腐植酸土壤调理剂对酸化果园土壤理化性状及苹果产量和品质的影响

为研究不同类型土壤调理剂对酸化果园土壤的改良效果,本试验采用普通土壤调理剂和腐植酸土壤调理剂,设置普通土壤调理剂+常规施肥、腐植酸土壤调理剂+常规施肥、腐植酸土壤调理剂减量15%+常规施肥和等养分肥料+常规施肥4个处理,在胶东酸化果园进行了为期两年的试验。结果表明:施用2种土壤调理剂均能改善酸化土壤的理化性状。在土壤物理性状方面,与普通土壤调理剂相比,施用腐植酸土壤调理剂的土壤容重降低2.72%～4.76%,粉粒含量增加3.12%～5.28%,孔隙度提高1.74%～3.54%;在土壤化学性状方面,施用腐植酸土壤调理剂的土壤速效钾含量增加3.74%～10.57%,pH提高0.07～0.45个单位。施用2种土壤调理剂均能提高苹果产量,相比于普通土壤调理剂,施用全量腐植酸土壤调理剂可增产4.84%,减量15%施用仍增产2.87%,而二者间差异未达显著性水平。此外,连续两年施用腐植酸土壤调理剂可以改善苹果的品质,其中总糖含量提高9.35%～15.46%,糖酸比提高21.84%～46.58%。综上,胶东酸化果园(pH4.5)在常规施肥下配施腐植酸土壤调理剂1 275 kg/hm2可作为短期内改良酸化土壤、提高苹果产量和品质的有效途径。     

土壤调理剂界面改性对黄灌区盐碱离子迁移特性的影响

[目的] 通过调理剂进行亲水和疏水处理,探究调理剂不同界面特性对黄灌区土壤水盐运移规律的影响,揭示粉煤灰基土壤调理剂对盐碱地的改良机理,为不同类型盐碱地改良提供科学参考。[方法] 以宁夏回族自治区苏打盐碱土为例,设置土柱试验探究调理剂改性前后土壤中不同盐离子在空间上的运移规律。[结果] 添加未改性调理剂、亲水改性调理剂、疏水改性调理剂后,表层脱盐率分别为79.72%,59.91%和84.79%,远高于未加调理剂的12.64%。较添加未改性调理剂组相比,亲水性处理组含水量提高6.59%,全盐量提高了47.13%;疏水性处理组土壤含水量降低了0.67%,全盐量降低了25.22%;pH值分别从10.5降低至8.08,8.71;表层Na⁺含量分别降低10.39%和30.46%,K⁺含量分别降低10.22%和45.93%。[结论] 调理剂的界面特性可显著影响土壤中水盐运移。疏水处理更能提升调理剂对盐碱地的改良效果,强化盐分随土壤水的下渗对盐碱地改良更为重要。     

河西绿洲灌区土壤调理剂改良盐碱土的效果初探

增施土壤调理剂是改良盐碱土壤的主要措施之一,但因盐碱土改良调理剂种类繁多,成分差别大,使用尚存争议,为给土壤调理剂在盐碱土改良中的应用及绿洲土壤盐碱化防治提供科学依据,选用5种不同成分土壤调理剂,在不改变河西绿洲灌区施肥水平和方式的前提下,研究了增施土壤调理剂对盐碱土的改良效果及对作物生长的影响。结果表明,增施土壤调理剂不同时期后,同土层各处理pH、EC值较不施土壤调理剂均有不同程度的降低,pH和EC值总体表现为增施硫黄粉9 000 kg/hm2 ＞ 增施磷石膏30 000 kg/hm2 ＞ 增施腐植酸1 200 kg/hm2 ＞ 增施禾康土壤调理剂45 kg/hm2 ＞ 增施盐地宝盐碱土改良剂45 kg/hm2 ＞ 不施用土壤调理剂。增施磷石膏30 000 kg/hm2、硫黄粉9 000 kg/hm2、腐植酸1 200 kg/hm2均可降低Na+、Cl-含量,增加Ca2+、SO42-含量,对盐碱土改良效果明显。各处理对玉米折合产量的影响由高到低依次呈现为增施腐植酸1 200 kg/hm2、增施硫黄粉9 000 kg/hm2、增施磷石膏30 000 kg/hm2、增施禾康土壤调理剂45 kg/hm2、施盐地宝盐碱土改良剂45 kg/hm2、不施用土壤调理剂。综合考虑认为,在河西绿洲灌区不改变当地施肥水平和方式的前提下,增施腐植酸1 200 kg/hm2和增施硫黄粉9 000 kg/hm2对河西绿洲灌区盐碱地的改良效果较好。     

