Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Thành phần của khoáng sét và các tác động về di truyền đất và phân loại học đối với Stagnic Anthrosols được hình thành từ các vật liệu nguồn khác nhau tại tỉnh Hồ Nam, Trung Quốc
Tóm tắt
Mục tiêu của nghiên cứu này là điều tra thành phần của các khoáng sét trong các loại đất được hình thành từ các vật liệu nguồn khác nhau, đồng thời làm rõ cách mà các vật liệu nguồn và môi trường hình thành đất ảnh hưởng đến sự phân bố của các khoáng sét và tiết lộ những hệ quả đối với di truyền học đất và phân loại trong Stagnic Anthrosols. Đã tiến hành phân tích khoáng sét và các đặc tính lý hóa của tầng Hydragric trong Stagnic Anthrosols được hình thành từ đá granite (GR), đá phiến địa tầng (PS), đất sét đỏ tứ nguyên (QRC), đá vôi (LS), đá phiến cát tím (PSS) và trầm tích sông-hồ (FLD) tại tỉnh Hồ Nam, Trung Quốc, nhằm khám phá mối quan hệ giữa các điều kiện ảnh hưởng đến sự hình thành của đất và thành phần khoáng sét. Kết quả cho thấy thành phần các khoáng sét có liên quan chặt chẽ đến cả vật liệu nguồn và loại Stagnic Anthrosols: các loại đất được hình thành từ GR, PS và QRC, chủ yếu được phân loại là Fe-accumulic-Stagnic Anthrosols, chủ yếu chứa khoáng sét loại 1:1 như kaolinite và vermiculite cùng với khoáng sét lớp hỗn hợp illite/vermiculite có phân bố rộng rãi. Trong khi đó, các loại đất được hình thành từ LS, PSS và FLD chủ yếu được phân loại là Hapli-Stagnic Anthrosols và chủ yếu chứa khoáng sét lớp hỗn hợp loại 2:1 là illite/smectite, trong đó chlorite thường thấy. Illite có phân bố rộng rãi và hàm lượng của nó biến đổi ít nhất giữa các vật liệu nguồn khác nhau. Một mối quan hệ cực kỳ quan trọng giữa pH và kaolinite, chlorite cùng các khoáng sét lớp hỗn hợp đã được ghi nhận, và hai loại khoáng sét lớp hỗn hợp này cho thấy mối tương quan tiêu cực rõ rệt. Nghiên cứu này đã chỉ ra rằng các loại và số lượng khoáng sét trong đất có liên quan chặt chẽ đến các loại vật liệu nguồn. Điều này phản ánh hướng đi tốt hơn và mức độ phát triển trong Stagnic Anthrosols, cái mà liên quan đến các tính chất lý hóa của vật liệu nguồn và có thể được sử dụng như một trong những cơ sở để phân loại các nhóm và tiểu nhóm đất trong họ đất của Stagnic Anthrosols theo phân loại đất Trung Quốc.
Từ khóa
#Stagnic Anthrosols #khoáng sét #vật liệu nguồn #phân loại đất #di truyền học đấtTài liệu tham khảo
Bonifacio E, Falsone G, Simonov G, Sokolova T, Tolpeshta I (2009) Pedogenic processes and clay transformations in bisequal soils of the Southern Taiga zone. Geoderma 149:66–75
Brinkman R (1970) Ferrolysis, a hydromorphic soil forming process. Geoderma 3:199–206
Chang SN (1961) Clay minerals of some representative paddy soils of China. Acta Pedol Sin 9:81–102 (in Chinese)
Chen LM, Zhang GL, Effland WR (2011) Soil characteristic response times and pedogenic thresholds during the 1000-year evolution of a paddy soil chronosequence. Soil Sci Soc Am J 75:1807–1820
Churchman GJ (1980) Clay minerals formed from micas and chlorites in some New Zealand soils. Clay Miner 15:59–76
Churchman GJ (2010) Is the geological concept of clay minerals appropriate for soil science? A literature-based and philosophical analysis. Phys Chem Earth 35:927–940
Churchman GJ, Lowe DJ (2012) Alteration, formation, and occurrence of minerals in soils. In: Huang PM, Li Y, Sumner ME (eds) Handbook of Soil Sciences, vol 1, 2nd edn. CRC Press. Properties and Processes, Boca Raton, pp 20.1–20.72
CRGCST (Cooperative Research Group on Chinese Soil Taxonomy) (2003) Chinese Soil Taxonomy. Science Press, Beijing and New York
Gong ZT (1986) Origin, evolution and classification of paddy soils in China. Adv Soil Sci 5:174–200
