黄河三角洲中重度盐渍土棉田水盐运移规律研究

为充分利用黄河三角洲中重度盐渍土资源,通过前期微咸水压盐(2 g/L),选取中度(3.10～3.90 g/kg)和重度(4.60～5.70 g/kg)盐渍土,研究了不同程度盐渍化土壤棉花种植下土壤剖面水盐运移规律。研究结果表明:微咸水压盐后可以使剖面盐分处于相对均匀分布状况;覆盖促进了棉花对膜下水分的吸收利用,中度盐渍土棉花在苗期和蕾期主要耗水层为0～40 cm土壤表层,重度盐渍土棉花主要耗水层为0～30 cm土壤表层,后期由于作物生长引起深层水分(60～100 cm)消耗,且中度盐渍土深层水分吸收要高于重度盐渍土;生育期内中度盐渍土盐分上下土层波动范围为0.80～2.00 g/kg,重度盐渍土为2.00～5.60 g/kg,膜下土壤含盐量均要低于膜外土壤含盐量,至收获期中度、重度盐渍土剖面平均脱盐率分别为62.40%和55.83%,棉花产量分别为2 129.76 kg/hm2和823.66 kg/hm2。     

不同改良剂对滨海盐渍土盐碱指标及作物产量的影响研究

针对江苏滨海盐渍土的特点,采用5种土壤改良剂,通过田间试验分析了不同处理土壤盐碱指标的变化状况,并结合作物产量筛选出适宜的改良剂。结果表明：禾康、康地宝、腐殖酸处理后,土壤盐分含量、pH、总碱度和钠吸附比（(SAR）)较对照都有所降低,其中腐殖酸处理降低量最多,各指标分别为0.53 g/kg、0.16、0.170 cmol/kg和2.61;石膏处理后,土壤盐分含量增加0.16 g/kg,但pH、总碱度和钠吸附比与对照相比分别降低0.08、0.09 cmol/kg、3.33;金满田生物菌剂处理后土壤盐分、pH、总碱度和钠吸附比与对照相比差异不明显。改良剂处理后作物产量都有所提高,其中腐殖酸处理较对照增加最多,油菜和玉米分别增产15.68% 和9.15%。     

木霉制剂改良滨海盐渍土台田生态效应

生物改良滨海盐渍土是一种投资少、需时短、见效快、长期受益的环保生态型技术。通过田间试验将木霉制剂[活性成分为木霉分生孢子,1×107(CFU)·g~(-1)]施用到滨海中度盐渍土台田(含盐量2.99 g·kg~(-1),砂壤土),对土壤改良台田试验区不同处理(施用木霉制剂和常规对照处理)及辅助试验区日光温室(含盐量0.98 g·kg~(-1),壤土)、滨海轻度盐渍土开垦田(含盐量1.75 g·kg-1,轻壤土)、滨海重度盐渍土河滩地(含盐量26.19 g·kg~(-1),砂壤土)的耕层土壤取样室内测定,探究木霉在滨海中度盐渍土台田施用的生态效应。滨海中度盐渍土台田木霉处理与对照处理相比,土壤紧实度提高177.04%,土壤水稳性团聚体数量(≥0.25 mm)提高265.78%,土壤含水率提高320.83%,土壤碱解氮、有效磷、速效钾和有机质含量分别提高96.14%、42.17%、105.65%和63.79%;土壤稀释法培养微生物,细菌、放线菌、真菌、固氮菌数量比对照分别提高170.95%、82.68%、152.17%和471.93%。滨海中度盐渍土台田木霉处理与滨海重度盐渍土河滩地比较,有利于植物生长的指标土壤紧实度、水稳性团聚体、有机质和微生物群落数量分别提高1.53倍、2.11倍、3.20倍和28.33倍,不利植物生长的水溶性盐下降96.60%;滨海中度盐渍土台田通过木霉制剂改良,土壤紧实度、总孔隙度、含水率、有效磷、有机质和微生物数量与滨海轻度盐渍土开垦田相比无显著差异;滨海中度盐渍土台田木霉处理后土壤容重降低、总孔隙度增加,与高产日光温室非盐渍化土壤相比接近。滨海重度盐渍土通过沙土抬高1.2 m筑田变为中度盐渍土,降盐效果较好,再通过加入生物改良措施提高土壤营养和有益微生物,优化土壤团粒结构,利于提高滨海中度盐渍土台田改良效率和质量,促进滨海中度盐渍土台田生态的改善。     

