石膏改良碱化土壤的效果（Ⅱ）——石膏与土上部20cm混匀的土柱系列

利用石膏与上部20cm土混匀制成不同深度的土柱，分析了石膏改良碱化土壤的效果。结果表明各处理的改良效果特点是自上而下逐步脱碱。“石膏的再溶解作用”使得改良向正反应方向进行，土柱下部1／2或2／3深度的大量碱化土壤对0～20cm土层的下渗石膏不饱和溶液起到顶托作用。相对增加了石膏的溶解量，利于改良过程的进行。而且石膏与浅层土壤混匀在生产上比较切实可行。     

脱硫石膏改良碱土5年后稳定性跟踪研究

选择土默川平原草甸碱土为研究区域,以脱硫石膏改良碱土保持放牧草地利用5年后为研究对象,通过定位监测小区试验的方法,探索改良碱土效果的稳定性。结果表明:土壤碱化度,各改良处理0~20cm土层碱化度保持基本稳定;20~40cm土层碱化度呈现回升趋势,但是明显低于对照区,仍然保持一定的改良效果。土壤pH值各改良处理0~20cm土层都有所回升,但均小于9.0,仍然低于对照区,依然保持改良效果;20~40cm土层pH值变化比较平缓,稳定性较好。土壤全盐量各改良处理0~20cm土层都有所下降;保持持续的改良效果;20~40cm土层全盐量各处理下降与回升表现有所差异,表明不同处理呈现不同的改良效果与稳定性;0~40cm土层含盐量,2011年结果仍然低于2006年含盐量。     

脱硫石膏配合淋洗改良碱化土壤对土壤盐分分布及作物生长的影响

我国耕地盐碱化面积约占总耕地面积的7%,碱化土壤严重威胁了我国的农业发展和粮食安全;脱硫石膏是一种经济环保的碱化土壤改良剂,淋洗可以促进脱硫石膏改良碱化土壤过程中上层土壤脱盐。针对脱硫石膏改良碱化土壤对土壤盐分分布及作物生长的影响问题,在河套灌区采用田间试验的方法,对不同脱硫石膏用量(10.1、14.5和0t/hm2)配合不同淋洗量(1.52×103、2.20×103和0t/hm2)改良处理下土壤0~100cm土层的土壤化学指标(碱化度ESP、酸碱度pH和电导率EC)变化规律及2012年食葵的生长特性指标进行研究。结果表明:1)所有处理0~40cm土层ESP、pH和EC在第一年淋洗和秋浇后显著降低,之后逐渐趋向稳定,ESP和EC在年内有增加趋势;40~100cm土层各指标较0~40cm稳定,综合改良处理土壤ESP、pH略有降低,仅淋洗处理有升高的趋势;2)0~60cm土层综合改良处理改良效果优于其他处理,当深度大于60cm时,所有处理的改良效果不明显;3)高脱硫石膏配合淋洗对食葵的生长指标和产量的提高程度优于其他处理。脱硫石膏配合淋洗改良能够有效地改善碱化土壤盐分分布及作物生长情况,可为碱化土壤的改良提供借鉴。     

石膏改良碱化土壤的效果(Ⅱ)——石膏与土上部20cm混匀的土柱系列

利用石膏与上部20 cm土混匀制成不同深度的土柱,分析了石膏改良碱化土壤的效果。结果表明各处理的改良效果特点是自上而下逐步脱碱。“石膏的再溶解作用”使得改良向正反应方向进行,土柱下部1/2或2/3深度的大量碱化土壤对0~20 cm土层的下渗石膏不饱和溶液起到顶托作用,相对增加了石膏的溶解量,利于改良过程的进行,而且石膏与浅层土壤混匀在生产上比较切实可行。     

