玉米秸秆和Al2(SO4)3对苏打盐碱土主要盐碱化指标的影响

采用室内培养试验研究添加玉米秸秆和Al2(SO4)3对苏打盐碱土pH值、可溶性盐含量和阳离子交换量的影响,旨在为盐碱土合理改良利用提供理论依据。研究发现,加入玉米秸秆和Al2(SO4)3后,苏打盐碱土pH值有不同程度的降低。当Al2(SO4)3加入量为0%～0.8%时,随着Al2(SO4)3加入量的增加,苏打盐碱土pH值急剧下降,而当Al2(SO4)3加入量继续增加时,则pH值变化较缓慢。Al2(SO4)3加入量相同时,玉米秸秆的添加对降低苏打盐碱土的pH值具有略微促进的作用。在玉米秸秆和Al2(SO4)3的共同作用下,苏打盐碱土Na+、K+、Ca2+和Mg2+的含量均升高,而CO32-和HCO3-的含量则随着玉米秸秆和Al2(SO4)3加入量的增加而逐渐降低。玉米秸秆和Al2(SO4)3的加入使苏打盐碱土的阳离子交换量也有所增加,阳离子与土壤胶体上的Na+进行置换,最终使苏打盐碱土碱化度下降。综合而言,试验条件下,15%玉米秸秆和0.8%Al2(SO4)3对苏打盐碱土的改良效果最佳。     

玉米秸秆夹层改善盐碱地土壤生物性状

为探索玉米秸秆夹层对盐碱地改良的效果,2008年自通辽市花吐古拉采集盐碱土进行玉米秸秆隔离层处理,2009年开始种植大麦,研究玉米秸秆造夹层对盐碱土中微生物数量、土壤酶活性、大麦生物性状及产量的影响。结果表明,玉米秸秆造夹层显著增加了(P0.01)盐碱土中细菌、放线菌、真菌、亚硝酸细菌和纤维素分解菌的数量以及脲酶、蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶和过氧化氢酶的活性,而降低了(P0.01)盐碱土中多酚氧化酶的活性。随玉米秸秆用量增加,微生物数量增加(P0.01),脲酶、蛋白酶、淀粉酶、多酚氧化酶的酶活性升高(P0.01),而纤维素酶和过氧化氢酶的酶活性变化不明显。随玉米秸秆掩埋深度增加,微生物数量减少(P0.01),蛋白酶活性降低(P0.01),多酚氧化酶活性升高(P0.01),其他酶活性变化不明显。随着时间的增加,盐碱土中微生物数量和酶活性显著增加(P0.01)。各处理中A3B1(秸秆用量60 000 kg/hm2、掩埋深度10 cm)各种酶活性最高,产量达到1914 kg/hm2,是较优的玉米秸秆造夹层改良盐碱地的处理。该研究表明玉米秸秆夹层处理能够很好地改善盐碱地的生物性状。     

土壤改良剂对黄河三角洲滨海盐碱土的改良效应

采用牛粪(A)、石膏(B)、秸秆(C)、保水剂(D)4种改良剂,通过4因素4水平正交设计方案,对黄河三角洲滨海盐碱土进行土壤改良试验,筛选出较好的改良方案,为黄河三角洲盐碱土的改良利用提供理论依据。研究结果表明:土壤pH和钠吸附比(SAR)随着改良时间增加呈下降趋势,土壤有机质、有效氮、有效磷、有效钾呈上升趋势;4种改良剂对盐碱土改良指标的贡献值存在差异,综合考虑最佳配方为A4B4C1D4,其土壤有机质、有效氮、有效磷、有效钾含量分别比对照增高113.93%,1 014.23%,828.32%,265.45%;其土壤pH和SAR比对照分别下降4.71%,33.37%。     