生物有机类复合调理剂在设施叶菜障碍土壤上的应用效果

针对设施叶菜土壤次生盐渍化和酸化严重,研制生物有机类复合调理剂,并从改良土壤综合性状方面探明其改良机制,为研制生物有机类复合调理剂及其在设施障碍土壤中的应用提供技术支撑和科学依据。以植物源有机肥、生物炭和耐酸耐盐功能微生物为原料研制生物有机类复合调理剂1和调理剂2,市场购买生物有机类调理剂3,并以化肥处理为常规对照,在苏南苋菜和鸡毛菜大棚中进行小区试验。调理剂1和调理剂2降低了土壤铵态氮和硝态氮含量,降低了电导率7.2%～12.9%,并显著增加了产量11.7%～24.5%。调理剂3增加了土壤有效磷和速效钾含量,显著增加电导率9.8%～20.8%,降低了土壤pH值,增加1.8%苋菜产量,但减少3.0%鸡毛菜产量。土壤生物学性状方面,调理剂1和调理剂2能显著增加土壤酶活性和有益微生物数量及微生物活性和多样性,并增加7.8%～30.2%土壤细菌数量,减少8.0%～45.2%土壤真菌数量。调理剂3则对土壤酶活性和微生物数量影响不显著,但降低了微生物活性和多样性。统计分析显示,对于高养分酸化设施叶菜土壤,高生物活性调理剂1和调理剂2主要通过降低盐分含量和改善土壤生物学性状有效缓解连作障碍,进而达到增产。在盐渍化和养分过度积累的设施障碍土壤中,应施用养分适宜、生物活性高的有机类土壤调理剂。     

土壤调理剂及其配施微生物菌肥对设施菜田次生盐渍化土壤改良效果研究

针对设施菜田土壤次生盐渍化问题,研究分析不同用量土壤调理剂及其配施微生物菌肥对促进土壤脱盐、改善土壤理化性质及土壤微生物多样性的改良效果。试验结果表明,施用土壤调理剂和微生物菌肥后,土壤理化性质明显改善,土壤容重、EC、全盐量均有不同程度下降,Na+、K+、Ca2+、Cl-、HCO3-含量降低,有效抑制土壤返盐;且施用土壤调理剂和微生物菌肥后,土壤细菌群落多样性和丰富度趋于增加,尤其是固氮菌和分解有机质菌属的数量显著增加,土壤有益菌含量的增加对黄瓜生长起到促进作用。土壤调理剂及其配施微生物菌肥在改善土壤理化性质、降低土壤表层盐分、提高土壤微生物细菌群落多样性方面具有显著效果,可为设施菜田次生盐渍化土壤缓解盐胁迫提供参考。     

土壤调理剂对滨海吹填土的改良效应

采用蘑菇棒、锯末、诺沃肥、脱硫石膏组成的土壤调理剂,通过调理剂掺拌和水力淋洗相结合的方法,对滨海吹填土进行土壤改良试验,检验该调理剂改良吹填土的可行性,并确定调理剂的最佳用量。研究结果表明:调理剂可有效改善土壤物理性状,减小土壤容重,增大渗透率和非毛管孔隙度。调理剂的使用虽然没有明显改变吹填土土壤盐分的去除总量,但可以有效提高土壤脱盐效率,减少洗盐用水量,试验组用水量为对照组的69.23%。其所去除的盐离子以Cl~-和HCO_3~-为主。调理剂减弱了土壤溶液中盐分对植物的毒害作用,其自身也为植物提供了所需养分;随着调理剂用量的升高,植物生物量也相应增大。综合考虑使用土壤调理剂对滨海吹填土的改良效果,确定其最佳用量为15%。     