Gong ZT, Chen ZC, Shi XZ, Zhang GL, Zhang JM, Zhao WJ et al (1999) Chinese soil taxonomy:theory, methodology and practice. Science Press, Beijing (in Chinese)
Gong ZT, Zhang GL, Chen ZC (2007) Pedogenesis and soil taxonomy. Science Press, Beijing (in Chinese)
Han GZ, Zhang GL (2013) Changes in magnetic properties and their pedogenetic implications for paddy soil chronosequences from different parent materials in South China. Eur J Soil Sci 64:435–444
Han W, Hong HL, Yin K et al (2014) Pedogenic alteration of illite in subtropical China. Clay Miner 49:379–390
Han GZ, Zhang GL, Li DC et al (2015) Pedogenetic evolution of clay minerals and agricultural implications in three paddy soil chronosequences of south china derived from different parent materials. J Soils Sediments 15:423–435
Hong HL (2010) A review on paleoclimate interpretation of clay minerals. Geol Sci Technol Inf 29:1–8 (in Chinese)
Hong H, Churchman GJ, Gu Y et al (2012) Kaolinite–smectite mixed-layer clays in the Jiujiang red soils and their climate significance. Geoderma 173–174:75–83
Hong H, Churchman GJ, Yin K et al (2014) Randomly interstratified illite–vermiculite from weathering of illite in red earth sediments in Xuancheng, southeastern China. Geoderma 214-215:42–49
Hong H, Cheng F, Yin K et al (2015) Three-component mixed-layer illite/smectite/kaolinite (I/S/K) minerals in hydromorphic soils, south China. Am Mineral 100:1883–1891
Hseu ZY, Zehetner F, Ottner F et al (2015) Clay-mineral transformations and heavy-metal release in paddy soils formed on serpentinites in Eastern Taiwan. Clay Clay Miner 63:119–131
Hu XF, Wei J, Du Y et al (2010) Regional distribution of the Quaternary Red Clay with aeolian dust characteristics in subtropical China and its paleoclimatic implications. Geoderma 159:0–334
Huang LM (2014) Phosphorus and Iron Geochemistry during Paddy Soil Development on Calcareous and Acid Parent Materials Using a Chronosequence Apporach. Ph.D. thesis, Institute of Soil Science, Chinese Academy of Soil Sciences, Nanjing, China (in Chinese)
Huang LM, Zhang GL, Thompson A et al (2013) Pedogenic transformation of phosphorus during paddy soil development on calcareous and acid parent materials. Soil Sci Soc Am J 76:2078–2088
Huang LM, Jia X, Shao M et al (2018) Phases and rates of iron and magnetism changes during paddy soil development on calcareous marine sediment and acid Quaternary red-clay. Sci Rep. https://doi.org/10.1038/s41598-017-18963-x
Hunan Agriculture Department (1987) Hunan Soil Species. China Agriculture Press, Beijing (in Chinese)
Hunan Agriculture Department (1989) Hunan soil. China Agriculture Press, Beijing (in Chinese)
Hunan Provincial Institute of Cultural Relics and Archaeology (2006) Hunan provincial institute of cultural relics and archaeology, Pengtoushan and Bashidang, vol 2 vols. Science Press, Beijing (in Chinese)
Hussain S, Peng S, Fahad S, Khaliq A, Huang J, Cui K, Nie K (2015) Rice management interventions to mitigate greenhouse gas emissions: a review. Environ Sci Pollut Res 22:3342–3360
Ismail FT (1970) Biotite weathering and clay formation in arid and humid regions, California. Soil Sci 109:257–261
ISSAS (Institute of Soil Science, Chinese Academy of Sciences) (1978) Methods for soil physical and chemical analysis. Shanghai Science and Technology Press, Shanghai (in Chinese)
Jenny H (1941) Factors of Soil Formation. McGraw-Hill, New York
Kögel-Knabner I, Amelung W, Cao Z, Fiedler S, Frenzel P, Jahn R, Kalbitz K, Kölbl A, Schloter M (2010) Biogeochemistry of paddy soils. Geoderma 157:1–14
Kyuma K (1978) Mineral composition of rice soils. In: Soils and Rice. IRRI, Los Bafios, pp 219–235