改良剂对盐化潮土饱和导水率的影响

土壤导水性是影响土壤水分入渗、淋溶等过程的重要性质,而饱和导水率是在土壤为水饱和后影响土壤渗透能力、地表径流发生程度、盐分淋洗状况的重要参数。以室内土柱试验为主要手段,以盐化潮土为研究对象,探究聚丙烯酰胺(PAM)、竹炭型土壤调理剂(BC)、菌型有机复合肥(BO)对盐化潮土饱和导水率的影响。(1)盐化潮土饱和导水率随着BC用量增加而增大,BC用量为20 g/kg时盐化潮土饱和导水率为0.041 cm/min,较CK增加32.3%;盐化潮土的饱和导水率随PAM用量的增加而减小,PAM施用量为1 g/kg土壤饱和导水率为0.0127 cm/min,较CK降低59.0%;文中选取的BO各处理对土壤饱和导水率的影响效果较小,各用量间无显著差异。(2)与CK相比,BC和BO各处理所需的渗透时间均较短,7 h的累计出流量较大;PAM各处理所需的渗透时间较长,7 h的累计出流量较小。不同改良剂对盐化潮土导水性能的作用效果不同,本研究可为改良剂的选择与用量提供数据支持。     

干粉PAM溶解时间对土壤饱和导水率的动态影响

本试验选取两种质地土壤(黏壤土和砂壤土),采用3种干粉PAM施用水平(0、22.5 kg/hm~2和45 kg/hm~2),测定土样在10.25 mm/h入渗速度下的土壤饱和导水率(KS),然后根据土样团聚体含量和稳定性及团聚结构的微观图片,分析干粉PAM影响下土壤结构的变化特征,进而说明干粉PAM溶解时间对KS的影响机理。结果表明:施用PAM后,KS随干粉PAM在水中溶解时间的延长而逐渐减小,最终趋于稳定;干粉PAM溶解时间较短时,PAM处理的KS高于对照,其中PAM施用水平45 kg/hm~2时砂壤土KS提高幅度最大,较对照提高26.87%,但不同PAM施用量处理间的KS差异不显著。干粉PAM溶解时间足够长时,PAM处理的KS均显著低于对照,其中PAM施用水平45 kg/hm~2时黏壤土KS降低幅度最大,较对照降低10.86%,但是不同施用量处理间KS差异不显著。从影响机理上分析,PAM主要是通过增加土壤团聚体含量及稳定性来提高KS;而干粉PAM溶解时间足够长时,由于PAM易吸附土壤颗粒,水解后的PAM分子链不断伸张延长,堵塞了土壤孔隙,加上PAM本身的黏滞特性,从而降低了KS。研究干粉PAM溶解时间对KS的动态影响,可以为PAM在改善土壤导水能力方面的应用提供理论依据。     

风化煤对苏打盐化土盐分运移的影响

针对山西省大同盆地中度苏打盐化土,利用山西灵石风化煤作为改良材料,进行室内培养试验和原状土柱模拟试验,研究风化煤不同施用量对苏打盐化土的pH、电导率(EC)、水溶性全盐量、水溶性Na~+的影响,以及风化煤对水溶性全盐量、水溶性Na~+在土壤中运移规律的影响。研究表明:通过培养试验发现15g/kg的风化煤处理的效果最佳,pH和碱化度(ESP)分别降低4.1%和34.6%。通过风化煤和纯水淋洗的共同作用下,试验中5个处理土壤0—10cm的pH值分别降低3.0%,7.2%,9.6%,10.6%和9.1%。风化煤15g/kg的处理,使0—10cm土壤中盐分占总盐分的比例从39.0%下降到11.8%。15g/kg的处理,能降低土壤中28.4%水溶性Na~+。结果表明,在大同盆地苏打盐化土改良,风化煤能有效降低土壤表层pH、水溶性盐分和水溶性Na~+,最佳用量是15g/kg。     

PAM对河套灌区盐渍土物理性状及水分蒸发影响的初步研究

通过室内试验,采用混合拌施的方法研究聚丙烯酰胺(PAM)对河套灌区非盐渍土、轻度及中度盐渍土基本物理性状及水分蒸发的影响,并评估轻度及中度盐渍土施用PAM在改善土壤物理性状及抑制土壤水分蒸发方面的作用效果。结果表明,经PAM处理后3种土的团聚体含量均高于对照并且随PAM浓度的加大其含量也呈上升趋势。同时,混施PAM后有效降低了3种土的容重,增大了孔隙度及毛管孔隙度,减少了3种土的水分蒸发,但并不是添加PAM的浓度越大越好。结果同时表明土壤中盐分的存在及含量会影响PAM对土壤物理性状及水分蒸发的作用效应。适量的盐分可以促进PAM与土壤颗粒的吸附行为,从而增强PAM对土壤的作用效应,但若盐分含量过多,则有可能削弱这种效果。     