有机土壤调理剂对酸化柑橘园土壤改良及提质增效研究

酸性土壤广泛存在于我国柑橘主产区,往往伴随土壤结构差、肥力低、供肥弱等障碍,是限制我国柑橘产区减肥增效、增产提质和绿色发展的重要因素之一。与传统土壤调理剂相比,施用有机来源的土壤调理剂有望协同实现土壤降酸培肥,促进树体养分吸收,增加柑橘产量和提高果实品质,但不同调理剂的效果可能存在差异。因此,通过连续两年的田间试验,评估了有机肥(T1)、生物炭(T2)、贝壳粉(T3)、复合调理剂(有机肥+生物炭+贝壳粉,T4)共4种有机来源土壤调理剂对酸性柑橘园土壤理化性质、营养春梢养分含量、果实产量与品质的影响。结果表明,与不施用土壤调理剂(对照,CK)相比,连续两年施用酸性土壤调理剂处理(T1～T4)的土壤pH平均增加0.44个单位,土壤酸度显著降低;同时,T1～T4处理的土壤紧实度显著降低,而土壤碱解氮、有效磷、速效钾、交换性钙和交换性镁含量显著增加。施用调理剂处理提高了叶片SPAD值和叶片氮、磷、钾含量,其中施用复合调理剂处理最为显著。与CK相比,施用土壤改良剂处理(T1～T4)两年平均增产幅度为8.8%～16.7%,施用复合调理剂处理的经济效益最佳。与CK相比,施用土壤改良剂(T1～T4)果实固形物增加了0.85～2.45个单位,同时显著增加了单果重、固酸比和糖酸比,果实综合品质显著提升。综合而言,复合调理剂处理在土壤酸化改良、地力提升,促进柑橘树体养分吸收,增产提质增效等方面的效果最为突出,可为我国酸性土壤柑橘园改良提供理论依据和技术支撑。     

调理剂对茶园土壤和茶叶产量及品质的影响

通过田间试验,研究不同调理剂与茶叶配方肥配施对茶园土壤性质和茶叶产量品质构成的影响。结果表明:3种土壤调理剂均能不同程度地改善茶园土壤肥力及提升茶叶产量和品质,对表层(0～20cm)土壤的改良效果要明显好于亚表层(20～40cm)土壤。其中,"亚科丰"土壤调理剂提高土壤pH的幅度较高,其次是"田师傅"土壤调理剂和生物质炭处理。生物质炭在提高土壤肥力以及茶叶产量和品质方面综合表现较好,酸性土壤茶园在施用生物炭后,可显著提高土壤有机质和氮磷钾元素含量,同时也能提高茶叶百芽重和发芽密度以及鲜叶中游离氨基酸总量。     

我国土壤调理剂中重金属元素及其相关原料农业资源化利用现状

通过对土壤调理剂主要原料的分类分析,研究我国主要土壤调理剂产品中Hg、As、Cd、Pb、Cr 5种重金属元素含量及不合格率等现状,就相关原料农业资源化利用进行探讨,为我国土壤调理剂行业管理提供技术支撑。分析样品主要来自农业部肥料登记检验样品,部分样品来自企业质量跟踪或质量复核样品,以及调研采集样品;采用农业推荐性标准NY/T 1978-2010《肥料汞、砷、镉、铅、铬含量的测定》进行重金属元素含量检测,根据农业部肥料和土壤调理剂登记标准进行结果判定。在4种类型的土壤调理剂中,有机源土壤调理剂、化学源土壤调理剂和农林保水剂3类产品在本试验所有样本中均未出现不合格情况。矿物源土壤调理剂中存在As、Pb、Cr3种重金属元素超过限量规定的情况,尤其Pb元素导致的不合格率达20.9%,Pb含量检测平均值为42.5 mg/kg,已经接近限量标准(50 mg/kg),Pb含量最高检测值达到204 mg/kg,是导致矿物源土壤调理剂不合格的主要原因。通过土壤调理剂主要原料的分类分析,发现导致Pb元素超标所用原料主要包括钾长石、牡蛎壳、钢渣、钼尾矿、磷矿石+碱渣等5种。因此,我国土壤调理剂产品中重金属元素情况总体处于相对安全的水平范围内,有机源土壤调理剂、化学源土壤调理剂和农林保水剂质量情况较好,而矿物源土壤调理剂中As、Pb、Cr元素存在一定质量问题,尤其是Pb元素质量问题突出。关于钾长石、牡蛎壳作为土壤调理剂原料农用,笔者认为应注意严格控制重金属元素含量,避免因原料引起产品重金属元素超标,而钢渣则建议慎重作为土壤调理剂原料使用。     

