PAA-atta复合保水剂对土壤物理性质的影响

在合成以丙烯酸和凹凸棒土为原料的有机无机复合保水剂的基础上,本文对比考察了PAA-atta复合保水剂与单纯PAA保水剂对土壤物理性质的影响。结果发现,随着2种保水剂施用量的增加,土壤平均含水量、pH值、>0.25mm团聚体含量及阳离子交换量也逐渐增大。相同用量下,保水剂粒径越小,土壤含水量和>0.25mm团聚体含量也越大,但PAA-atta复合保水剂对土壤物理性质改善效果明显好于单纯PAA保水剂。     

保水剂和PAM对人工土壤颗粒水分蒸发的影响

合理的保水剂和聚丙烯酰胺(PAM)用量能够减缓土壤水分的蒸发,增加土壤水分有效量,对干旱地区或者土壤缺水条件下的植物生长具有重要作用。通过模拟试验,分别从累积蒸发量、含水率变化及蒸发失水比等方面进行分析比较,定量研究了保水剂与PAM用量对人工土壤颗粒水分蒸发的作用规律。结果表明:保水剂和PAM对蒸发确有抑制作用,随着PAM用量的增加,累积蒸发量和蒸发失水比均呈现降低趋势,其中PAM用量为2 g/m2的处理水分蒸发量最小,保水效果最好;而随着保水剂用量的增加,累积蒸发量与蒸发失水比呈现先增加后减少的趋势,当保水剂用量超过175 g/m2后对蒸发的抑制作用开始显现。     

保水剂在改良土壤和作物抗旱节水中的效应

保水剂应用是一种化学节水技术,实验表明,土壤中保水剂含量在0．1％以下时,土壤团聚体增加,土面蒸发明显降低,模拟降雨实验证明,0．1％保水剂的土壤在15％坡度下,其水分入渗增加42％,土壤流失率减少54％,田间试验发现,土壤穴施保水剂使马铃薯增产52％,盆载实验证明,土壤加入保水剂后的玉米和烤烟抗旱存活率增加,保苗效果好。     

不同保水剂对土壤团聚体组成及微生物量碳、氮的影响

以济麦22为材料,研究保水剂种类对土壤团聚体组成及土壤微生物量碳、氮的影响,科学评价保水剂对土壤的改良作用及其环境效应具有重要意义。试验设置4种不同类型保水剂及2个施用水平,共9个处理,分析土壤团聚体分布、水稳性大团聚体(R0.25)、平均重量直径(mean weight diameter,MWD)、几何平均直径(geometric mean diameter,GMD)、土壤不稳定团粒指数(ELT)、分形维数(D)、土壤微生物量碳(microbial biomass carbon,MBC)、土壤微生物量氮(microbial biomass nitrogen,MBN)、土壤微生物量碳氮比和微生物熵的变化。结果表明,各处理在拔节期和收获期土壤R0.25值均高于对照,增幅分别在46.97%～124.89%和9.35%～75.20%。不同类型保水剂及施用量处理之间存在显著差异,其中复合类型腐殖酸保水剂(FSC)和聚丙烯酰胺型保水剂(AS)处理的R0.25值随用量的增加显著增大,而有机-无机复合类型保水剂(WT2)对土壤团聚体影响较小,且用量加倍抑制了小麦的生长。在土壤性质相对稳定的收获期,AS、复合类型有机肥保水剂(OSC)和FSC处理的MWD、GMD值显著升高,而ELT、D值显著减小,表明上述3种保水剂均可增强土壤团聚体的稳定性,有利于改善土壤结构,其中T8(NPK+10 g/kg FSC)效果最为显著。与对照相比,AS、OSC和FSC保水剂处理MBC显著提高了34.38%～189.27%,MBN显著提高了48.84%～334.89%,其中FSC保水剂对MBC和MBN值的提高效果最为明显。各处理微生物熵介于0.53%～1.64%,土壤微生物量碳氮比在1.50～4.66之间,处理间差异显著。综上所述,FSC的施用更有利于提高土壤水稳性大团聚体含量及稳定性,且对土壤微生物量碳、氮的促进作用更为显著,是改善土壤团粒结构,提高土壤质量的有效措施。     