不同改良剂与石膏配施对滨海盐渍土的改良效果研究

针对江苏省滨海盐渍土的特点,采用4种土壤改良剂,通过改良剂单施和改良剂与石膏配施试验,分析测定了施用这些改良剂后的土壤含盐量和pH值,并测定了作物产量,筛选出适宜于滨海盐渍土的最佳改良剂及组合。试验结果表明,腐殖酸改良滨海盐渍土效果最好,经腐殖酸(300kg/hm2)处理后,0—5,5—20和20—40cm土层盐分含量相对降低量分别为38.2%,24.5%和13.9%。石膏能显著降低土壤盐分含量和提高作物产量,经石膏(300kg/hm2)处理后,0—5,5—20和20—40cm土层盐分含量相对降低量分别为18.8%,13.0%和4.9%,油菜较对照增产6.1%。腐殖酸与石膏配施是滨海盐渍土适宜的改良剂组合,腐殖酸(300kg/hm2)与石膏(300kg/hm2)配施,可使0—5,5—20和20—40cm土层盐分含量相对降低量分别达45.1%,38.9%和25.7%,使油菜较对照增产18.6%。     

玉米秸秆造夹层处理对西辽河地区盐碱地改良效应研究

利用玉米秸秆造夹处理改良西辽河地区盐碱土,2年的试验结果表明:物理性状的改良效果不甚明显,土壤的容重下降了0.01~0.05 g cm-3,土粒密度下降了0.01~0.03 g cm-3,孔隙度从原来的49.3%增加到了50.4%;化学性状的改良效果较为明显,pH值总体上下降了1.0~1.5个单位,土壤养分增加,阳离子和阴离子含量降低,含盐量明显下降。其中,以秸秆用量为6 kg m-2、掩埋深度为10 cm的处理组合改良效果最为显著,土壤的有机质增加了57.9%,碱解氮增加了132.5%,速效磷增加了215.4%;盐碱土全盐量降低1.985 g kg-1,脱盐率达到57.5%,土壤溶液中Na+下降了39.6%,碱化度下降了32.3%,pH值下降1.5个单位;裸燕麦的出苗率增加了39.6%,发黄率下降了65.9%,产量达到228.4 g m-2,与对照相比,差异均达极显著水平。     

施用改良剂对大庆盐碱土的改良效果研究

为控制棚室土壤盐渍化进程,实现大庆盐碱土可持续利用。通过田间小区试验,在等量石膏、菌渣及硫酸铝基础上设置不同腐植酸用量处理,与定植前土壤盐分含量、p H值进行分析比较,以明确不同改良措施对盐碱土的改良效果。试验结果表明:施用4种改良剂的处理5(施用纯腐植酸1 050 kg/hm~2+石膏1 050 kg/hm~2+硫酸铝22.5 kg/hm~2+食用菌菌渣30 000 kg/hm~2)使土壤全盐量由试验前的1.665 g/kg降低到0.851 g/kg;p H值由改良前9.32降低到8.35,下降近1个单位,由碱性变为微碱性;与处理1相比,其番茄增产19.2%,每公顷棚室增效50 070.9元。相关分析表明,土壤全盐、p H值降低量均与纯腐植酸施用量呈一元二次回归关系。综上分析,处理5对盐碱土改良效果最佳,番茄产量、效益最高,是大庆盐碱棚室最优化的综合改良施肥措施。     

聚丙烯酰胺施用对碱土和非碱土水力传导度的影响

聚丙烯酰胺（PAM）可增加土壤结构的稳定性，但它对土壤水力传导能力的影响尚不清楚。通过室内土柱淋洗试验，研究了PAM施用量和施用方式对不同碱度土壤饱和水力传导度的影响。PAM施用量为0、1／5000、1／2000和1／1000（PAM与于土重之比），施用方式为混合施用和表面覆盖施用，土壤为碱土和非碱土两种。试验结果显示，在未施用PAM的条件下，非碱土水力传导度大于碱土。PAM混合施用显著地减小了土壤的稳定水力传导度，但它对碱土的影响程度大于对非碱土的影响。PAM覆盖施用降低了非碱土的稳定水力传导度；但碱土的稳定水力传导度随PAM施用量的增加先减小后增大。为了维持良好的土壤水力传导性能，应尽可能地减小PAM的施用量，或在非碱土地上采用混合施用而在碱土地上采用地表覆盖的施用方式。     