风沙土不同用量有机酸土壤调理剂应用效果综合评价

针对西北风沙土保水保肥能力差的问题,通过盆栽试验研究4个不同的有机酸土壤调理剂用量(0、20、40、60 g/kg)对西北障碍性土壤风沙土的水肥状况以及种植箭筈豌豆和玉米出苗率的影响,应用方差分析和主成分分析进行综合评价,为合理利用有机酸土壤调理剂改良风沙土理化性状提供理论基础。结果表明:施用有机酸土壤调理剂可以显著提高风沙土中有效态及全量氮、磷、钾养分含量以及有效养分占比。60 g/kg有机酸调理剂用量下种植箭筈豌豆和玉米,土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量较未施用处理分别提高167.01%、300.25%、74.32%和70.00%、212.84%、108.28%。作物生长期内水分蒸发散失量随着土壤调理剂用量的提升不断降低。调理剂用量60 g/kg时,种植箭筈豌豆和玉米的水分蒸发散失量较未施用调理剂处理分别显著下降22.43%和32.42%。但两种作物出苗率均随调理剂用量的提高呈现先升高后降低的趋势,且在调理剂用量为20 g/kg时达到峰值。土壤盐分测定结果也显示除钾、钙、镁离子等有益元素外,钠离子和氯离子也随着调理剂用量的提升显著提高,但全盐含量差异不显著。利用主成分分析对15个指标进行综合分析,结果表明随着有机酸土壤调理剂用量的提升,综合评分不断提高。因此,风沙土上调理剂的最佳用量为60 g/kg。     

不同物料对海滨沙性盐碱地改良效果研究

本文针对江苏省南通市海滨盐碱地特点，设对照、秸秆、膨化鸡粪、腐熟牛粪、功能有机肥、调理剂I和调理剂II共7个处理，通过原位田间小区试验进行不同改良物料对南通海滨沙性盐碱土壤的改良效果研究。结果表明：改良组的pH基本都显著高于对照组；虽各组含盐量结果之间存在一定差异，但改良组两个不同土层(0～10 cm、10～20 cm)的含盐量都分别显著低于对照组，当秸秆、膨化鸡粪、腐熟牛粪、功能有机肥、调理剂I和调理剂II的施入量分别为3.0、1.12、4.5、0.45、0.045和0.060 kg/m²时，0～10 cm深度的土壤中含盐量相较于对照组分别降低91.1%、93.0%、94.3%、88.8%、81.8%、78.5%，而10～20 cm深度土壤中含盐量分别降低75.3%、73.8%、69.3%、79.02%、68.2%、61.5%。研究结果说明施加上述改良物料均对降低土壤含盐量、消减盐碱障碍起到了较为显著的作用，其中在秸秆施入量为3.0 kg/m²时对南通海滨沙性盐碱地改良效果最好。     

土壤改良剂聚丙烯酰胺对紫色土物理性质及其空间变异的影响

聚丙烯酰胺(PAM)作为一种良好的土壤改良剂.对土壤结构的改善及其土壤对水分和养分的保持发挥了巨大作用,为了研究PAM对紫色土物理性质及其空间变异的影响.进行了野外径流小区试验.试验采用PAM的4种施用模式,包括A模式(浓度为30 g/m~3PAM液施)、B模式(浓度为60 g/m~3PAM液施)、C模式(浓度为30g/m~3PAM液施结合添加剂)、D模式(浓度为60 g/m~3PAM液施结合添加剂),并对紫色土坡面及其不同坡位的土壤水稳性团聚体、机械组成、容重、初始含水率以及土壤渗透率进行了测定.结果表明,C模式对促进>0.25mm水稳性土壤团聚体形成最明显,增大了23.87%,而相同模式下的不同坡位>0.25 mm水稳性团聚体含量的增量排序均为:上坡>中坡>下坡;4种模式在坡面及其不同坡位都促进了土壤中砂粒、粘粒的增加和粉粒和土壤容重的减少,其促进作用为:C模式>B模式>A模式>D模式;在坡面位置C模式分别提高初渗速率和稳渗速率1.790 mm/min和0.701 mm/min,同一模式下,土壤稳渗率的增量表现为:上坡>中坡>下坡.因此适当浓度的PAM结合添加剂的方式对紫色土物理性质的改良效果最好.     

坡地间隔覆盖配施土壤改良剂的实用性研究

本文采用间隔覆盖配施土壤改良剂方法,利用室内人工降雨实验与土柱实验研究该方法对土壤水分运动及分布的影响,进而为其实际应用奠定理论基础。结果表明:(1)间隔覆盖法可增加入渗区蓄水量,面积比为1:1时,土壤蓄水量可达到降雨量的1.83倍。配施土壤改良剂情况下,雨强I=60 mm/h,面积比1:1时,降雨入渗率可达到未施加改良剂处理的2.60倍。湿润锋分布较深,水分分布均匀程度也有所提高。(2)对土壤水分蒸发及吸持水能力的研究发现,在施加土壤改良剂条件下,水分蒸发受到抑制,而土壤吸持水能力增强,但两方面作用均与PAM用量密切相关。虽然研究结果证实此种方法的实用性,但土壤改良剂的适宜用量、间隔覆盖法的适宜面积比、水分的实际调控效果及其对作物的影响需进一步研究。     

