模拟淋溶条件下沼液对菜田土壤磷素淋洗及其形态的影响

以不同磷水平菜田土壤为研究对象,通过土柱淋溶模拟试验,探讨施用沼液对土壤磷素形态及其移动性的影响。结果表明:与单施去离子水的对照相比,施用沼液通过减少淋洗溶液体积降低淋洗液中总磷含量722.3μg·柱~(-1),中、高磷土壤淋洗液总无机磷(TIP)分别减少507.2μg·柱~(-1)和1 319μg·柱~(-1)。低、中磷土壤淋洗液中水溶性无机磷(DIP)减少158.1μg·柱~(-1)和474.3μg·柱~(-1)。在低磷土壤中,施用沼液对剖面土壤全磷、有机磷和速效磷含量影响显著,上层(0~7 cm)土壤增加的比例分别为34.8%、37.7%和148%,土壤p H值显著降低0.39个单位,下层(7~14 cm)土壤增加的比例分别为18.5%、29.3%和32.9%,土壤p H值显著降低0.28个单位。在中磷土壤中,施用沼液对上层土壤全磷含量影响未达到显著水平,速效磷增加比例20.1%,下层土壤p H值降低0.33个单位。在高磷土壤中,施用沼液对剖面土壤全磷、有机磷和速效磷含量影响未达到显著水平,下层土壤p H值降低0.34个单位。因此,施用沼液降低土壤磷素淋洗,增加低磷土壤磷素有效性含量,但对中磷和高磷水平土壤的磷素影响未达到显著水平。     

沼液中氮磷钾化学形态组成及其生物有效性评价

为了解沼液主要养分的组成特点,从长三角地区的养猪场、养牛场和一般农户的沼气池中收集了39个沼液原样,测定了氮、磷、钾的含量及其形态组成,统计分析了各养分组分之间的关系,分析了沼液中氮、磷、钾的生物有效性。结果表明,沼液中氮、磷、钾含量与组分变化很大,养猪场、养牛场与一般农户来源的沼液之间氮、磷、钾含量在统计上差异不明显。氮、磷、钾的各组分含量与它们的全量呈正相关。NH4-N含量、有机氮含量、固相磷占全磷比例、有机磷占水溶性磷比例、颗粒态磷占液相磷比例及Na OH-P占固相磷比例随有机质含量增加而增加,而液相磷占全磷比例、水溶性磷占液相磷比例、PO4-P占水溶性磷比例、残余磷占固相磷比例及液相钾占全钾比例均随有机质含量增加而减少。沼液中氮、磷、钾元素有较高的生物有效性,生物有效态氮、磷、钾占其全量的平均比例分别为75.58%、49.62%和80.98%。     

不同分子量碳源对砂姜黑土磷素有效性和玉米磷吸收的影响

为探究不同分子量碳源对土壤磷有效性的影响，以安徽省典型砂姜黑土为供试土壤，通过盆栽种植玉米试验，开展了不同碳源(果糖、蔗糖、纤维素)对土壤中磷形态转化和玉米磷吸收影响的研究。结果表明：(1)土壤Olsen-P含量随时间先增加后降低。在玉米间苗7 d后果糖处理Olsen-P含量最高，15 d后纤维素处理Olsen-P含量达最大值，90 d后，相比于对照、果糖和蔗糖处理，纤维素处理土壤Olsen-P含量显著增加了79.74%、54.03%和30.03%(P<0.05)。(2)玉米间苗90 d后，相较于对照处理，纤维素处理显著降低了Fe-P和Ca10-P含量，增加了Ca8-P含量，而对照、果糖和蔗糖处理的Ca2-P含量无显著差异。与对照处理相比较，纤维素处理显著提高了活性有机磷(LOP)和中等活性有机磷(MLOP)含量，减少了中稳定性有机磷(MROP)含量。(3)纤维素处理增加了土壤可溶性有机碳(DOC)含量和磷酸酶活性，降低了土壤p H和交换性钙含量，这是土壤磷有效性增加的重要原因；(4)与对照、果糖和蔗糖处理相比，纤维素处理下玉米磷吸收量显著增加了46.20%、19.05%和19....     