Li QK (1992) Paddy soils of China. Science Press, Beijing (in Chinese)
Li FC, Jin ZD, Xie CR et al (2007) Roles of sorting and chemical weathering in the geochemistry and magnetic susceptibility of Xiashu loess, East China. J Asian Earth Sci 29:813–822
Liao YL, Zheng SX, Nie J et al (2013) Long-term effect of fertilizer and rice straw on mineral composition and potassium adsorption in a reddish paddy soil. J Integr A Gr 12:694–710
Lin CW, Hseu ZY, Chen ZS (2002) Clay mineralogy of Spodosols with high clay contents in the subalpine forests of Taiwan. Clay Clay Miner 50:726–735
Liu YL, Zhang B, Li CL, Hu F, Velde B (2008) Long-term fertilization influences on clay mineral composition and ammonium adsorption in a rice paddy soil. Soil Sci Soc Am J 72:1580–1590
Martin JD (2004) Using XPowder: A Software Package for Powder X-ray Diffraction Analysis. www.xpowder.com D.L. GR 1001/04.ISBN 84-609-1497-6. 105 p
Masanori M (1974) Chloritization in lowland paddy soils. Soil Sci Plant Nutr 20:107–116
Pai CW, Wang MK, Chiu CY (2007) Clay mineralogical characterization of a toposequence of perhumid subalpine forest soils in northeastern Taiwan. Geoderma 138:177–184
Pan G, Li L, Wu L, Zhang X (2004) Storage and sequestration potential of topsoil organic carbon in China’s paddy soils. Global Chang Biol 10:79–92
Ponnamperuma FN (1972) The Chemistry of Submerged Soils. Adv Agron 24:29–96
Prakongkep N, Suddhiprakarn A, Kheoruenromne I et al (2010) SEM image analysis for characterization of sand grains in Thai paddy. Geoderma 156:20–31
State Soil Survey Office of Agricultural Ministry (1992) Techniques for Soil Survey of China. China Agriculture Press, Beijing (in Chinese)
Vogelsang V, Kaiser K, Wagner FE, Jahn R, Fiedler S (2016) Transformation of clay-sized minerals in soils exposed to prolonged regular alternation of redox conditions. Geoderma 278:40–48
Watanabe T, Funakawa S, Kosaki T (2006) Clay mineralogy and its relationship to soil solution composition in soils from different weathering environments of humid Asia: Japan, Thailand and Indonesia. Geoderma 136:51–63
Watanabe T, Hasenaka Y, Hartono A, Sabiham S, Nakao A, Funakawa S (2017) Parent materials and climate control secondary mineral distributions in soils of Kalimantan, Indonesia. Soil Sci Soc Am J 81:124–137
Weber J, Tyszka R, Kocowicz A et al (2012) Mineralogical composition of the clay fraction of soils derived from granitoids of the Sudetes and Fore-Sudetic Block, southwest Poland. Eur J Soil Sci 63:762–772
Wilson MJ (2004) Weathering of the primary rock-forming minerals: processes, products and rates. Clay Miner 39:233–266
Xu XM, Qin LH, Yang H (2014) Clay mineral composition of diagnostic horizons in stagnic anthrosols: Implications for soil taxonomic classification. Chin J Soil Sci 45:265–271 (in Chinese)
Yin K, Hong H, Churchman GJ et al (2013) Hydroxy-interlayered vermiculite genesis in Jiujiang late-Pleistocene red earth sediments and significance to climate. Appl Clay Sci 74:20–27
Yin K, Hong H, Churchman GJ et al (2018) Mixed-layer illite-vermiculite as a paleoclimatic indicator in the Pleistocene red soil sediments in Jiujiang, southern China. Palaeogeogr Palaeocl 510:140–151
Yuan J (2002) Rice and pottery 10 000 yrs. BP at Yuchanyan, Dao county, Hunan province. In: Yasuda Y (ed) The origins of pottery and agriculture. Roli Books, New Delhi, pp 157–166
Zhang GL, Gong ZT (2003) Pedogenic evolution of paddy soils in different soil landscapes. Geoderma 115:15–29
Zhang GL, Wang QB, Zhang FR et al (2013) Criteria for establishment of soil family and soil series in Chinese Soil Taxonomy. Acta Pedol Sin 50:826–834 (in Chinese)