施用生活污泥改良滩涂土壤理化性状的探讨

采用符合土地改良用标准的生活污泥为材料,通过田间小区随机区组试验,研究了生活污泥的不同施用量（0、75、150、300、600 t/hm2）对滩涂土壤部分理化性质的影响。结果表明,施用生活污泥可显著改善滩涂土壤的理化性状。随着污泥施用量的提高,滩涂土壤的容重、密度、pH值逐渐下降,有机质、全氮、全磷、速效氮、速效磷、CEC均呈上升趋势,全钾、速效钾无显著变化。滩涂土壤的细菌、放线菌数量随污泥施用量的提高呈上升趋势。     

不同土地利用方式下土壤无机磷形态与酶活性空间变异特征

对陇东黄土高原不同土地利用方式下黄绵土和黑垆土土壤磷形态、无机磷形态和土壤酶活性的空间分布特征及其相关性进行了研究。研究结果表明,土壤无机磷（Pi）含量随土层加深均呈下降趋势;有机磷（Po）含量在果园黑垆土和菜园土中呈下降趋势;农田、苜蓿地全磷（TP）含量随土层加深呈上升趋势;各利用方式0-20cm,2040cm土层速效磷（Polt）与TP．Po呈极显著的正相关。各无机磷形态平均含量依次为Ca10—P〉Ca8-P〉A1P〉Fe-P〉Ca2-P〉O-P。黄绵土利用中Ca8-P,Al-P和Ca2-P随土层加深呈下降趋势。黑垆土农田、果园和菜园土则呈上升趋势。土壤酶活性与土壤无机磷形态相关性强弱依次为：果园〉菜园〉农田、撂荒地〉沙棘林、苜蓿地、烤烟地;与酶活性的相关性强弱的无机磷形态依次为Al-P〉Calo-P〉Ca2P〉Ca8-P〉FeP,O-P。     

施用牛粪对沿海泥质滩涂土壤原始肥力驱动及黑麦草幼苗生长的影响

【目的】沿海滩涂土壤属于滨海盐土类型,由于长期受海洋潮汐的影响,盐渍化作用导致土壤盐分含量偏高、 土体发育不明显、 理化性状差、 肥力水平低下,且滩涂面积还在以一定的速度增长,同时可耕地面积的逐年递减和淡水资源的日益遗乏,滩涂盐土的开发利用越来越受到人们的关注。本文研究牛粪不同用量驱动新围垦滩涂土壤原始肥力并为绿肥植物黑麦草幼苗生长提供养分的作用,以期为滩涂盐土的改良提供一条可行的途径。【方法】采用田间小区随机区组试验,探讨了牛粪不同施用量(0、 30、 75、 150、 300 t/hm2)对滩涂土壤0.25 mm水稳性团聚体、 盐分、 pH、 有机碳、 氮磷养分含量等肥力因子及黑麦草幼苗生物量、 生长状况的影响。 【结果】滩涂0—10和10—20 cm土层土壤0.25 mm水稳性团聚体的数量随牛粪施用量的增加呈逐渐增加趋势。与对照相比,牛粪用量150和300 t/hm2处理的滩涂0—10和10—20 cm土层土壤0.25 mm水稳性团聚体差异均达到显著水平; 施用牛粪各处理滩涂土壤有机碳分别比对照增加17.4%、 32.6%、 55.0%、 205.8%; 与对照相比,施用牛粪各处理显著降低了滩涂土壤盐分含量,降幅分别达25.2%、 75.8%、 76.0%、 75.9%; 施用牛粪对滩涂土壤pH值降低不明显; 随牛粪施用量的增加,滩涂土壤全氮、 全磷、 碱解氮、 有效磷含量均呈逐渐上升趋势; 施用牛粪增加了黑麦草幼苗地上部和根系干重; 施用牛粪各处理黑麦草幼苗株高分别比对照增加52.6%、 46.1%、 74.2%、 56.2%(P＜0.05); 牛粪施用量达150 t/hm2时可显著增加黑麦草幼苗的分蘖数; 随牛粪施用量的增加,黑麦草根系总根长、 平均直径、 根表面积、 根体积均呈逐渐上升趋势。【结论】施用牛粪改善了滩涂土壤的初始肥力特性,促进了绿肥植物黑麦草地上部及根系的生长,并提高了黑麦草幼苗的生物量,因此,牛粪可作为改良新围垦滩涂土壤的“原始肥力驱动剂”。利用牛粪进行滩涂土壤的改良还有效地处理了畜禽粪便,是滩涂土壤改良和畜禽粪便合理利用一举两得的新途径。     