蚯蚓粪与椰糠配施对盐渍土的改良效应

选用蚯蚓粪和椰糠为改良剂,不同浓度人工海水淹泡的土壤为改良对象,通过盆栽试验种植空心菜研究未施肥、单施蚯蚓粪、单施椰糠、蚯蚓粪+椰糠不同比例组合配施对盐渍土的改良效应。结果表明:(1)对于20%、60%和100%人工海水淹泡的盐渍土,蚯蚓粪与椰糠分别按1∶2.5、3∶2.5和3∶3.5配施种植空心菜效果最好,空心菜平均株高比未施肥处理、单施蚯蚓粪处理和单施椰糠处理分别提高56.1%、49.7%~50.6%、48.6%~51.8%;单株空心菜平均产量分别是未施肥处理、单施蚯蚓粪处理和单施椰糠处理的2.6~2.8、2.1和1.8~2.6倍。(2)与未施肥、单施蚯蚓粪和单施椰糠3种处理相比,3种不同等级的盐渍土通过配施不同比例的蚯蚓粪和椰糠处理后土壤pH值均得到明显改善,由酸性变为中性或接近中性;不同等级盐渍土的有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量均得到极显著提高(P<0.01),而土壤Cl-含量却极显著降低(P<0.01)。综上,蚯蚓粪与椰糠配施可显著改善盐渍土的pH值,并能显著增加盐渍土的养分含量和降低盐渍土的Cl-含量,更有利于作物的生长发育。几种不同处理对盐渍土的改良效果表现为蚯蚓粪+椰糠>单施蚯蚓粪>单施椰糠>未施肥。     

Evaluation of immobilizing agents as soil quality conditioners in addition to their metal(loid) immobilizing effect

In trace metal (TM)-contaminated agricultural soils,management of TM availability is important for safe crop production.In addition,maintenance or improvement of soil quality is vital for sustainable crop cultivation.Decreased TM phytoavailability and increased soil quality can be achieved by the application of various immobilizing agents to soil,which can supply both macronutrients and organic matter.This study investigated the long-term influences of four common immobilizing agents on soil biogeochemical properties and the phytoavailability of TMs in mixed metal-contaminated soil from a cultivated upland near an abandoned mining site.Lime (L),gypsum (G),fly ash (F),and animal manure-based compost (C) were applied to pots containing contaminated soil,either individually or in combination.After incubation for three years under sequential cultivation of two crops and fallow,soil biogeochemical properties were determined,and Brassica rapa plant bioassay was performed.The phytoavailability of all TMs (both cationic metals and anionic metalloids) remained significantly lower in soils treated with immobilizing agents even after three years,when compared with the no-agent control (CK) soil.In addition,the soil quality was significantly improved by treatment with immobilizing agents.For instance,the C and L+C treatments were the most effective in improving soil physical (bulk density,porosity,and water-resistant aggregate stability),chemical (pH,organic matter,total nitrogen,cation exchange capacity,and plant-available phosphorus,magnesium,and potassium),and biological (microbial biomass carbon and dehydrogenase activity) properties.The improvement of soil properties and lowering of TM bioavailability were also consistent with the most significant increase in B.rapa biomass production observed in the C treatment,followed by the L+C,G+F,L,G,F,and L+G treatments,as compared with that in CK.These results indicate that the function of the TM-immobilizing agent as a soil quality conditioner,in addition to its TM immobilizing effect,should be considered when selecting such agents for agricultural or ecological applications.     

改良剂对滴灌棉田镉分布及迁移特征的影响

通过田间桶栽试验研究了高浓度镉(40mg/kg)条件下,4种改良剂(有机—无机复合稳定剂、无机高分子复配材料、聚丙烯酸盐复配材料、有机高分子复配材料)对棉田土壤剖面中土壤pH、阳离子交换量(CEC)、镉含量及其形态分布迁移的影响。结果表明:(1)4种改良剂均显著提高了棉田土壤剖面各层的pH和CEC,无机高分子复配材料在0—20cm土层效果最好,分别增加了0.43个单位和4.43cmol/kg;(2)改良剂促进土壤可交换态镉向其余4种形态的转化,相关分析表明碳酸盐结合态与可交换态镉含量呈极显著负相关(P0.01),在0—20cm和20—40cm土层中效果尤为突出,以无机高分子复配材料对土壤可交换态镉的降低效果最好,降低了3.61mg/kg;(3)各土层中的pH和CEC均与可交换态镉呈负相关,与其他形态呈正相关。即改良剂通过改变土壤pH和CEC,影响土壤镉的分布及迁移,从而降低镉的有效性,达到改善土壤环境的目的。