不同土壤和供肥模式对磷在肥际微域中的迁移和转化的影响

采用室内土柱实验研究了单施磷酸二氢铵(MAP)、磷酸二氢铵配施草酸(MAP+OA)和包膜磷酸二氢铵(包膜MAP)3种施肥模式下磷在潮土和水稻土肥际微域中的迁移和形态转化。结果表明,磷在土壤中的迁移距离较短,磷在潮土中的迁移距离较水稻土短,配施草酸处理可增加磷在土壤中的迁移距离,包膜MAP处理磷的迁移距离最短且释放量少。磷在施肥60 d内的迁移量较大,然后只发生少量迁移,迁移进入土壤的磷60.2%~80.3%被吸附固定,15.4%~42.9%仍以有效态存在,配施草酸处理可降低土壤对磷的固定作用,包膜MAP处理缓慢释放磷肥可能会增强土壤对磷的固定作用。     

向海湿地土壤中无机磷酸盐的存在形态研究

对由向海湿地采集的土壤样品进行了无机磷酸盐形态 (吸附态磷、铝磷、铁磷、闭蓄态磷、钙磷 )分析 ,结果表明 ,钙磷是无机磷酸盐的主要组成部分 ,在各土壤发生层中含量最高 ;除吸附态磷外 ,其它各形态的磷含量总体上有随土壤深度增加而逐渐减少的趋势。铝磷、铁磷、闭蓄态磷受 p H值的影响显著 ,与 p H值呈显著负相关 ,而吸附态磷与钙磷含量则受 p H值的影响甚微。     

不同pH条件下腐植酸对土壤中砷形态转化的影响

为了探索在不同pH条件下腐植酸对土壤中砷形态转化及生物毒性的影响,应用油菜盆栽试验,检测砷加入土壤后15 d、45 d、90d土壤中AE-As(水溶态、可交换态和碳酸盐结合态)Fe,Mn-As(铁/锰氧化物结合态),O,S-As(有机物及硫化物结合态),Res-As(残渣态)的含量及油菜生物量.结果表明,外源水溶态砷加入土壤后均迅速向相对稳定的形态转化,15 d时A3H1(pH9.5,腐殖酸用量为0g/kg)和A3H4(pH9.5,腐殖酸用量20 g/kg)处理的AE-As含量分别为13.40 mg/kg、9.23 mg/kg,转化率分别为78.7％、82.51％;在90 d时,A3H4处理的AE-As、Fe,Mn-As含量分别为6.28 mg/kg、1.23 mg/kg,仅为处理A3H1处理的53.9％和10.7％,O,S-As、Res-As含量分别为20.24 mg/kg、41.21 mg/kg,是处理A3H1的165％和127％.说明腐植酸更有利于土壤中AE-As向其他相对稳定的形态转化,主要体现在O,S-As的增加,腐植酸对碱性土壤中砷向较稳定形态转化的促进作用更加显著,而且与腐植酸的施用量呈正相关.外源砷在碱性条件下对植物的毒害更大,腐植酸用量在10 g/kg土时就可以有效降低砷的毒害.     

洋河流域缓坡地土壤磷素径流输出特征

坡面径流和侵蚀泥沙是磷素进入洋河水库的主要非点污染源。根据洋河流域多年的降雨特点，通过对天然降雨资料分析和人工模拟降雨，对该流域缓坡地表径流中磷素输出进行了初步的研究，结果表明；洋河流域缓坡地土壤磷素流失以颗粒态磷为主，不同土地利用方式下洋河流域缓坡地地表径流中不同形态磷含量的大小顺序为：小麦-玉米连作地〉高产玉米地〉低产玉米地〉次生灌木林地；随着降雨强度的增加．径流中颗粒态磷的含最逐渐增加，但Ortho-P的含量却下降；不同植被覆盖度下坡面地表径流中颗粒态磷和TP的含量．随着植被覆盖虚增大而减少，但径流中Ortho-P的含量则随着覆盖度的增加而增加。     