缓释型保水剂对土壤物理性状作用及油菜增产效果的研究

田间小区试验对施用缓释型保水剂、保水剂、常规肥料下土壤物理性状及油菜生长进行了研究。结果表明,缓释型保水剂为植株提供适宜的水分条件,促进了作物生长,油菜产量增加;缓释型保水剂具有保水和持水性能,提高了土壤水分含量,同时改善了土壤物理性状,降低土壤容重,使土壤孔隙数量增加,提高了土壤总孔隙度,尤其增加了非毛管孔隙度,增强了土壤通气性能;缓释型保水剂增加了土壤中大于0.25mm团聚体的数量,从而提高了土壤通气性,同时也增加了土壤中2mm以上的团聚体数量,提高了土壤的抗蚀性。     

PAM-atta复合保水剂对土壤物理性质的影响

在研制开发出耐盐型丙烯酰胺/凹凸棒黏土复合保水剂(PAM-atta)的基础上,研究了该复合保水剂对土壤物理性质的影响。结果表明:PAM-atta复合保水剂可显著提高土壤含水量、>0.25mm团聚体含量、孔隙度以及阳离子交换量,降低土壤体积质量(容重)。同时PAM-atta复合保水剂粒径越小,对土壤体积质量、团聚体等的作用效果也越明显。与CK相比,施用120目的保水剂可提高土壤中>0.25mm团聚体含量达13.3%~16.2%。     

茶园土壤团聚体分布特征及其对有机碳含量影响的研究

通过野外调查与室内分析相结合的方法,对茶园土壤团聚体的分布及其有机碳的含量及分布进行了研究.结果表明:茶园0-20 cm,20-40 cm土层土壤团聚体的分布均以>2.00mm和2～5 mm团聚体为主,分别占总团聚体的比例为56.57%和69.53%.茶园土壤团聚体平均重量直径平均值为1.02 mm,并且随着土壤层次的增加有增加的趋势.茶园0-20 cm土层0.25～0.5 mm粒径土壤团聚体有机碳含量最高,20-40 cm土层<0.25 mm粒径土壤团聚体有机碳含量最高,而2～5 mm粒径土壤团聚体有机碳含量在0-20 cm和20-40 cm土层均最低.茶园0-20 cm土层.各粒径团聚体中的有机碳分配比例均高于20-40 cm土层土壤.     

保水剂在改良土壤和作物抗旱节水中的效应

保水剂应用是一种化学节水技术。实验表明,土壤中保水剂含量在0.1%以下时,土壤团聚体增加,土面蒸发明显降低;模拟降雨实验证明,0.1%保水剂的土壤在15%坡度下,其水分入渗增加43%,土壤流失率减少54%。田间试验发现,土壤穴施保水剂使马铃薯增产52%;盆栽实验证明,土壤加入保水剂后的玉米和烤烟抗旱存活率增加,保苗效果好。     

矿粮复合区煤累积对土壤团粒结构的影响

为理解煤对土壤结构的影响,以土壤煤累积现象普遍的焦作矿粮复合区为研究区,选取3种不同程度的煤累积土壤(低累积、中累积和高累积)为研究对象,不含煤的土壤为对照,通过测定0—40 cm土层深度范围的水稳性团聚体组成,并采用分形维数(D)、平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)和大团聚体破坏率(PAD)作为团粒结构的评价指标,探讨煤累积对土壤团聚体组成与稳定性的影响。结果表明:煤在土壤中累积可以促进水稳性微团聚体向大团聚体转化,降低团聚体的分形维数,提高团聚体稳定性。深层(20—40 cm)土壤水稳性大团聚体含量的增幅高于表层(0—20 cm)土壤。土壤团聚体稳定性随着煤累积程度的增高表现出先增加后降低的趋势。土壤团聚体的稳定性主要取决于2 mm粒级水稳性团聚体的含量。总体上,煤在土壤中的累积改善了土壤的团粒结构性状。此外,根据本研究结果,研究区长期运煤、堆煤、洗煤和矿井水灌排等活动导致的"黑土"现象并不能视作煤污染。     

含蒙脱土和多糖的保水剂对土壤物理性质的影响

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺为单体,天然产物蒙脱土(MMT)和羧甲基纤维素钠(CMC)为复合组分,在室温下合成了天然组分含量大于40%的保水剂。研究了天然组分含量和聚合条件对土壤持水性、孔隙度、容重和水稳定性大团聚体的影响。正交极差分析表明,MMT对土壤持水性、孔隙度的影响最强,CMC对土壤非毛管孔隙度的影响较强。MMT的加入可以显著提高土壤的持水性、孔隙度和水稳定性团聚体总量;CMC可提高土壤的非毛管孔隙度、促进水稳定性团聚体的形成。在土壤中加入0.3%优化后的保水剂,土壤的最大持水量、田间持水量、非毛管孔隙度、毛管孔隙度、土壤水稳定性大团聚体总量及其平均粒径分别提高了41.3%、52.5%、120%、31%、90%和78%。     