盐碱土改良材料对草甸盐土理化性质与玉米生产效益的影响

选取河西走廊的草甸盐土区域,进行了盐碱土改良材料对草甸盐土理化性质和玉米产量及经济效益的影响研究。结果表明,复合型盐碱土改良材料因素间最佳组合为:A2B3C3D1E2(硫酸铝800g,硫磺900g,石膏4 500g,糠醛渣800g,聚乙稀二醇60g)。盐碱土改良材料施用量与草甸盐土总孔隙度、团粒结构、自然含水量、脱盐率呈正相关,与容重、pH值、EC和全盐含量呈负相关。盐碱土改良材料由0.61t/hm2,增加到1.22和1.85t/hm2,玉米幼苗生长发育、玉米的植物学性状随着改良材料施用量的增大呈上升趋势。盐碱土改良材料施用量由0.61t/hm2,增加到1.22和1.85t/hm2时,玉米经济性状和产量随着盐碱土改良材料施用量的增加而增加。当盐碱土改良材料用量超过1.85t/hm2时,玉米经济性状和产量随着盐碱土改良材料施用量的增加而降低。盐碱土改良材料施用量为1.85t/hm2时,边际产值、边际利润、增产值、利润、产投比达到最大值。盐碱土改良材料适宜用量为1.83t/hm2时,玉米的预测产量为6.29t/hm2,计算结果与田间试验处理4结果相吻合。     

玉米秸秆隔离层对西辽河流域盐碱土碱化特征及养分状况的影响

自2008年开始用采自通辽市花吐古拉的盐碱土进行玉米秸秆隔离层处理,并种植大麦,分析4年盐碱土养分及碱化指标变化情况.结果表明:A3 B1处理(玉米秸秆用量6 kg/m2,掩埋深度为10 cm)的改良效果最佳,经过4年的玉米秸秆隔离层生态修复,土壤有机质含量比对照区增加了10.4 g/kg,碱解氮、速效磷、速效钾含量分别比对照区增加了43.2,56.0,102.7 mg/kg,pH值下降了2.19个单位,碱化度下降了37.3％,总盐量降低了2.251 g/kg;阳离子中K+、Na+、Ca2+、Mg2+含量分别下降了78.6％,72.8％,81.5％,75.6％;阴离子中CO32-、HCO3、SO42-、Cl-含量分别下降了60.0％,75.5％,40.0％,65.5％.其他各处理区养分都得到不同程度的增加,碱化特征指标趋于良性改善.     

群落配置对滨海围垦区土壤理化性质的影响

以崇明东滩湿地围垦区为例,对栽植10年不同植物群落配置模式下土壤主要的理化性质(机械组成、容重、孔隙度、田间持水量、pH和含盐量)进行了测定,以探讨不同群落配置对盐碱土的改良效果。结果表明,相对于裸地,灌草复合种植模式下土壤的物理性黏粒增加57.8%,容重减小13.7%,总孔隙度增加18.2%,田间持水量增加17.8%;草本群落仅在土壤表层(0~10cm)容重显著降低了27.3%,总孔隙度和田间持水量显著增加了36.8%和25.2%,同时0~40cm层次的土壤机械组成均有改善,土壤砂粒减少65.3%,物理性黏粒增加94.6%;灌木群落下20~40cm土层的土壤容重减小16.3%,总孔隙度增加8.8%,田间持水量增加13.0%,而0~40cm土层的土壤机械组成改良效果不明显。各群落配置对土壤pH和含盐量的改良效果均比较显著,pH降至8.5以下,达到作物生长发育的要求;含盐量NaCl降至2.5 g kg-1以下,符合轻度盐碱土的标准。主要理化性质相关分析结果表明土壤容重与总孔隙度、毛管孔隙度、田间持水量呈极显著负相关;土壤pH与含盐量呈显著正相关。研究认为灌草复合模式更有利于滨海围垦区盐碱地土壤理化性质的改良。     