石膏改良碱化土壤的效果（Ⅲ）——碱化土壤表面施用定量石膏的土柱系列

将定量石膏施在碱化土壤的表面．因其不与土壤混合，仅靠上部灌溉水分的溶解，石膏的溶解量很少，但随着时间的延续，改良效果较为理想。因其渗漏量、交换性镁消耗石膏的数量都很小，导致它的转化量大，脱碱率高，利于改良；而且60cm处理柱表施的石膏发生改良反应后，降低了pH，使得固相CaCOs发生溶解，CaCO3、Ca（HCO3）2与交换性钠发生化学反应，也利于碱化土壤的改良。     

脱硫石膏不同施用深度对盐碱土壤改良效果的影响

为了探明脱硫石膏不同施用深度对盐碱土改良效果的影响,以新疆玛纳斯河流域石河子绿洲盐碱地为研究区,通过田间微区试验,采用了CK(不施脱硫石膏)、T1(0~10cm土层施入30t/hm~2脱硫石膏)、T2(0~20cm土层施入30t/hm2脱硫石膏)、T3(0~40cm土层施入30t/hm~2脱硫石膏)4个处理。研究结果表明,随着脱硫石膏施用深度增加,pH值、碱化度和土壤容重降低,土壤孔隙度和大团聚体数量增加,土壤中Na+含量显著下降,在10~20cm、20~40cm土层中表现为T1T2T3。施用30t/hm2脱硫石膏与不同土层深度混合后显著提高了棉花产量(P0.05),T1、T2与T3处理与CK相比,棉花分别增产22.89%、29.60%、47.54%。表明30t/hm2脱硫石膏与0~40cm土层混合均匀对促进棉花生长发育,提高产量效果更加显著。     

旱作条件下盐分冲洗试验对盐碱土的改良洗盐效果

在旱作条件下设置排盐沟、施用脱硫石膏、深松耕等处理,开展农田快速淋盐试验。结果表明,灌水定额5 100 m~3/hm~2时,"排盐沟+脱硫石膏+深松耕"模式下,0~100 cm土层SO_4~(2-)、Cl~-、K~+含量显著下降,土壤pH值显著降低,0~60 cm土层土壤碱化度下降明显;同样灌水定额条件下,"排盐沟+深松耕"洗盐模式能显著降低0~40 cm土层CO_3~(2-)、Ca~(2+)、Mg~(2+)含量;施用脱硫石膏在降低0~40 cm土壤pH值起主导作用,深松对脱硫石膏降低土壤pH值效果有负作用。"灌水定额5 100 m~3/hm2+排盐沟+脱硫石膏+深松耕"模式下土壤pH值、碱化度显著降低,全盐淋洗效果最佳,为盐碱地改良以及进一步开发利用提供参考。     

脱硫石膏对次生碱化盐土的改良效果

由于土壤碱化引起物理性质恶化限制了土壤盐分淋洗,降低土壤交换性钠含量,提高土壤入渗率是决定碱化盐土能否改良成功的关键。通过油葵田间试验,探讨了脱硫石膏不同施用量(0、11.25、22.5、33.75、45 t/hm2)对次生碱化盐土的改良效果。结果表明:施用脱硫石膏可有效降低次生碱化盐土pH值、碱化度和总碱度,提高土壤入渗率,促进盐分离子淋洗。当脱硫石膏的施用量为11.25 t/hm2时,土壤pH值、碱化度和总碱度降低至8.20、7.66%和0.12 cmol/kg,并低于土壤发生碱化的临界指标,油葵成熟期株高、根长、单株干质量和产量分别达到74 cm、18.6 cm、57.6 g和1 077.0 kg/hm2。脱硫石膏改良效果和其用量不呈正相关,脱硫石膏过量可增加土壤可溶性全盐含量,抑制油葵生长发育。脱硫石膏中的Hg、Pb、Cr、Cd等重金属元素含量低于我国相关标准要求及试验田土壤背景值,施用脱硫石膏不会引起土壤重金属元素总量变化。     