麦茬复种饲料油菜对耕层土壤团聚体的影响

通过田间小区试验，研究了不同油菜种植密度与施氮肥对麦茬复种饲料油菜耕层（0～20cm）土壤颗粒组成、水稳性团聚体、微团聚体、粘粒分散率和团聚度的影响。试验结果表明，麦茬复种油菜能提高耕层土壤水稳性团聚体，改善土壤颗粒组成状况；与对照（CK）相比，耕层土壤粘粒分散率呈显著或极显著性降低，〈0．001mm的土壤团聚体破坏率和特征微团聚体比例（〈0．01mm／〉0．01mm）显著降低，而土壤团聚度在油菜苗期为降低趋势，收获期呈显著或极显著性增加，〉0．25mm的土壤团聚体百分含量除收获期的水稳性团聚体外均呈不显著性降低。复种油菜对土壤水稳性团聚体改善贡献高于土壤微团聚体。种植密度和施肥处理均能不同程度地影响和改变耕层土壤水稳性团聚体、微团聚体和粘粒分散率的含量，处理间规律性不强，差异性并不十分显著。说明麦茬复种饲料油菜对农田土壤肥力的改善和提高具有积极作用。     

长期施用化肥条件下土团聚体中有机碳与养分分布

[目的]探究长期施肥与小麦—玉米轮作下(蝼)土表层水稳性团聚体组成及对团聚体中有机碳和养分分布的影响,为评价长期施肥对改善(蝼)土肥力状况的影响提供科学依据.[方法]利用田间长期施用化肥与轮作定位试验,通过湿筛法分离土壤水稳性团聚体,得到土壤团聚体构成,并测定不同粒径团聚体中有机碳和养分的含量.[结果]结果表明长期施用化肥显著影响土壤水稳性团聚体含量,长期施肥降低了＞2 mm的水稳性团聚体数量,增加了＜1 mm的水稳性团聚体含量.施肥在一定程度上提高了水稳性团聚体有机碳的含量,但施用高量氮、磷下0.25～0.5 mm和＜0.25 mm水稳性团聚体中有机碳含量明显低于施用低量氮、磷肥料.不同施肥处理土壤水稳性团聚体全氮含量变化趋势与水稳性团聚体有机碳含量基本一致.磷素在不施肥处理各粒径团聚体中均匀分布,低氮、磷处理各粒径团聚体中全磷含量差异较小,高氮、磷处理各粒径土壤团聚体中全磷含量变化无明显趋势.长期施肥降低了＞2 mm水稳性团聚体中全K含量,增加了＜2 mm的水稳性团聚体中全K含量.[结论]水稳性团聚体关系土壤有机碳、氮的数量,水稳性团聚体及其中有机碳、氮含量在氮磷化肥的长期施用下变化无明显规律,并且,长期施用氮、磷化肥下土壤磷素和钾素在土壤中的保存及供应能力也受到影响.因此,需要合理施肥管理,促进农田生产力的可持续发展.     

采煤塌陷区复垦土壤团聚体碳氮分布对施肥的响应

为了揭示长期不同培肥措施下采煤塌陷区复垦土壤团聚体有机碳氮含量的变化规律,通过干筛法研究了不施肥(CK)、单施有机肥(M)、单施化肥(CF)、有机肥与化肥配施(MCF)、生物有机肥与化肥配施(MCFB)5种培肥措施下复垦4年和8年土壤各粒级团聚体分布组成特征以及各团聚体有机碳氮含量的变化规律。结果表明,复垦土壤团聚体含量随粒级减小呈先减小后增大的变化趋势,其中以3~2mm粒级团聚体含量最低,占团聚体总量2%~3%,以2~1mm粒级团聚体含量最高,占团聚体总量25%~31%。不同培肥措施下复垦4年和8年土壤团聚体分布特征无明显差异,但较未复垦生土明显降低了7mm和7~5mm团聚体含量。复垦8年土壤的平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)高于复垦4年土壤,分形维数(D)值低于复垦4年土壤。各培肥处理间以单施有机肥MWD、GMD值最高,D值最低。各培肥处理土壤团聚体有机碳氮含量随粒径减小递增,以0.5~0.25mm粒径团聚体最高,而有机碳储量以2~1mm粒级团聚体最高,分别占24.2%~33.8%和17.0%~33.1%。各处理间有机碳氮含量以单施有机肥处理最高,但不同处理间有机碳氮储量无显著差异。总体表明,采煤塌陷区复垦4年和8年土壤团聚体分布特征及碳氮储量无明显变化,单施有机肥可提高复垦土壤团聚体有机碳氮含量及团聚体稳定性。     