不同有机物料还田对土壤结构与玉米光合速率的影响

为解决由于长期不合理耕作及有机物料利用率低而导致土壤养分贫瘠和土壤物理性状恶化情况,本试验针对黑土宜板结和肥力保持等问题设置了不同技术措施,研究在玉米生育时期不同有机物料还田模式对土壤结构特性及玉米光合速率的影响。结果表明:收获后浅翻深松+秸秆还田和有机肥处理较常规处理,土壤容重下降了0.13 g·cm-3和0.09 g·cm-3,浅翻深松+秸秆还田、有机肥、翻压绿肥和生物肥均能降低土壤紧实度,改善土壤三相比,增加土壤通气透水性,使得土壤物理结构得到改善。有机肥、秸秆还田和生物肥处理提高玉米喇叭口期光合速率,较常规处理提高2.1~7.6μmol·m-2·s-1;秸秆还田和生物肥较常规施肥处理,蒸腾速率下降57%和56%;在玉米喇叭口期各处理气孔导度均小于对照,灌浆期秸秆还田处理较常规处理气孔导度增加,导致叶片胞间CO2浓度下降,说明气孔阻力的降低导致叶片胞间CO2浓度降低。有机物料还田后可以降低土壤容重、紧实度,土壤三项比达到合理范围,并且可以提高作物的光合速率,降低蒸腾速率,尤其是秸秆还田和有机肥处理好于其他处理。保护性耕作和有机物料还田对于提高土壤肥力、改善土壤物理特性,提高作物光合速率,增加作物产量均起到积极促进作用。     

磷石膏改良滨海盐土效果及对小麦生长的影响

江苏滨海盐土（盐碱土）约66.22万公顷,大多未开发利用,主要因为含盐量很高,迫切需要进行改良。本试验采用田间试验方法,利用磷肥厂副产物磷石膏进行盐(碱)土改良试验。试验设置不施肥、不施用磷石膏、单施复合肥、施用复合肥+磷石膏不同用量等8个处理进行。结果表明,施用磷石膏可以降低盐碱土土壤pH,与不施用磷石膏的对照相比,施用磷石膏后表层0～20 cm土壤pH下降0.07～0.40单位,碳酸氢根离子下降15.81%～43.53%;土壤钠离子浓度下降17.25%～89.83%,土壤钾离子含量增加8.17%～384.90%,土壤钙离子含量增加59.51%～1977.72%,土壤有机质增加4.51%～19.50%。施用磷石膏处理小区小麦叶片全氮含量较不施磷石膏处理增加7.85%～26.21%,叶片全磷含量增加5.02%～35.97%;小麦增产11.41%～45.26%。滨海盐土及盐碱土可以采用磷石膏进行改良,有较好的改良效果。综合考虑,以处理为30%复合肥1 050 kg·hm-2＋磷石膏1 125 kg·hm-2和30%复合肥1 050 kg·hm-2＋磷石膏2250 kg·hm-2处理效果最好。     

四种有机废弃物对新疆盐碱地及甜菜苗期生长的影响

为探明4种有机废弃物及施用量对甜菜苗期生长及土壤盐分的影响,采用盐碱土开展甜菜盆栽试验,施用不同浓度味精废弃物、加菌味精废弃物、沼液、动物氨基酸,以清水为对照,观测盆栽土壤的pH值、盐分及甜菜苗期生长指标。结果表明,施用沼液与动物氨基酸能降低土壤的pH值,施高浓度沼液的土壤pH降值1.46个单位,效果明显;施用150 g·m~(-2)味精废弃物与加菌味精废弃物能明显降低土壤盐分,脱盐率分别达到33%、31%;同时150 g·m~(-2)加菌味精废弃物能显著提高发芽质量,发芽率达到88%,活力指数较对照增加3.59;施用50 g·m~(-2)动物氨基酸能有效促进甜菜生长,干物质较对照增重3.95 g。研究结果可为高效利用有机废弃物改善新疆盐碱地与甜菜生长环境提供参考。     

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。     

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%.     