石膏改良碱化土壤的效果(Ⅲ)——碱化土壤表面施用定量石膏的土柱系列

将定量石膏施在碱化土壤的表面,因其不与土壤混合,仅靠上部灌溉水分的溶解,石膏的溶解量很少,但随着时间的延续,改良效果较为理想。因其渗漏量、交换性镁消耗石膏的数量都很小,导致它的转化量大,脱碱率高,利于改良;而且60cm处理柱表施的石膏发生改良反应后,降低了pH,使得固相CaCO3发生溶解,CaCO、Ca(HCO)与交换性钠发生化学反应,也利于碱化土壤的改良。     

燃煤电厂脱硫石膏改良碱化土壤种植甜高粱的施用量研究

脱硫石膏改良碱化土壤种植甜高粱的田间试验研究表明,施用脱硫石膏可以有效降低土壤碱化度、总碱度和pH值,显著提高甜高粱的出苗率和产量。但是其改良效果并不与脱硫石膏的施用量呈正相关,脱硫石膏施用量过大反而会抑制甜高粱的生长发育。当每667m2的脱硫石膏施用量为1.72～1.79t时,对降低土壤碱化度、总碱度和土壤pH的效果较好。当每667m2脱硫石膏施用量为1.75t时,甜高粱出苗率和产量最高,分别达到78.41%和1265.18kg。实现改良碱化土壤效果较好,同时能够满足甜高粱生长发育的脱硫石膏每667m2施用量为1.75。     

脱硫副产物配合淋洗对碱化土壤团聚体含量的影响

【目的】土壤团聚体特征是反映土壤结构好坏的重要指标。探究脱硫副产物配合淋洗对碱化土壤团聚体的影响,可为评价改良后土壤结构状况提供重要参考。【方法】本文基于内蒙古河套灌区长期碱化土壤改良田间试验,分析了3种脱硫副产物施用量和3种淋洗量共9组处理下0-10,10-20, 20-40和40-60 cm深度土层的土壤干、湿筛团聚体的平均质量直径（MWD）、几何均重直径（GMD）、分形维数D、＞0.25 mm的团聚体比重（DR_0.25和WR_0.25）等参数特征,以及土壤容重和饱和导水率。【结果】施用脱硫副产物配合淋洗的综合处理显著降低了0-60 cm土壤容重,并提高了饱和导水率K_sat以及机械稳定性团聚体的GMD 和MWD,其中高脱硫副产物施用量（14.5 t·hm^-2）配合低水量淋洗处理（淋洗量为1.52×10³ t·hm^-2）的机械稳定性团聚体GMD和MWD显著高于其他处理。整体上,单一处理（仅施用脱硫副产物或仅淋洗）对团聚体的影响不显著,但仅淋洗处理下团聚体分形维数D显著高于仅施用脱硫副产物处理。综合处理中高脱硫副产物使用量处理在0-60 cm土壤剖面的分形维数D值均小于其他处理。改良后的碱化土壤中水稳性团聚体GMD和MWD远小于机械稳定性团聚体。多数碱化土壤团聚体参数与代换性钠含量、土壤碱化度（ESP）、土壤pH呈极显著负相关关系（P＜0.01）,而饱和导水率则与机械稳定性团聚体GMD,MWD和DR_0.25呈极显著正相关关系（P＜0.01）。【结论】施用脱硫副产物配合淋洗的改良对0-40 cm深度碱化土壤团聚体稳定性有明显的提升,土壤结构改善明显;仅施用脱硫副产物改良可以维持团粒结构稳定性,而仅淋洗改良则不利于团聚体的形成。     

Fertility and biochemical activity in sodic soils 17 years after reclamation with flue gas desulfurization gypsum