保水剂对粘质潮土团聚体分布、稳定性及玉米养分积累的影响

通过玉米盆栽试验,研究了4种不同类型保水剂对粘质潮土团聚体分布、稳定性和玉米养分积累及吸收利用的影响。结果表明:保水剂保水效果在玉米生长中后期显现,收获期各处理土壤含水量比对照提高21.45%~65.09%;通过计算5种土壤团聚体特征参数并分析其与土壤粒径组成的相关性发现,聚丙烯酸钠(WT_1)与自制有机肥型保水剂(OSC)的土壤水稳性大团聚体数量(R_(0.25))比施肥处理(T_1)显著提高72.40%和58.00%,平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)较T_1分别显著提高45.91%,67.89%和57.34%,64.11%,土壤不稳定团粒指数(E_(LT))显著降低18.51%和14.83%;各保水剂处理使分形维数(D)降低0.10%~2.64%;GMD与土壤各级颗粒含量均呈极显著相关(p0.01),较其他参数可更准确的反应土壤团聚体分布及稳定性;聚丙酰胺型保水剂(AS)和OSC对于土壤氮素的保持和促进氮素转化效果更好,籽粒含氮量比T_1分别显著上升10.37%和15.67%。OSC对提高土壤团聚体和促进养分吸收利用均具有显著效果,这对进一步研制复合功能保水剂提供了参考。     

猪粪有机肥施用对潮土速效养分含量及团聚体分布的影响

针对集约化养殖畜禽粪便无序排放产生的环境问题,采用连续2年的盆栽试验,以猪粪有机肥为研究对象,设计5个有机肥施用水平(0、6.7、13.3、26.7、40.0 g·kg~(-1)土),研究了猪粪有机肥施用对潮土有机碳、速效养分含量及土壤团聚体分布的影响,为畜禽粪便田间消纳和合理施用提供理论依据。研究结果表明,土壤中有机碳、碱解氮、速效磷和速效钾含量均随有机肥施用量的增加而呈现逐渐升高趋势,且第二年土壤中各指标增加更加明显,第二年施肥处理各速效养分含量分别比第一年高2.7%~54.0%、6.7%~34.6%、36.8%~159.5%、20.3%~35.7%;土壤有机碳含量与外源有机碳投入量之间存在着显著的线性关系,有机肥施用可以显著提高生菜产量,且具有明显的后效作用。2年试验中,土壤团聚体以0.053~0.25 mm和0.053 mm小团聚体所占比例较大,且随有机肥施用量增加呈现降低趋势,而0.25~0.5 mm和0.5 mm大团聚体含量却随有机肥施用量增加呈升高趋势,可见,施用有机肥可促进大团聚体的形成,在有机肥施加量为40.0 g·kg~(-1)土时,土壤中0.25 mm团聚体的含量最高,土壤团聚体平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GWD)最大,土壤的团聚化作用最强,土壤结构最稳定。     

生物有机肥对潮土物理性状及微生物量碳、氮的影响

[目的]研究生物有机肥对潮土不同土层土壤物理特性及微生物碳氮的影响,为生物有机肥在土壤改良、水土保持和促进设施农业可持续发展等方面提供科学依据。[方法]采用田间小区试验的方法,研究生物有机肥对潮土0—15和15—30cm土层土壤水力学性质、土壤团聚体及微生物量碳、氮的改善效果,其中生物有机肥施用量分别为0,10,20t/hm~2。[结果]施用生物有机肥可显著降低土壤容重,提高土壤孔隙度和各水力学指标,其中土壤容重降低了10.37%~19.26%,田间持水量和饱和导水率提高了13.12%~32.25%和37.28%~67.11%;生物有机肥可提高土壤大团聚体含量和平均质量直径,降低分形维数;生物有机肥提高了土壤微生物量碳、氮含量,增幅分别为33.66%~52.67%和11.52%~22.64%;土壤物理特性与微生物量碳、氮具有明显相关性。[结论]生物有机肥可有效改善潮土土壤结构和水力学特性,增加土壤蓄水供水能力,提高土壤大团聚体含量、稳定性和微生物量碳、氮含量。     