不同施肥模式下红壤性水稻土中磷的分布及其有效性

研究了不同施肥模式下红壤性水稻土中磷的分布及其有效性。结果表明,随团聚体粒径从大到小的变化,红壤性水稻土全磷含量在不同施肥模式下均表现出先上升后下降的趋势,在5～2 mm粒径团聚体中出现一个峰值;有效磷含量表现出先缓慢上升后迅速下降的特征,在5～2 mm粒径团聚体中出现一个大峰值;在施磷处理中,磷的有效率表现出先缓慢上升后迅速下降的特征,分别在5～2 mm和0.5～0.25 mm粒径团聚体中出现一个大峰值和一个小峰值,但在无磷处理中,磷的有效率表现出逐渐下降的趋势,只在0.5～0.25 mm粒径团聚体中出现一个小峰值。研究表明,长期施加磷肥,尤其与有机物还田相结合,会促使土壤全磷富集于>1 mm粒径团聚体,显著提高>2 mm粒径团聚体中有效磷含量与磷的有效性;在磷肥不足的情况下,减少磷肥施入量,结合有机物还田也能取得较好的效果;即使没有磷肥施入,实行秸秆还田也能在一定程度上提高土壤磷的有效性。     

镜泊湖区4种主要森林类型的土壤养分状况和微生物特征

通过实地调查与试验分析,研究了镜泊湖区杨桦林、蒙古栎林、人工落叶松林和人工红松林的土壤养分状况和微生物特征。结果表明:杨桦林的土壤有机质含量、全氮含量、水解氮含量、全磷含量及速效磷含量均为最大,其土壤细菌数量、放线菌数量和微生物总量也最大;蒙古栎林的土壤有机质含量、全氮含量、水解氮含量、全磷含量、速效磷含量、细菌数量、放线菌数量、真菌数量和微生物总量均比杨桦林小,比人工落叶松林和人工红松林大;人工落叶松林和人工红松林,除真菌数量处于最高水平外,其土壤的养分状况、细菌数量、放线菌数量和微生物总量均为最小。杨桦林、蒙古栎林、人工落叶松林和人工红松林的有机质含量比例为633∶299∶294∶100,全氮含量比例为1013∶539∶331∶100,水解氮含量比例为868∶418∶310∶100,全磷含量比例为411∶279∶127∶100,速效磷含量比例为523∶220∶271∶100,微生物总量比例为180∶130∶103∶100。     

毛乌素沙地固沙林枯落物—土壤连续体生态化学计量特征

为揭示不同固沙林模式恢复过程中主要养分含量变化关系与差异特征。以榆林毛乌素沙区半固定沙地以及恢复25~56年的人工灌木和乔木林地为对象,测定和分析从枯落物层到腐殖质层,再到矿质土层碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及其化学计量比随恢复年限和连续体剖面的动态变化特征及相关关系。结果表明:不同恢复年限2种林地C、N、P含量及其化学计量均表现为枯落物层＞腐殖质层＞矿质土层。但随林地恢复年限延长,2种林地枯落物、腐殖质及矿质土层C含量均显著增加,到恢复56年时,分别比半固定沙地平均增加1.76,35.70,6.45倍;P含量在腐殖质层和矿质土层中显著增加,平均增幅分别为1.67,2.11倍;N含量仅在矿质土层显著增加,平均增幅为4.16倍。2种林地化学计量变化则表现为,随恢复年限延长,腐殖质层C∶N呈显著增加趋势,到恢复56年时,比半固定沙地平均增长18.6倍;N∶P只在灌木连续体中显著增加,C∶P未显著变化。相关分析表明,2种林地连续体各层间C含量均达到极显著正相关,矿质土层C与N、P之间也呈极显著正相关,腐殖质层C∶N、C∶P与矿质土层C∶P均呈极显著正相关。综上,榆林毛乌素沙地植被恢复过程中,枯落物—土壤连续体C含量为协同增长,N、P含量仅在矿质土层中增长明显,C∶P是连续体中相对平衡稳定的化学计量特征。     

