理对夏玉米产量影响各异。与不施肥处理相比，脲甲醛、凝胶尿素、控失尿素、树脂包膜尿素以及常规尿素的产量均有显著增加，平均产量增幅为10.3%~31.0%。与常规尿素相比，脲甲醛、凝胶尿素、控失尿素以及树脂包膜尿素的产量也有显著增加，平均产量增幅为6.3%~18.8%。且在各处理中，脲甲醛的增产幅度最大，其次依次为凝胶尿素、控失尿素和树脂包膜尿素。不同氮肥品种对夏玉米收获指数的影响相对较小，收获指数介于58.2%~62.0%之间，脲甲醛的平均收获指数在各处理中为最大。不同氮肥处理下，夏玉米的生物量、籽粒吸氮量各异（如表3），其中，脲甲醛的生物量为最高，两年平均为22.9t/hm2，并与其他处理之间呈显著性差异，其次为控失尿素、树脂包膜尿素、凝胶尿素、硝酸钙、常规尿素。脲甲醛的籽粒吸氮量平均高达151.2kg/hm2，在各处理中为最高，其次为凝胶尿素、树脂包膜尿素、控失尿素、硝酸钙、常规尿素，分别为138.1、131.1、125.9、116.5、111.0kg/hm2。夏玉米氮肥农学效率是单位施肥量对作物籽粒产量增加的反映，是农业生产中最重要的经济指标之一。脲甲醛的氮肥农学利用效率为最高，平均高达14.7kg/kg。常规尿素作为普通肥料对照，其氮素农学利用效率为最低，仅为4.8kg/kg（如表4）。凝胶尿素、树脂包膜尿素、控失尿素的氮素农学利用效率差异性不显著，这说明夏玉米对脲甲醛的利用效果最好。与常规尿素相比，脲甲醛、凝胶尿素、控失尿素和树脂包膜尿素氮肥利用率的也有显著提高，仅有非铵态类肥料硝酸钙与常规尿素之间无差异。在各处理中，脲甲氮肥利用率为最高，高达54.9%，凝胶尿素的氮肥利用率为42.4%。

3讨论与结论

3.1不同氮肥对氨挥发的影响氨挥发是氮肥施入土壤后造成氮素气态损失的重要途径，主要受土壤条件、环境因子及施肥状况等因素的影响。在本试验中，施肥量和田间条件是一致的，因而氨挥发主要受肥料类型的影响。在本研究中，土壤氨挥发峰值多出现在灌溉施肥后1~3天，之后迅速下降进入低挥发阶段，这与董文旭等[33]的研究结果一致。另外，各处理的氨挥发累积量表现为常规尿素>树脂包膜尿素>控失尿素>凝胶尿素>脲甲醛>对照>硝酸钙。且脲甲醛、控失尿素、树脂包膜尿素、凝胶尿素与常规尿素相比，均能显著减少氨挥发，尤其是脲甲醛，降低氨挥发的幅度最大，这是因为脲甲醛缓释肥料是不同链长的甲基脲聚合物，具有不同的水溶性氮含量，施入土壤后，靠土壤微生物分解释放氮素，可便于作物在不同时期的吸收利用，另外，缓溶性物质阻隔肥料与土壤脲酶的直接接触及减少尿素态氮的溶出，从而达到降低和延缓土壤氨挥发的效果。树脂包膜尿素，是在肥料颗粒表面包裹一层控释膜，利用膜层将高浓度速效养分与土壤分割开来，膜层具有的空隙结构可以控制养分按一定的速率释放，与此同时，也可以阻隔尿素态氮与土壤中酶的直接接触，从而减少土壤氨挥发。凝胶尿素和控失尿素中添加的材料为网状结构，它可以减缓尿素氨化，这是其氨挥发较低的重要原因[34,39]，由此可以推测，脲甲醛、树脂包膜尿素减少氨挥发是因为缓释材料阻隔了尿素态氮与土壤脲酶的直接接触，而土壤脲酶是氨挥发的重要影响因素，所以可以减少氨挥发。凝胶尿素和控失尿素中添加的网状材料，可以减缓尿素在土壤中的转化过程，进而使养分更多的供给作物吸收利用，在延缓尿素氨化、水解等过程的同时，减少氨挥发。