European Journal of Soil Science
Công bố khoa học tiêu biểu
* Dữ liệu chỉ mang tính chất tham khảo
The incorporation of straw into soil has been encouraged as an alternative straw‐disposal strategy to the on‐site burning that occurs in many paddy regions. However, this practice may lead to changes in the colloidal properties of soil clays that potentially intensify clay and nutrient losses. This study aimed to demonstrate the effect of engineered microsized straw powder on the colloidal properties of two soil clays, that is, illitic and kaolinitic soil clays. Dynamic light scattering was coupled with the test tube method to evaluate time‐resolved changes in the particle size, zeta potential and dispersibility for the suspensions of straw powder and its mixtures with illitic and kaolinitic soil clays. Data from kinetic experiments over a time span of 20 days revealed that straw powder remarkably increased the dispersibility of soil clays. It was found that straw particles carried negative charges; thus, the introduction of straw powder into the clay suspensions increased the number of negative charges in the system, thereby increasing internal repulsive forces and eventually favouring clay dispersion. Moreover, certain mutual processes, that is, the biodegradation and dissolution of phytoliths (silica in straw), resulted in the release of dissolved organic matter and silicon, which aggravated clay dispersibility. In addition to the “traditional” awareness of the impacts of straw incorporation, for example, creating toxic, reduced environments or increasing CH4 emissions, the changes in the colloidal properties of soil clays should also be highlighted. We propose that the incorporation of straw requires additional solutions for the prevention of clay loss.
Straw powder was examined for possible effect on colloidal properties of soil clays It was found that straw particles carried negative charges Introduction of straw powder increase repulsive forces and favor clay dispersion Microorganism,
Chúng tôi đã xem xét tác động của sự lắng đọng axit và các nguồn axit khác trong suốt 110–140 năm qua lên đất dưới rừng (Broadbalk và Geescroft Wildernesses) và đồng cỏ (Park Grass), bao gồm một số thí nghiệm cổ điển tại Trạm Thí nghiệm Rothamsted. Những thay đổi trong hóa học đất đã được theo dõi bằng cách phân tích một số mẫu lưu trữ độc đáo cho pH, cation cơ bản tan trong nước và có khả năng trao đổi, nhôm, sắt và mangan, độ acid trao đổi, khả năng trao đổi cation (CEC) và anion tan. Các cân bằng proton và dữ liệu lịch sử cho thấy tầm quan trọng của sự lắng đọng axit đối với sự axit hóa và những thay đổi đồng thời trong hóa học của đất. Giá trị pH của đất mặt ở Geescroft Wilderness đã giảm từ 6.2 xuống 3.8 kể từ năm 1883. Sự giảm pH của mảnh đất không được vôi hóa và không phân bón ở Park Grass ít hơn trong cùng một khoảng thời gian (từ pH 5.2 xuống 4.2), minh họa tác động đáng kể của tán cây rừng lên việc ngăn chặn các chất ô nhiễm có khả năng axit hóa. Tác động của sự gia tăng độ axit lên hóa học đất của Geescroft Wilderness được thấy qua việc giảm độ bão hòa cơ bản và CEC, với các cation cơ bản di chuyển xuống sâu trong hồ sơ đất. Các khoáng vật đất sét đang bị phong hóa không thể hồi phục, và Mn cùng với Al đang dần được thúc đẩy, đến nỗi hiện tại Al chiếm 70% của phức hợp trao đổi trong đất mặt. Ngay cả với sự giảm lắng đọng lưu huỳnh hiện tại, các tải trọng quan trọng đối với lưu huỳnh, nitơ và độ axit vẫn đang bị vượt quá. Những hệ sinh thái bán tự nhiên như vậy là không bền vững dưới bối cảnh ô nhiễm hiện tại.
Understanding the movement of cations in soil, particularly trace metals, is required in many applications such as phytoremediation and pollution control. A dynamic mechanistic model has been developed to describe the long‐term root uptake of a surface‐applied, strongly adsorbed, pollutant metal cation, such as radiocaesium, from soil. It consists of two submodels. The first calculates uptake per unit root length at a local scale over a root's lifetime, for various initial conditions. The second calculates cumulative uptake at a whole‐plant scale for the entire rooting depth as a function of time. The model takes into account the renewal of roots which are considered to have a limited lifetime. Root density may be a function of soil depth and a proportion of roots need not contribute to uptake. Recycling from decaying, or grazed, roots and shoots is considered.
Simulations show that removal of cations from soil is exaggerated unless some recycling by roots or shoots is considered or the entire root length does not contribute to uptake. Because of root turnover, uptake is not rapidly limited by diffusive flux of the cation from the bulk soil solution to the solution–root interface. Uptake is very sensitive to root architecture and plant physiology.