Previous studies have mainly focused on changes in soil physical and chemical properties to evaluate the reclamation of sodic soils using flue gas desulfurization (FGD) gypsum. However, information on the effects of this reclamation method on microbial-based indicators of soil quality is limited, particularly after many years of FGD gypsum application. This study aimed to investigate the long-term effects of FGD gypsum on soil organic carbon (SOC), nutrients, microbial biomass and enzyme activity. Data were collected from soils of three exchangeable sodium percentage (ESP) classes (i.e., low-, middle- and high-ESP classes of 6.1–20, 20–30 and 30–78.4%, respectively) 17 years after FGD gypsum treatment in Inner Mongolia, China. Averaged across the three ESP classes, FGD gypsum application increased the SOC contents at the 0–20 and 20–40-cm soil depths by 18 and 35%, respectively, and increased available potassium at the 0–20-cm soil depth by 51% compared with the no-gypsum controls. The microbial biomass carbon and microbial biomass nitrogen contents at the 20–40-cm soil depth increased by 69 and 194%, respectively, under FGD gypsum. Except in the high-ESP class, urease activities in the 0–40 cm soil profile were significantly higher in the FGD gypsum treatments than in the controls. A significant increase in alkaline phosphatase activity was concentrated in the 20–40 cm soil layer; few classes showed significant increases in catalase and invertase activities in the 0–20 cm soil layer. Pearson correlation analysis showed that increases in soil fertility and biological activity could be attributed to reductions in electrical conductivity, pH and ESP caused by FGD gypsum application. These results confirm that FGD gypsum application is a viable strategy for reclaiming sodic soils due to its positive effects on soil fertility and biochemistry and that it may contribute to soil ecosystem sustainability.     

石膏改良碱化土壤的效果(Ⅰ)--石膏与土全部混匀的土柱系列

取不同深度的碱化土与定量石膏全部混匀制成土柱,通过分析石膏的溶解、发生改良作用的效率等,以研究石膏对碱化土的改良作用.结果表明:各处理对石膏的利用很充分,石膏的溶解量大、转化量大、改良碱化土壤的效率高、经过改良后土壤的碱化率低.但是存在的问题一是计划改良层存在石膏的渗漏问题,二是滤液下渗过快,改良反应速度小于下渗速度.二者都不利于改良反应的进行,因此理论上须采用较深的计划改良层.     

火电厂烟气脱硫石膏对重度苏打盐化土饱和导水率的影响

以大同盆地重度苏打盐化土为研究对象,采用土柱模拟的方法,研究火电厂烟气脱硫石膏3种用量(15、30、60 t·hm^-2)下土壤饱和导水率的变化规律,分析了脱硫石膏不同施用量和土壤饱和导水率的关系,旨在为大同盆地苏打盐化土改良提供理论支持和借鉴.结果表明:脱硫石膏对3个土层的土壤的饱和导水率均有提高作用,其中表层土壤(0~10 cm)提高的幅度最大,其次是10~20 cm,20~40 cm底层土壤提高幅度最小;脱硫石膏对表层(0~10 cm)土壤的饱和导水率提高速率以及效率最高,随着土层深度的增加,脱硫石膏对土壤饱和导水率的提高速率及效率逐渐降低;脱硫石膏的经济用量应为30 t·hm^-2;重度苏打盐化土饱和导水率与脱硫石膏施用量无显着正相关关系(P>0.05).     

An integrated method of selecting environmental covariates for predictive soil depth mapping

Environmental covariates are the basis of predictive soil mapping. Their selection determines the performance of soil mapping to a great extent, especially in cases where the number of soil samples is limited but soil spatial heterogeneity is high. In this study, we proposed an integrated method to select environmental covariates for predictive soil depth mapping. First, candidate variables that may influence the development of soil depth were selected based on pedogenetic knowledge. Second, three conventional methods (Pearson correlation analysis (PsCA), generalized additive models (GAMs), and Random Forest (RF)) were used to generate optimal combinations of environmental covariates. Finally, three optimal combinations were integrated to produce a final combination based on the importance and occurrence frequency of each environmental covariate. We tested this method for soil depth mapping in the upper reaches of the Heihe River Basin in Northwest China. A total of 129 soil sampling sites were collected using a representative sampling strategy, and RF and support vector machine (SVM) models were used to map soil depth. The results showed that compared to the set of environmental covariates selected by the three conventional selection methods, the set of environmental covariates selected by the proposed method achieved higher mapping accuracy. The combination from the proposed method obtained a root mean square error (RMSE) of 11.88 cm, which was 2.25–7.64 cm lower than the other methods, and an R² value of 0.76, which was 0.08–0.26 higher than the other methods. The results suggest that our method can be used as an alternative to the conventional methods for soil depth mapping and may also be effective for mapping other soil properties.     