石佛寺人工湿地对水体中富营养物质去除效果分析

以石佛寺人工湿地为研究对象,通过对湿地内各项水体富营养指标监测数据的分析,研究人工湿地对辽河水中富营养物质的去除效果。结果表明:2009年石佛寺人工湿地建成以来,水库出口处水体富营养情况明显好于湿地建成前,其中DO含量明显增加,有机物COD_Mn,BOD₅及营养盐NH₃-N,TN和TP的含量有显著降低。辽河水流经湿地内部,部分时段水体中DO含量的变化率出现负值,但湿地出口处DO含量均达到7.0 mg/L以上;湿地对有机物及营养盐具有良好的去除效果,且去除效果在汛期好于非汛期,2009—2011年的去除率均达到正值,对有机物COD_Mn,BOD₅的最大去除率分别可达到48.3%,65.8%,对营养盐NH₃-N,TN和TP的最大去除率分别可达到78.1%,88.2%和72.0%;2012—2013年部分时段的去除率出现了负值,说明随着湿地运行时间的延长,植物死亡后的腐烂分解会导致富营养物质的二次释放。     

星体型人工鱼礁流场效应的数值模拟

人工鱼礁在海中不同的投放方式会产生不同的流场效应,为了研究不同摆放方式下星体型人工鱼礁周围的流场分布,该文利用FLUENT软件,采用RNGk-ε湍流模型,模拟了不同流速(0.3、0.5、0.8m/s)及摆设方式对星体型人工鱼礁流场的影响,并将数值模拟结果与其他研究方法的结果相比较。结果显示,FLUENT数值模拟结果与其他数值模拟方法的结果基本相符,表明该数值模拟方法能较好的反映人工鱼礁周围上升流和背涡流特征。其中,组合鱼礁横向摆放时,最大上升流速度、上升流面积及上升流高度均随布设间距的增大而增大,背涡流面积随布设间距的增大而减小;纵向摆放时,当两礁体间距为1.5倍礁体尺寸时,上升流高度、上升流面积和两礁体后背涡流面积达到最大值;两礁体间的背涡流面积随鱼礁间距的增大而增大。该研究可为人工鱼礁在海底的投放方式和投放间距提供理论参考。     

吉林省玉米主产区土壤有机质和速效养分分布特征

结合国家测土配方施肥项目的进行,根据吉林省16县市土壤采样点的实测数据,分析了土壤有机质,碱解氮,速效磷,速效钾的分布特征。结果表明:土壤有机质含量表现出东高西低的分布趋势;碱解氮的分布趋势同有机质;速效磷含量总体处于中等偏高水平,但分布差异较大,全省范围内速效磷含量东部>中部>西部;速效钾含量分布与速效磷相反,西部大于中东部地区。根据东中西部不同的养分分布特点、气候特点及玉米的需肥规律,相应的氮磷钾肥配比为:东部2.5∶1∶1.5,中部3∶1∶1.5,西部2～3∶1∶1。     

桔梗的干物质累积及氮、磷、钾养分吸收特点

田间条件下研究了桔梗的干物质积累与植株氮、 磷、钾积累的特点及其相互关系。结果表明,桔梗干物质积累总量随氮、磷、钾积累总量的增加呈直线增加趋势,相关系数均达显著水平。桔梗茎、叶、花、果实干物质积累在整个生育期内呈上升趋势; 桔梗根部干物质积累在不同阶段出现不同的积累趋势。在幼苗期和开花期,根部干物质积累为负值,分别以-11.16、 -28.33 mg/(plant·d) 的速率将营养物质转移供地上部分生长发育; 在生长旺盛期和结果期,根部干物质积累速率加快,分别为44.01、 38.33 mg/(plant·d),干重增加。不同时期桔梗对氮、 磷、 钾的吸收量不同。在移栽后45 d内对氮、 磷、 钾的吸收较少,仅占全部吸收量的7.21%、 3.99%、 5.53%; 移栽后45～90 d吸收量迅速增加,氮、 磷、钾的吸收量占全部吸收量的64.78%、 56.57%、 76.25%; 移栽120 d之后又有所下降。总的来说,植株对氮的吸收量多,钾次之,磷最少,全生育期内对氮、磷、钾的吸收比例为1∶0.28∶0.48。     

雷州半岛东海岸海涂土壤

雷州半岛东海岸潮间带及其紧邻5m等深线以上海涂约211万亩,土壤分1个土类(潮滩土)3个亚类和8个土种。因腹地植被生长较差和成土母质的矿质养分较低,故海涂土壤的有机质和磷、氮含量不高,铜、锌、锰等微量元素含量也低于全国土壤平均水平。土壤含盐量是随质地和滩面水的总盐量的变化而不同,如潮滩沙土由小于0.5%至3.3%。本区地表水量不充裕,但滩面平坦和避浪条件较好,适宜发展海水养殖,部分泥质或沙泥质潮滩土尚有围垦种植的可能。     