秸秆覆盖方式和施氮量对河套灌区夏玉米氮利用及产量影响

为探究夏玉米氮素转运利用规律、产量及土壤NO3－-N含量分布对秸秆覆盖方式和施氮量的响应，在河套灌区开展2a不同秸秆覆盖方式（秸秆表覆B处理、秸秆深埋S处理）和不同施氮水平（不施氮N0、低氮N1、中氮N2、高氮N3）的田间试验，以传统耕作模式为对照（CK处理）。结果表明：在0～100 cm土层，各处理NO3－-N含量随施氮量增加而增大，成熟期B和CK处理随土层加深呈先减后增趋势，而S处理呈先增后减趋势；B处理提高0～20 cm土层NO3－-N含量，而S处理提高20～40 cm土层NO3－-N含量（P<0.05）；秸秆覆盖可减少0～100 cm土层NO3－-N累积损失量，且显著提高氮肥利用率及夏玉米氮素转运量对籽粒产量的贡献率，SN2处理效果较佳。相比CK处理，成熟期的SN2处理2 a平均NO3－-N累积损失量降低39.6%，氮肥利用率较提高28.5%，夏玉米氮素转运量对籽粒产量的贡献率提高32.1%，增产9.3%。综合分析，秸秆深埋配施中氮效果较佳，可实现河套灌区夏玉米提效增产的目标，并减少深层土壤NO3－-N累积损失量，为优化河套灌区夏玉米耕作施氮模式和缓解农业面源污染提供参考。     

玉米秸秆和污泥共热解制备的生物质炭及其对盐碱土壤理化性质的影响

[目的]研究不同温度制备的玉米秸秆和污泥基生物质炭不同施加量对盐碱土壤基本理化性质的影响,为盐碱土改良及土壤污染物质的生态修复等方面的研究提供科学依据。[方法]以质量比5∶2的玉米秸秆和剩余活性污泥为原料,分别在300,350,400,450,500℃共5个不同温度条件下热解制备生物质炭,通过扫描电镜、元素分析和红外光谱对其性质及结构进行分析,并通过培养试验研究其对盐碱土壤基本理化性质的影响。[结果]随着热解温度的升高,生物质炭微观结构越发达,比表面积越大,表面官能团的种类和数量也产生了显著性变化;同时随着热解温度逐渐升高,生物质炭C含量不断增加,而O,H和N含量却逐渐降低;添加玉米秸秆和污泥共热解制备的生物质炭能够显著增加盐碱土壤中有机碳含量,而土壤中总氮、总磷、有效磷、速效钾含量变化幅度较小;水溶性盐含量降低明显;加入生物质炭后大幅度提高了土壤阳离子交换能力,添加量越大,阳离子交换量越大;但生物质炭对土壤pH值影响不大。[结论]玉米秸秆和污泥基生物质炭提高了土壤养分含量和肥力指标,降低了土壤盐碱性。玉米秸秆和污泥基生物质炭可用于盐碱土壤的改良。     

玉米秸秆还田对盐碱地土壤真菌多样性的影响

为揭示盐碱地秸秆还田改良中土壤真菌群落结构及其多样性变化,以未开垦盐碱地(ZH1)、非盐碱连作玉米田(ZH2)和秸秆还田盐碱玉米田(ZH3)为材料,在玉米吐丝期,利用高通量测序技术与相关生物信息学分析结合,研究表层土壤真菌群落丰富度、多样性和群落结构的变化。结果表明,3个处理土壤真菌群落结构和丰度差异大,已知菌属中ZH1的优势属为马拉色菌,ZH2优势属为暗球腔菌属,ZH3优势属为链格孢属。玉米秸秆还田对盐碱地土壤真菌多样性的影响较大,两年玉米秸秆还田盐碱土壤真菌多样性和物种丰度与未开垦盐碱地比较均有所下降。     

不同肥力土壤下施氮与玉米秸秆还田对冬小麦氮素吸收利用的影响

为了解华北潮土区不同土壤肥力水平下施氮与玉米秸秆还田对冬小麦氮素吸收利用的影响,采用15N标记氮肥和15N标记玉米秸秆的双标记方法,在两种肥力水平土壤上进行盆栽试验,研究了玉米秸秆全量直接还田对冬小麦地上部氮素累积量、氮素分配和氮肥回收率的影响。结果表明:（1）等氮肥用量条件下,与不配施玉米秸秆相比,施用玉米秸秆则显著降低了冬小麦地上部氮素累积量;高肥力土壤的子粒氮素累积量高于低肥力土壤,冬小麦秸秆氮素累积量则以低肥力土壤为高;氮肥配施玉米秸秆使得氮肥回收率下降9.6%～15.7%,土壤残留率增加12.2%～16.4%。（2）氮肥用量为N 150和300 kg/hm2时,玉米秸秆氮素的当季回收率达到22.8%～33.1%,冬小麦子粒氮素约7%～10%来源于还田的玉米秸秆。（3）等氮肥用量和相同土壤肥力条件下,氮肥配施玉米秸秆对冬小麦子粒产量影响不显著,在氮肥用量为N 150和300 kg/hm2条件下,影响冬小麦子粒产量主要是土壤肥力水平,该试验结果还有待于田间进一步验证。     