沼液施用量对毛竹林地土壤理化性质及碳储量的影响

为了解决沼液资源化利用,化肥减施的问题,该文以沼液替代化肥来研究相同氮磷钾含量肥料施用的前提下,不同沼液用量与化肥配合施用(N_1P_1K_1Z_1—沼液全氮替代化肥施氮总量的25%,N_2P_2K_2Z_2—沼液全氮替代化肥施氮总量的50%,N_3P_3K_3Z_3—沼液全氮替代化肥施氮总量的75%)对毛竹林地土壤理化性质及竹林固碳增汇效应的影响。结果表明,单独施用化肥或者化肥与沼液配合施用对毛竹林地土壤pH值、有机质、全氮、磷、钾含量的影响不明显(P0.05),而沼液与化肥配合施用(特别是N_3P_3K_3Z_3—高量沼液)对土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量提高的幅度较为显著(单施化肥处理除外)(P0.05)。单独施用化肥或化肥与沼液配施显著降低了放线菌的比例(单施化肥处理除外),却显著增加了细菌和真菌的比例(P0.05)。与不施肥对照CK处理相比,单施化肥处理显著增加了细菌与真菌数量的比值,增幅为24.51%;而沼液与化肥配施则与CK处理之间的差异不显著(P0.05)。化肥与沼液配施均能显著提高毛竹林地土壤微生物量碳和氮的含量,而且能够显著提高土壤蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶的活性(P0.05),各施肥处理均以N_3P_3K_3Z_3提高的幅度最大。此外,单独施用化肥或者化肥与沼液配施均能显著提高I度竹、II度竹和林分的平均胸径以及I度竹和林分的碳储量(P0.05),各施肥处理仍以N_3P_3K_3Z_3处理增加的幅度最大。可见,施用沼液替代化肥能够提升土壤肥力水平,促进毛竹生长,尤其是新竹的生长和固碳增汇。     

花生磷吸收分配及根系形态对不同酸碱度叶面磷肥的响应特征

为探究叶面肥酸碱度及磷形态变化对花生磷吸收和根系形态学特性的影响,在人工气候室内进行盆栽试验,以蒸馏水为对照,研究不同酸碱度(p H值5、7和9)的叶面磷肥对花生苗期磷吸收分配及根系形态指标的影响。结果表明:中性(p H值7)叶面磷肥显著增加了地上部茎和叶片中的磷浓度,比对照增加了46.9%和25.7%;碱性(p H值9)叶面磷肥增加了叶片和茎中的磷浓度,但增加幅度显著低于中性叶面磷肥;而酸性(p H值5)叶面磷肥叶片和茎中磷浓度与对照无显著差异。喷施不同酸碱度叶面磷肥改变了磷在根-茎-叶体系的吸收分配比例,高p H下,根对磷的吸收量及其比例显著下降,而茎、叶总磷吸收量及其比例增加。p H值7和9的叶面磷肥幼苗根系总长度、总根表面和总根体积比p H值5的叶面磷肥分别降低了172.6~316.0 cm、72.8~96.6 cm2和3.1~3.5 cm3。因此,喷施中碱性叶面磷肥促进了苗期花生地上部对磷的吸收,也显著抑制了花生根系的生长,减少了根系通过形态变化对磷的吸收需求。本研究可为花生磷资源高效利用及合理施肥提供科学依据。     

改良剂与沼液配施对中度苏打盐碱土的改良效果研究

为了探究改良剂与沼液配施的合理方案,实现盐碱地改良,针对吉林省大安市盐碱地,通过大田试验,研究沼液与改良剂配施对苏打盐碱土的改良效果。试验结果表明,改良剂与沼液配施均能够有效提高土壤有机质、有效磷、速效钾、碱解氮的含量,增大总孔隙度,增加了土壤团聚体的数量,改善了土壤团聚体稳定性,水稻产量显著提升,并有效降低土壤pH值、土壤容重、碱化度、水溶性盐含量。综合分析,脱硫石膏与沼液配施对苏打盐碱土改良效果最好,对比未施用沼液的处理,有机质含量提升100%,有效磷含量提升34%,速效钾含量提升59%,碱解氮含量提升104%,总孔隙度提升14%,土壤团聚体数量显著增加,土壤团聚体稳定性得到明显改善,增产率为76.77%,土壤p H值降低12%,土壤容重降低9.9%,碱化度降低11%,水溶性盐含量降低48%。     