河西走廊内陆盐渍土生物修复与调控研究

分析了河西走廊内陆盐渍土的分布、类型和含盐特征.生物修复与调控试验研究表明,草甸盐土经种植碱茅草3 a,耕层土壤与对照相比脱盐率达77.300%,pH值下降了0.25个单位,容重降低0.14 g/m3,总孔隙度增加5.29%,团粒结构增加了23.14%,自然含水量增加70.30 g/kg.3年生碱茅草平均产草量36 000 kg/hm2(鲜重);盐化耕地采用以种植牧草为中介,将种植业与农区林业、畜牧业有机结合成互相依存,互相促进的农林牧复合生物系统治理后,土地利用率可达184.00%以上,可获得16 300～35 500元/hm2的经济收入,治理区农户人均纯收入由1 300.80元增加到2 160.70元,增加了66.00%.     

聚丙烯酰胺(PAM)的改土及增产效应

通过夏玉米施加聚丙烯酰胺（PAM）的大田实验,确定了PAM的改土、增产效应。研究表明,PAM施用量为0.75～1.25 g/m² 时可使土壤容重平均下降0.068 g/cm³,团聚体总量（>0.25 mm）平均增加30.2%,同时,PAM增产效果显著,增产幅度为11.7%～18.3%。     

不同改良剂对河套灌区盐渍化土壤性状和葵花生长特性的影响

为了评价不同改良剂对盐渍化土壤的改良效果,以葵花为研究对象,采用大田裂区试验方法,设置生物炭(DC,22.5 t/hm~2)、脱硫石膏(DS,37.5 t/hm~2)、脱硫石膏加有机肥(DSF,各37.5 t/hm~2)、对照(DCK)4种处理。结果表明:施加改良剂均降低了土壤容重,增加了土壤孔隙度,生物炭效果最明显,在耕层(0—20 cm)收获后较播种前土壤容重降低6.11%,是DCK的4倍,孔隙度增加12.89%,是DCK的5倍;脱硫石膏降低土壤pH和电导率效果最优,最大降幅分别为10.09%和28.51%;3种改良剂对盐渍化土壤的肥力效应不同,与对照相比,在收获后生物炭处理显著提高土壤耕层有机质、碱解氮、速效磷含量,脱硫石膏显著提高速效钾含量;各改良剂处理能显著增加葵花株高、茎粗、干物质积累量和百粒重,且生物炭处理的葵花产量最高,为4 539.60 kg/hm~2,较对照增产32.28%。综上所述,在河套灌区盐渍化土壤中施入不同改良剂后,土壤性状得到明显改善,促进葵花的正常生长,提高了产量。其中施入生物炭22.5 t/hm~2对盐渍土壤改良效果最佳,其次是施入脱硫石膏37.5 t/hm~2,能有效地提高土壤肥力和葵花产量。     

PAM与不同土壤调理剂混合施用对降雨入渗和土壤侵蚀的影响

土壤中施用聚丙烯酰胺(PAM)可以提高降雨入渗率,减少土壤侵蚀量。PAM大多施用于土壤表面。为了研究PAM与不同土壤调理剂混合施用对入渗率和侵蚀量的影响,对PAM(22.5kg/hm2)与保水剂(45kg/hm2)、粉煤灰(1 500kg/hm2)、腐殖酸(900kg/hm2)混合的6种施用方法进行了试验。结果表明,施加了PAM的土壤调理剂均能显著提高降雨入渗率和减少土壤侵蚀量。与对照相比,施加了PAM处理的降雨入渗率较对照试验提高了1.8～2.7倍,土壤侵蚀量减少约50%～70%,PAM与粉煤灰和腐殖酸混合施用提高降雨入渗率效果最为显著,PAM和保水剂混合施用减少土壤侵蚀量最多,PAM与粉煤灰和腐殖酸混合施用相比单独施用PAM均没有显著性差异。综合比较结果发现,PAM与粉煤灰混合施用增加降雨入渗率和减少径流的效果最好,PAM与保水剂混合施用抗土壤侵蚀效果最好。     

Effect of Gypsum and Polyacrylamide Application on Erodibility of an Acid Kunigami Mahji Soil

Calcium carbonates and gypsum are often used to improve the chemical status of acid soils. This study discusses the effects of gypsum and polyacrylamide (PAM) application on infiltration and erodibility of a Japanese acid soil. Acid Kunigami mahji soil (sedimentary rock derived, Typic Hapludult) from Okinawa was packed into an acrylic plastic box, and simulated rainfall of 40 mm h⁻¹ was applied. Prior to the rainfall, 2.5 t ha⁻¹ of gypsum and/or 15 kg ha⁻¹ of non-ionic or anionic PAM were applied onto soil surface. During a rainfall, surface runoff was collected periodically, and sediment concentration, pH, and electric conductivity of the runoff were measured. Gypsum application enhanced surface runoff. During the rainfall, EC of the runoff was greater than the critical coagulation concentration of the clays of the mahji soil, however the soil became dispersive with gypsum application. PAM application could improve infiltration of gypsum amended mahji soil and reduce sediment loss.     