Những thí nghiệm thực địa dài hạn của Rothamsted, bắt đầu hơn 150 năm trước, cung cấp vật liệu độc đáo để nghiên cứu chu kỳ carbon trong tầng đất dưới bề mặt. Tổng hợp carbon hữu cơ, 14C và 13C đã được đo trên các hồ sơ đất từ những thí nghiệm này, trước và sau các thử nghiệm bom nhiệt hạch vào giữa thế kỷ 20. Bốn hệ thống quản lý đất đối nghịch đã được lấy mẫu: đất trồng hàng năm cho lúa mì mùa đông; rừng tái sinh trên đất chua; rừng tái sinh trên đất canxi; và đồng cỏ cũ. Tuổi trung bình của carbon phóng xạ từ tất cả các mẫu trước khi thử nghiệm bom trên đất trồng là 1210 năm (0–23 cm), 2040 năm (23–46 cm), 3610 năm (46–69 cm) và 5520 năm (69–92 cm). Carbon phóng xạ từ thử nghiệm bom nhiệt hạch có mặt ở toàn bộ hồ sơ trong tất cả các mẫu sau bom, mặc dù dưới 23 cm số lượng thấp và các phép đo carbon phóng xạ trước và sau khi thử nghiệm bom thường không khác biệt đáng kể. Giá trị δ13C tăng xuống dưới mặt cắt, từ −26.3‰ (lớp 0–23 cm, trung bình của tất cả các phép đo) đến −25,2‰ cho lớp 69–92 cm. Tỷ lệ C/N giảm theo độ sâu trong hầu hết các hồ sơ được lấy mẫu. Ngoại trừ các lớp đất bề mặt (0–23 cm) từ đồng cỏ cũ, phương trình hyperbola
The aim of this study was to evaluate the pattern of nitrous oxide (N2O) and methane (CH4) fluxes, and leaching losses of nitrate (NO3−) and dissolved organic C (DOC), during a fallow–onion crop–fallow cycle in a Mediterranean area. The importance of the fallow (intercrop) period and the type of fertilizer were also evaluated. Goat and chicken manure (M) from an organic farm, digested pig slurry (DPS) and urea (U) were applied at a rate of 110 kg N ha−1 and compared with a zero N treatment (Control). The crop period contributed more than each fallow period to the total N2O emission (ranging from 70 to 85% of the total emission, depending on the treatment). The variability of rainfall during fallow periods affected N2O emissions, with the highest fluxes observed in the second fallow, which was the wetter. Negative net fluxes of N2O (0 to −0.4 mg N2O‐N m−2 day−1) were mainly observed during the irrigation period and in fallow periods. The type of fertilizer had no effect on N2O fluxes, but influenced the CH4 oxidation. The largest CH4 emission was from the manure treatment (2.4 mg CH4‐C m−2 day−1) during the irrigation period. The lowest NO3− but highest DOC leaching rates were measured during the second fallow period from the manure treated plots (0.2 kg NO3−‐N ha−1 and 3.9 kg C ha−1), which also had the highest drainage. The use of OM, therefore, seems to be a suitable method to reduce the environmental impacts associated with N leaching as well as increase the potential to denitrify NO3− in groundwater.
Plant roots influence the biological, chemical and physical properties of rhizosphere soil. These effects are a consequence of their growth, their activity and the exudation of organic compounds from them. In natural ecosystems, the linkages between inputs of carbon from plants and microbial activity driven by these inputs are central to our understanding of nutrient cycling in soil and the productivity of these systems. This coupling of plant and microbial productivity is also of increasing importance in agriculture, where the shift towards low‐input systems increases the dependence of plant production on nutrient cycling, as opposed to fertilizers. This review considers the processes by which plants can influence the cycling of nutrients in soil, and in particular the importance of organic inputs from roots in driving microbially mediated transformations of N. This coupling of plant inputs to the functioning of the microbial community is beneficial for acquisition of N by plants, particularly in low‐input systems. This occurs through stimulation of microbes that produce exoenzymes that degrade organic matter, and by promoting cycling of N immobilized in the microbial biomass via predation by protozoa. Also, plants increase the cycling of N by changes in exudation in response to nitrogen supply around roots, and in response to browsing by herbivores. Plants can release compounds in exudates that directly affect the expression of genes in microbes, and this may be an important way of controlling their function to the benefit of the plant.
It is often thought that the most important source of nitrogen for plants and microorganisms comes from amino acids and amino sugars when they are hydrolysed in acid conditions. We did a microcosm experiment to test the hypothesis. In the experiment spruce seedlings (
An individual‐based model, called MIOR, was designed to assess hypotheses on the effect of the spatial distribution of organic matter and microbial decomposers on soil carbon and nitrogen dynamics. Two main types of object were defined to represent the decomposers and the soil organic substrates. All these objects were positioned in a 3D space. The exchange of carbon and nitrogen between these various entities was simulated. Two scenarios were tested according to the degrees of clustering of organic matter and of microorganisms. The results of simulations highlighted the effect of the ratio of accessible organic carbon to microbial carbon on the dynamics of microbial biomass and CO2 release. This ratio was determined by the number of contacts between one object representing the microbial decomposers and the surrounding objects representing the organic substrates.
Un modèle individu‐centré, appelé MIOR, a été conçu pour tester les hypothèses concernant les effets de la distribution spatiale des matières organiques et des microdécomposeurs dans les sols sur la dynamique du carbone et de l’azote minéral. Deux principaux types d’objets ont été définis représentant les microorganismes décomposeurs et les substrats organiques. Ces objets sont positionnés dans une espace à trois dimensions. Les échanges de carbone et d’azote entre ces deux entités sont simulés. Deux scénarios sont testés selon des niveaux d’agrégation des microorganismes et celui des matières organiques. Les résultats des simulations mettent en avant l’importance de la quantité de carbone organique accessible par unité de carbone microbien sur la dynamique de la biomasse microbienne et du CO2 dégagé. Cette quantité est déterminée par le nombre de contacts entre un objet représentant des microdécomposeurs et des objets qui l’entourent représentant les substrats organiques.
Loss on ignition (
Several biochemical and molecular methods are used to investigate the microbial diversity and changes in microbial community structure in rhizospheres and bulk soils resulting from changes in management. We have compared the effects of plants on the microbial community, using several methods, in three different types of soils. Pots containing soil from three contrasting sites were planted with
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 8