畜禽废水沼气发酵液中磷回收的影响因素

为考察磷回收工艺的影响因素,以畜禽养殖废水经厌氧消化处理后的沼气发酵液为研究对象,试验采用间歇式和连续式两种处理方式,间歇式处理时分批处理发酵液,采用NaOH溶液调节方式提升pH值,连续式处理时连续进出水,采用底部曝气方式提升pH值。研究了不同pH条件下有机物、固体悬浮物（SS）、碳酸根以及初始磷负荷对磷回收的影响。结果表明,间歇式处理时,pH值需控制在8.5以上,才能够更好地降低有机物的干扰。pH值为8.0,SS质量浓度达到400 mg/L后,磷回收率Vp(t)随SS增大而减小;而在pH值为8.5和9.0时,Vp(t)随SS增大有一定幅度的升高;pH值为9.5时Vp(t)稳定在73%左右。碳酸根浓度达到2 mmol/L后,pH值为9.0和9.5时Vp(t)分别降低11%和7.8%,pH值为8.5时影响不大。初始磷负荷为50 mg/L的发酵液在不同pH值以及连续式处理曝气8 h后Vp(t)均为最高。连续式处理相对于间歇式处理,4个考察因素对磷回收的影响均较小。     

利用海水汲取液的沼液正渗透浓缩技术

为实现沼液浓缩以提高其应用价值,该试验以海水作为汲取液,采用正渗透技术对山东某海滨猪场的沼液进行浓缩。试验结果表明,正渗透浓缩倍数为2时的膜通量最高可达到9.5 L/(m2·h);沼液浓缩后的总含盐量、总钾、总磷、总氮、化学需氧量的回收率均可以达到96.7%以上,在保证较高膜通量的条件下沼液体积最高可减小为原液的1/4;对数据拟合分析的结果表明,在沼液浓缩倍数为3时,正渗透膜具有较高的浓缩效率,可达到3.9 L2/(m2·h·g)。综上,采用正渗透技术对沼液进行浓缩的方式是可行的,这不仅缓解了沼液不能及时消纳所造成的资源浪费,而且还可以提高沼液作为肥料的应用价值。     

聚磷酸铵与不同物料配施对滨海盐化潮土磷素形态的影响

为研究聚磷酸铵与生物炭、秸秆配施对滨海盐化潮土有效磷和无机磷形态转化特征的影响。利用室内培养试验,设置不施用聚磷酸铵（CK）、单施聚磷酸铵（OA）、聚磷酸铵配施生物炭（AB）、聚磷酸铵配施秸秆（AS）、聚磷酸铵配施生物炭及秸秆（ABS）5个处理。采用Tiessen修正后的Hedley磷素分级法研究了滨海盐化潮土中无机磷形态随时间的变化规律。结果表明：1）与CK相比,添加聚磷酸铵的处理有效磷含量显著提高了2.46～4.02倍（P<0.05）。培养末期,ABS处理有效磷含量较AB、AS分别显著提高了15.01%和19.20%（P<0.05）。2）随培养时间的延长,不同处理间树脂交换磷（Resin-P）含量变化趋势不同,OA和AB处理呈增加趋势,AS和ABS处理呈下降趋势,培养末期AS和ABS处理Resin-P含量较OA处理分别显著降低了39.98%和31.06%;碳酸氢钠浸提态磷（NaHCO3-P）含量随时间先增加后降低,在培养第28天达到最大值,且ABS处理最高;氢氧化钠浸提态磷（NaOH-P）和稀盐酸浸提态磷（D. HCl-P）含量随培养时间延长总体呈增加趋势,培养末期,ABS处理NaOH-P含量较OA显著提高了54.07%（P<0.05）;浓盐酸浸提态磷（C. HCl-P）和残渣态磷（Residue-P）含量整体呈下降趋势,AB和ABS处理Residue-P含量在培养末期较OA显著增加了34.01%和26.12%（P<0.05）。3）滨海盐化潮土中磷素主要以HCl-P和Residue-P形式存在,约占88.60%～92.20%。相关分析表明,不同磷形态与土壤有效磷相关系数大小依次为D. HCl-P、Resin-P、NaOH-P、NaHCO3-P、Residue-P、C. HCl-P。综上,培养期内,单施聚磷酸铵或配施生物炭、秸秆能够增加NaOH-P和D. HCl-P含量,降低C. HCl-P和Residue-P含量。聚磷酸铵配施生物炭和秸秆（ABS）提高滨海盐化潮土磷素有效性的效果最好,Resin-P和D. HCl-P对有效磷贡献最大。研究结果对滨海盐化潮土磷素有效性提升和无机磷素形态转化研究具有重要意义。     