堆肥污泥连续施用对酸性砂土肥力影响及养分积累风险

为研究添加堆肥污泥对酸性砂土养分和肥力的影响,并探究污泥施用后的养分积累风险,本研究采用盆栽试验,通过施用不同量堆肥污泥,研究两年连续小麦-玉米轮作模式下酸性砂土养分和肥力变化规律,并利用有机指数(OI)和单因子标准指数(S_i)分别针对砂土有机碳(OC)和全氮(TN)、全磷(TP)进行积累风险评价。结果表明,连续两年在酸性砂土上施用污泥提高了土壤的有机质、全氮、碱解氮、全磷、速效磷、有效钾含量、pH值和土壤综合肥力指数(IFI),均随污泥施用量的增加呈上升趋势。砂土中连续两年污泥施用,土壤有机指数(OI)等级表现为Ⅰ级清洁型,故污泥添加导致土壤有机碳的淋失风险较小;全氮的S_i等级同样为Ⅰ级清洁型,而土壤全磷的S_i在2017年小麦和玉米季污泥施用量为37.50 t·hm^-2时,达到Ⅱ级较清洁型,因此与氮素相比,污泥施用增加了砂土磷素淋失风险。可见,污泥农用可以改善酸性砂土的养分状况,但也需要注意污泥过量施用造成的养分积累风险。本研究结果为污泥在酸性砂土的合理施用提供了依据。     

石灰性土壤添加污泥后土壤的肥力特征及磷素淋失临界值

开展2 a种植冬小麦-夏玉米的盆栽试验,研究污泥添加对石灰性土壤养分的影响,构建石灰性土壤中污泥添加量(0、3.75、7.50、37.5、75.0 t/hm^2)与有效磷之间的关系,确定磷素淋失的临界值。结果表明:污泥添加降低了石灰性土壤的pH值,但土壤有机质、全氮、碱解氮、全磷、有效磷、速效钾和土壤综合肥力指数随污泥添加量的增加呈增加趋势。试验期间,同年轮作季的污泥添加量相同时,玉米季土壤养分含量小于小麦季,且各养分随污泥施用年限的增加而增加,并与污泥的累积施用量之间存在显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)的正相关关系。当污泥添加量大于等于37.5 t/hm^2时,土壤养分含量与未添加污泥处理相比差异显著(P<0.05)。污泥施用后该土壤磷素淋失临界值为有效磷质量分数28.57 mg/kg,其对应的污泥施用量分别为61.39 t/hm^2。研究可为在石灰性土壤中污泥的合理施用提供依据。     

树木年轮中养分元素含量的角分布及其环境信息

The effects of nitrogen,phosphorus and potassium application level,seed rate and transplanting density on the growth and development of rice plants were studied to find out nutrient status in high-yielding rice plants and to increase grain yield by adequate fertilization.There was an equilibrium relationship among nutrient elements for high-yielding rice plant populations.The equilibrium index of nutrient amount ,content and distribution in high-yielding rice plants should be generally greater than-2 but less than 2.The optimum nutritive proportion of nitrogen:phosphorus:potassium assimilated by the plants was about 10:2:9 at the ripening stage.But the content and the proportion varied with the growth stages,Therefore,the nutrient in rice plant populations should be in a dynamic equilibrium.So as to achieve high yield.     

共消化污泥施用对贫瘠土壤性质和蔬菜品质的影响

将市政污泥、餐厨垃圾和果蔬垃圾的共消化污泥进行农业利用,通过分析土壤和蔬菜中营养元素和重金属含量,研究共消化污泥对土壤营养元素变化、蔬菜养分吸收、土壤重金属累积、蔬菜重金属积累的影响。结果表明,共消化污泥施用显著提高了土壤有机质、总氮、总磷含量,且提高幅度与共消化污泥的施用量呈线性关系,同时促进了蔬菜对氮、磷的吸收和利用,但土壤总钾含量和蔬菜对钾的吸收受共消化污泥施用影响较小。共消化污泥施用后,土壤中Zn、Cu和Cd含量增加,尤其是Cd含量增加较明显,并且在蔬菜中累积,但土壤重金属含量均低于土壤环境质量标准二级标准规定的限值,蔬菜可食部分中Cu、Zn、Cr和Cd含量均低于食品中污染物限量规定的限值。因此,在共消化污泥农业利用过程中,仍需重点关注重金属含量的变化和累积。     