2种除草剂对马铃薯地土壤微生物群落的影响

结合田间取样凋查及室内实验培养,在施药后20、40、60、80 d分别采集0～10和10～15 cm的土样,采用微生物平板培养法和稀释平板计数法测定土样中的微生物,初步探讨了2种除草剂对马铃薯土壤的微生物生态多样性变化的影响.结果表明,施田补和氟乐灵这2种除草剂对马铃薯地0～10、10～15 cm土壤的细菌和真菌数量影响不大;虽对于不同深度的土壤细菌和放线菌有一定的促进和抑制增殖的作用,在75 d内均可恢复至对照水平.     

施用控释肥对棉田氮素移动规律影响的初步研究

[目的]为控释肥在新疆地区棉花生产中的应用奠定基础。[方法]在棉田随水滴施普通尿素与控释肥,研究施肥后棉田土壤中水平和垂直方向上的氮素移动规律。[结果]施控释肥棉田的氮素垂直移动规律是随着深度的增加,土壤碱解氮的含量降低,氮的垂直移动距离基本达20~30 cm;施普通尿素的棉田垂直移动规律是土壤碱解氮含量的变化趋势基本一致,氮的垂直移动距离达到30 cm以上。施普通尿素与控释肥的棉田不同深度的土壤碱解氮含量均随着水平距离的变化很小,氮的水平移动距离均达30 cm以上。[结论]滴灌施肥条件下,水平和垂直方向上施用控释肥的地块均比施用普通尿素地块的土壤碱解氮含量要高,土壤中氮素垂直移动距离较为接近,水平移动距离均达30 cm以上。     

西藏尼洋河流域农田土壤团聚体及有机质分析

为促进尼洋河流域农业可持续发展,选取流域典型农田土壤为研究对象,分析不同土层土壤团聚体的分布规律及有机质含量的差异特征,对该流域土壤结构稳定性与保肥能力进行评价。结果表明:非水稳性团聚体,粒径2mm的团聚体数量表现为0~15cm土层高于15~30cm土层,粒径2mm的为15~30cm土层高于0~15cm土层;水稳性团聚体,粒径0.25mm的团聚体数量表现为0~15cm土层高于15~30cm土层,粒径0.25mm的为15~30cm土层高于0~15cm土层;土壤有机质含量表现为0~15cm土层高于15~30cm土层。回归分析发现,不同土层土壤团聚体数量与有机质含量呈正相关性,回归方程分别为y0~15cm=0.203x-4.877(R~2=0.458),y15~30cm=0.514x-11.133(R~2=0.434)。整体而言,尼洋河流域农田土壤结构稳定性及肥力相对较差,建议实施客土还田的同时对农业耕作结构进行适当调整,科学施肥。     

河西灌漠土钾素状况及当季施肥效应

多点调查表明，河西灌漠土全钾比70年代末平均降低了24.4%，速效钾平均下降了41.2%。剖面分布为：耕作层全钾平均为1.30%，20～60cm土层平均1.27%～1.38%，底土平均1.26%；缓效钾平均为946～1 006mg/kg，剖面差异不大；速效钾 0～20cm土层为145mg/kg，20～100cm平均101～114mg/kg。春小麦、玉米、甜菜、洋芋单作当季施钾均无明显增产效应；带田玉米施化学钾肥增产8.5%，施土粪增产9.7%～11.3%，但增效不稳定。