沼液对成都平原地区土壤氮、磷、钾含量及其平衡的影响

为探讨在成都平原地区冲积性水稻土上施用沼液后土壤氮磷钾元素含量的变化及养分平衡的状况,实现沼液资源化利用的绿色发展。采用田间试验,设置10个沼液施用量梯度,并以清水与常规化肥为对照。研究施用不同量沼液对土壤氮、磷、钾等养分含量的影响,并对田间各养分平衡状况进行综合分析。结果表明:当沼液施用量在108.0～126.0 t/hm~2时土壤全氮、碱解氮、全钾及速效钾含量较高,为1.35～1.42 g/kg、63.31～65.34 mg/kg、12.90～13.26 g/kg、45.45～59.25 mg/kg。随着沼液施用量的增加,土壤全磷含量(0.92～1.10 g/kg)变化不明显,而速效磷含量(8.49～18.85 mg/kg)较清水对照相比降低11.0%～59.9%。沼液处理组土壤氮、磷、钾元素的平衡范围为-25.61～66.68,-7.99～-15.34,-81.33～-145.82 kg/hm~2。当沼液施用量大于108.0 t/hm~2时,氮素能基本维持平衡。随沼液施用量增加,磷素亏损得到缓解,而钾素亏损加剧。施用适量沼液能提高土壤氮钾元素含量,但单施沼液难以满足土壤磷钾元素的平衡。因此,在实际生产过程中沼液施用量应控制在108.0～144.0 t/hm~2,并与10～15 kg/hm~2磷肥、115～120 kg/hm~2钾肥配合施用才能达到理想的效果。     

生物炭与沼液混施对杨树人工林土壤温室气体排放的长期影响

  目的  明确不同生物炭和沼液添加量对杨树人工林土壤温室气体排放的影响。  方法  依托长期生物炭和沼液混施野外观测样地,于2019年7月到2020年1月测定不同生物炭（B0, B1, B2）和沼液（C, L, M, H）添加处理的土壤温室气体排放通量,于2019年9月和2020年1月测定土壤理化性质。通过统计分析,揭示生物炭和沼液对土壤温室气体排放的影响。  结果  添加生物炭的土壤总碳（B1: 2.42 ± 0.14%, B2: 2.75 ± 0.14%）显著高于未添加生物炭的土壤（B0: 1.83 ± 0.04%）。同样,添加生物炭的土壤总氮（B1: 0.22 ± 0.01%, B2: 0.24 ± 0.01%）显著高于未添加生物炭的土壤（B0: 0.18 ± 0.01%）。沼液添加显著提高土壤总氮含量,但生物炭与沼液对土壤总碳和总氮不存在显著交互作用。在冬季,沼液和生物炭均显著影响土壤NH₄+-N含量,且两者存在显著性的交互作用;沼液显著增加土壤NO₃?-N含量。在野外监测时间内,沼液显著提高了土壤N₂O和CH₄的累积排放量,增强了总增温潜势。与未添加沼液（C）处理相比,低（L）、中（M）和高剂量（H）沼液添加处理的总增温潜势分别增加了30%、40%和44%;而生物炭对土壤温室气体累积排放量和总增温潜势的影响不显著。  结论  生物炭单次添加7年后对温室气体排放的抑制效应不明显,甚至可能增加土壤温室气体的排放。沼液每年3次添加显著促进土壤温室气体的排放。因此,建议进一步研究老化效应对生物炭抑制土壤温室气体排放能力的潜在机制以及生物炭与沼液（氮肥）配施的最佳比例,以改善土壤环境并减少温室气体排放。     