氮添加对亚高山针叶林土壤结构及水分入渗性能的影响

为探究大气氮沉降增加导致的土壤团聚体结构变化规律及其对土壤水分入渗性能的影响,在贡嘎山针叶成熟林和中龄林内分别设计2种氮肥形态[(NH₄)₂SO₄、KNO₃]和4个浓度水平(0,10,20,40 kg/(hm²·a)N)的添加试验,研究不同形态大气氮沉降对亚高山森林土壤团聚体结构和土壤水分入渗特征的影响。结果表明：(1)随施氮量增加,中龄林土壤大团聚体含量逐渐增加,土壤持水量、孔隙度和水分稳定入渗率逐渐增大;成熟林土壤大团聚体含量、土壤持水量、孔隙度和水分稳定入渗率均表现出先增加后降低的趋势;(2)不同形态氮添加对土壤团聚体结构、孔隙度及水分稳定入渗率的作用无显著差异;(3)土壤持水能力、孔隙度和团聚体结构是土壤入渗性能的主要影响因子,外源氮添加增加中龄林土壤持水量和孔隙度,改善中龄林土壤团聚体结构稳定性和水分入渗性能。     

氮磷肥施用对保水剂钝化土壤重金属铅镉效果的影响

[目的]探讨氮磷肥施用对保水剂钝化土壤重金属铅镉效果的影响,为揭示土壤水肥保持和重金属污染治理的协调性机制,制定SAP应用技术规程等提供参考。[方法]采用土柱淋溶试验方法,比较添加氮肥和磷肥对SAP钝化土壤铅(Pb)、镉(Cd)效果的影响。[结果]在Pb,Cd复合污染土壤中SAP用量为1.0g/kg时,控氮释磷效果较好,相比无SAP的对照处理,Pb累积淋失量减少5.1%,Cd累积淋失量增加13.6%;氮磷肥添加试验表明,添加氮肥的SAP处理Pb累积淋失量增加76.7%,Cd累积淋失量增加47.6%,添加磷肥的SAP处理Pb累积淋失量减少26.0%,Cd累积淋失量减少20.5%;添加复合氮、磷肥的SAP处理Pb累积淋失量减少2.3%,Cd累积淋失量增加8.3%。[结论]保水剂具有控氮释磷效应,且对土壤中的Pb,Cd有一定钝化作用;氮肥降低SAP钝化Pb,Cd的效果,而磷肥增强SAP钝化Pb,Cd的效果;氮、磷肥复合对SAP钝化Pb的效果影响不显著,但会降低SAP钝化Cd的效果。     

保水剂施用量对杨树苗土壤物理性状与微生物活性的影响

[目的]探讨保水剂不同施用量对杨树土壤物理性状与微生物活性的作用效果,为中国杨树人工林节水高产实践模式提供理论依据与技术参考。[方法]研究CK(常规灌量)、CL(60%常规灌量配施10g保水剂)、CM(60%常规灌量配施30g保水剂)和CH(60%常规灌量配施50g保水剂)4个处理对杨树苗土壤物理性状、水稳性团粒结构、微生物数量、微生物呼吸和代谢熵的影响。[结果]同CK相比,CM处理显著降低了土壤容重,并明显提高了非毛管孔隙度,其中土壤容重分别较CK,CL和CH处理显著下降13.71%,5.31%和7.76%;还明显促进了土壤大团聚体(0.25mm团粒)的形成。同时,CM处理明显增加了土壤微生物总量和微生物量碳、氮含量,并显著增强了土壤微生物呼吸作用,其微生物呼吸速率分别比CK,CL和CH处理提高30.77%,11.84%和7.59%。此外,CM处理还降低了代谢熵,分别较CK,CL和CH处理下降4.81%,8.29%和9.74%。[结论]适宜的节水灌溉措施(60%常规灌量与30g保水剂组合)有助于改善杨树苗土壤的物理环境,并增强微生物活性。     

The Effects of Fresh and Composted Chicken Manures on Some Soil Characteristics

The effects of fresh and composted chicken manures on some soil characteristics were investigated. Fresh and composted chicken manures were mixed with the soil at the rates of 0%, 1%, 2%, 3%, and 4%, and then were incubated for 90 days. At the end of this incubation period, some soil physical properties closely related to soil aggregation (such as hydraulic conductivity, water stable aggregates, aeration porosity, and available water) and some soil chemical characteristics (such as organic carbon, total nitrogen, pH, and electrical conductivity, EC) were determined. As doses of both manures in the soil mixtures increase, the amounts of water stable aggregates, hydraulic conductivity, and aeration porosity increased, whereas the available water content decreased. Increasing doses of both manures increased the amount of the soil organic carbon and total nitrogen. Application of both manures to the soil increased the EC values, but it was limited in the composted chicken manure.