PAM对土壤物理性状以及水分分布的影响

为了研究聚丙烯酰胺（PAM）在黄土高原自然条件下对土壤物理性状和水分分布的影响,采用表面撒施的方法研究了12个不同处理小区的土壤体积质量、饱和导水率以及水分分布的变化。结果表明,在0～2 g/m2范围内添加PAM可以减小土壤体积质量增加土壤饱和导水率,但用量超过2 g/m2土壤体积质量开始增加。饱和导水率开始降低。在0～ 3 g/m2均可用二次曲线进行描述,相关系数达到95%以上。表层土壤含水量随着PAM添加量的增加而升高,20～60 cm土层土壤含水率随着PAM用量的增加出现交叉现象,60～100 cm土层随着PAM用量的增加而增加,在2 g/m2用量时达到最高,再增加PAM用量土壤含水率反而有降低趋势。100 cm以下土层变化不明显。该研究为探明PAM在黄土高原地区的适应性和大规模应用提供依据。     

PAM与天然土壤改良材料混合对部分土壤理化性质的影响

为了充分发挥高分子土壤改良剂和一些天然土壤改良材料改土培肥作用,选取了高分子土壤改良剂聚丙烯酰胺（PAM）,分别与具有改土培肥功能的天然土壤改良材料——油渣、秸秆、蛭石、草炭、页岩、风化煤按不同用量混合施入土壤,利用湿筛法、称重法、重铬酸钾容量法、离心机法,测定对土壤水稳性团聚体、孔隙度、土壤有机质、有效含水量和水分蒸发等土壤理化性质的影响。结果表明:（1）各处理与单施PAM相比,对土壤孔隙度没有明显影响,但对土壤水稳性团聚体含量均有不同程度的提高,其中PAM与0.6%秸秆处理和PAM与0.3%油渣处理对其影响最为显著,较单施PAM提高4.9%和4.6%;（2）通过天然土壤改良剂自身的有机质含量测定以及PAM分别与六种天然土壤改良材料混合施入土壤培养前后有机质含量测定,结果分析得出,随着材料施入量增加,各处理培养前后土壤有机质含量呈现递增趋势;风化煤处理对土壤有机质含量增加显著,培养后其土壤损失有机质百分比较高,幅度约50%,页岩处理培养土壤损失有机质的百分比较少,幅度约为6%;（3）通过各处理在不同水吸力下土壤持水量和蒸发观测得出,PAM与3%的风化煤处理显著提高土壤有效水含量,PAM与1%的秸秆处理和PAM与1%的油渣处理显著提高了土壤抗蒸发能力。总体上,PAM与风化煤、PAM与油渣和PAM与秸秆处理对土壤结构、土壤有机质含量、土壤水分等方面有显著改善作用。这对进一步研制具有多重功能的土壤改良剂提供参考。     

马铃薯淀粉渣对土壤保肥特性及玉米幼苗生长的影响

[目的]探究马铃薯淀粉渣对土壤保肥特性及玉米幼苗生长的影响,为马铃薯淀粉渣的利用提供依据。[方法]采用室内人工气候箱模拟自然环境和用淋洗管模拟田间淋洗的方法,测定沙壤土中施入0,1.00,5.00,10.00,20.00,30.00g/kg的马铃薯淀粉渣对土壤容重、土壤总孔隙度、土壤含水量;土壤淋洗出的硝态氮、铵态氮、速效磷和速效钾含量及玉米幼苗株高、茎粗和干鲜重等指标。[结果]马铃薯淀粉渣施用量为30g/kg时,土壤容重降幅达7.24%,土壤总孔隙度、土壤含水量升幅分别为10.15%,21.25%;土壤淋洗出的硝态氮、铵态氮、速效磷和速效钾含量降幅分别为97.13%,91.03%,63.85%和66.4%;玉米幼苗株高较对照降低8.90%,茎粗较对照增加25.53%,幼苗的干、鲜重分别比对照提高13.47%,15.79%。[结论]马铃薯淀粉渣施用量为30.00g/kg时,改善了土壤理化性状,增强了保肥能力,明显促进玉米幼苗干物质的积累。