二元共沉淀体系去除沼液有机物及机理分析

针对猪场沼液有机质含量高,其他处理工艺周期长、成本高、难去除的问题。采用包含氧化钙水溶液和AlCl3的二元共沉淀体系去除沼液有机污染物。探究了沉淀剂配比、投加量、反应时间、沼液初始pH等因素对有机物去除效果的影响。结果表明:当共沉淀剂体积比为1∶2.5、投加量为1∶1(体积比)、反应时间60 min、pH为9时有机质最大去除率达到93%。通过对反应前后沉淀物XRD、FITR和SEM分析,表明共沉淀剂可与沼液中带负电有机质通过电荷吸引以及与正价金属离子的络合作用絮凝沉淀有机物。沉淀反应迅速且去除有机质较为彻底,在养殖场废水处理中具有良好的工业应用前景。     

小球藻对不同沼液添加量培养液的适应性及净化效果

以成分相对简单、未经灭菌的秸秆厌氧发酵后沼液和BG11培养基的混合液为培养液,以FACHB-5号和FACHB-8号小球藻为藻种,利用人工气候培养箱,在微藻培养温度为(26±1)℃,光照强度为4 000 lx,24 h连续光照,通气量为1.5 L/min,沼液添加比例为20%、30%和40%的条件下,系统研究秸秆厌氧发酵后沼液直接用于微藻养殖对微藻系统的影响。结果表明:试验采用的小球藻FACHB-8号藻种和FACHB-5号藻种均能较好地适应化学需氧量COD含量相对较高的秸秆厌氧发酵后沼液,但FACHB-8号藻种与FACHB-5号藻种相比对沼液的适应时间更短,适应能力更强;FACHB-8号藻种和FACHB-5号藻种均能较好的利用和转化沼液中的有机污染物,各试验组的COD去除率均大于90%,总氮去除率均大于96%,总磷去除率均大于92%。该研究可为沼液直接用于微藻养殖提供参考。     

30年轮作施肥对棕壤磷库时间变异特征的影响

采用Hedley修正体系分级法对轮作30年的长期定位土壤进行测定,结果表明,不同施肥条件下各形态磷的基本表现为:有机肥区>化肥区>CK,而有机肥和化肥配施能明显增加土壤中各形态磷的含量,从而有效的扩大了土壤磷库。从30年轮作的动态变化来看,CK和单施氮肥处理的NaHCO3-P和NaOH-P含量的变化幅度不大;施磷化肥区NaHCO3-P和NaOH-P的含量随着种植年限的增加而缓慢的上升;有机肥区的NaHCO3-Pi和NaOH-Pi含量不断增加,而NaHCO3-Po和NaOH-Po的含量呈先升高再降低再显著升高的动态变化趋势。棕壤中无机磷主要以NaOH-Pi和HCl-Pi的形态存在,有机磷主要以NaOH-Po的形态存在;不同施肥对NaHCO3-Pi和Res-P所占总浸提磷比例影响较大,施入磷肥和有机肥能提高土壤中NaH-CO3-P的比例;有机肥能促进Res-P的转化并减少Res-P的固定,从而降低了Res-P在土壤中的比例。     

沼液喷淋秸秆与生物炭联合好氧发酵效果研究

为实现沼液的减量化和肥料化,以玉米秸秆为载体吸附过滤沼液,开展沼液喷淋与秸秆和生物炭联合好氧发酵试验,分析沼液喷淋对好氧发酵效果的影响,以及与秸秆和生物炭共发酵的效果。结果表明,粉碎后玉米秸秆吸附过滤猪粪沼液、鸡粪沼液后,秸秆含水率由5.92%分别上升至76.35%和85.72%,碳氮比由42.4分别上升至50.2和51.7,沼液中总悬浮物、总磷分别降低了34.42%～43.78%和20.00%～41.01%,而对溶解态的总磷、总钾吸附过滤效果一般。沼液喷淋翻拋可延长堆体发酵高温期2倍时长以上,有机质含量降低了10.42%～18.63%,氮磷钾含量提高6%～21.5%左右,并可提高堆体腐熟度,促进类腐殖质物质产生。添加生物炭可缩短发酵升温期并延长高温期,更有利于堆体消纳沼液。沼液喷淋与秸秆和生物炭联合好氧发酵工艺可达到利用沼液生产有机肥的目的,是资源化利用沼液的有效途径之一。