Utilization of algal assays to assess the effects of municipal,industrial, and agricultural wastewater effluents upon phytoplankton production in the Snake River system

The most characteristic water quality problem of the Snake River Basin is the excessive aquatic growth and thick blooms of algae. The cause of these aquatic growths is related to the high concentrations of basic nutrients — nitrogen and phosphorus — in the Snake system. Industrial wastes, natural phosphate levels, irrigation return flows, municipal wastes, and the decay of aquatic biota all contribute to the nutrient balance which stimulates aquatic growths. Algal assays were conducted on waters of eighteen Snake River and tributary sites to: (1) determine if algal growth was consistent with results predicted from review of chemical analysis for orthophosphorus and total soluble inorganic N; (2) determine if algal yields were limited by P, N, or some other nutrient essential to algal growth; and (3) predict the effects of N or P additions on algal productivity.     

植被覆盖条件下纳米碳对黄土坡面养分流失调控的试验研究

将纳米材料应用于坡面养分流失调控对减少黄土坡面养分流失等有着重要意义。基于神木六道沟流域上的坡面人工模拟降雨试验,分析了不同纳米碳含量(质量百分比分别为0%,0.1%,0.5%,0.7%,1.0%)对黄土坡面养分迁移过程的影响。结果表明:(1)同一作物的小区添加不同纳米碳含量对养分流失影响不明显;5种下垫面条件下,养分流失量均呈随纳米碳含量增加而降低的趋势,其中纳米碳含量为0.5%及0.7%对降低径流养分流失量的效果最好。不同纳米碳含量条件下,径流中的养分流失量从小到大为:空地玉米柠条绿豆苜蓿。(2)人工模拟降雨条件下,土壤表层养分在0—5cm内均有明显减少。而大于5cm深度的土壤中的养分值在降雨后有所增加,但随着深度增大养分增加量减少,而且添加不同浓度纳米碳导致养分值减少的速率不同。(3)不同纳米碳含量下与不同植被覆盖下径流中各离子的养分流失调控效果评价是径流中不同离子的平均浓度与平均流失率均随纳米碳含量的增加而减小,规律性较为明显。     

施用污泥堆肥对土壤环境及高羊茅生长的影响

以上海曲阳水质净化厂污泥堆肥为研究对象,采用盆栽和土柱模拟的方法研究了污泥堆肥土地利用对土壤环境和植物生长的影响。结果表明,污泥堆肥和滩涂土混配后可降低土壤pH值,提高土壤养分含量,增加高羊茅生物量,同时也增加了土壤Ph、Cu和Zn3种重金属元素含量,但各混合土壤中重金属含量均远低于土壤环境质量Ⅱ类标准。另外,污泥堆肥混配土壤基本不存在病原菌扩散的风险;土柱淋溶试验表明,污泥堆肥施用比例为10％时,不会导致地下水NO3-N和重金属含量超过地下水Ⅱ类标准。综上,污泥堆肥施用比例只要控制在10％以内,可安全进行土地利用。     

Interactions of gamma‐irradiated sewage,nitrogen and phosphorus for Sorghum on a calcareous soil

Abstract

The interaction of gamma‐irradiated sewage sludge, nitrogen and phosphorus fertilizers on dry matter production, phosphorus concentration and phosphorus uptake of sorghum was examined. Three crops of sorghum were grown in the greenhouse in 19 1 plastic buckets. The phosphorus and sludge treatments were applied at the initiation of the experiment only. Nitrogen was applied to the corresponding nitrogen treatment pots before each of the three croppings.

There was a significant nitrogen x sewage interaction for dry matter production, phosphorus concentration and phosphorus uptake in each harvest. There was a significant phosphorus sewage sludge interaction in the first harvest for phosphorus uptake. All other possible interactions were not statistically significant. The 67 metric ton/ha sludge rate produced nearly the same yield as the nitrogen treatment. In the first harvest, sludge significantly increased plant phosphorus uptake from the fertilizer phosphorus. The phosphorus uptake in sorghum from 472 and 944 kg P/ha from the sludge treatments was comparable to that from 1299 and 2598 kg P/ha from triple superphosphate.