生物炭对滨海盐渍土理化性质及玉米幼苗抗氧化系统的影响

以黄河三角洲典型盐化潮土为供试土壤,设置12.5,25.0,50.0,100 g/kg 4个梯度生物炭添加量,通过盆栽试验研究不同添加量下生物炭对滨海盐渍土理化性质及玉米幼苗抗氧化系统的影响。结果表明:(1)与对照相比,随着生物炭添加量的增加,盐渍土的电导率、速效磷、速效钾、阳离子交换量及易氧化有机碳的含量呈现显著增加的趋势;不同生物炭添加量下,盐渍土的pH、碱解氮含量略有下降,但各添加量处理间差异不显著;而生物炭对盐渍土可交换态钠含量无显著影响。(2)添加适量生物炭(12.5,25.0,50.0 g/kg)可显著提高玉米幼苗叶片抗氧化酶活性和根系活力,并降低叶片超氧阴离子产生速率和过氧化氢含量,从而改善玉米幼苗的生理性状;然而,较高的生物炭添加量(100 g/kg)对幼苗抗氧化系统产生不良影响,造成植物体内活性氧的累积。因此,添加适量生物炭可以改善滨海盐渍土的理化性质,并在一定程度上有效改善盐胁迫下玉米幼苗的生理特性,但较高用量对作物抗氧化系统具有抑制作用。     

Effect of Salinity on the Transformation of Wheat Straw and Microbial Communities in a Saline Soil

Currently, straw transformation in saline soil is largely unknown. The effect of soil salinity on wheat straw transformation and the roles of nitrogen (N) and phosphorus (P) were evaluated in a greenhouse experiment. By sodium chloride (NaCl) addition, straw was applied at the rate of 30 g kg^?1 in various saline soils (2.0–4.0 g kg^?1). N or combined N and P added in straw amended saline soil (3.0 g kg^?1). Three replications of each treatment were sampled to determine straw residues at 30, 60, and 90 d. Results showed straw application significantly increased microbial biomass, especially fungal biomass. Soil salinity increased by 1.0 g kg^?1, which decreased straw decomposed rate by 6.3 ~ 11.1%. N application significantly increased straw decomposed rate (p < 0.05), and high salinity obviously inhibited the humidification process of straw. We suggested that straw carbon transformation regulation and little straw residue accumulation in saline soil should arouse more attentions in future studies.     

固体废弃物堆肥还田对制种玉米田理化性质和玉米产量及经济效益的影响

在河西走廊的制种玉米田,采用田间小区试验方法,将几种农业固体废弃物按比例混合,经发酵处理后,施入土壤,研究了固体废弃物对制种玉米田理化性质和玉米产量及经济效益的影响,结果表明:固体废弃物糠醛渣、牛粪、玉米秸秆、羊粪,各物料容积比为0.500:.20:0.20:0.10,施用量为45.00 t hm-2,改土培肥效应最佳,与ck(对照)比较,土壤总孔隙度、团粒结构、有机质、速效N、速效P、速效K、CEC分别增加了8.31%、8.73%、3.86 g kg-1、21.42 mg kg-1、7.47 mg kg-1、42.67 mg kg-1、13.07 cmol kg-1;自然含水量、贮水量分别增加了84.71 gkg-18、9.54 m3 hm-2;玉米增产量、增产值、利润分别增加了2.03万元hm-20、.51万元hm-2、和0.32万元hm-2;而土壤容重降低了0.22 g cm-3。土壤长期施用粉煤灰和生活垃圾将会导致土壤中重金属离子的富集;而长期施用锯末和糠醛渣不会引起土壤重金属离子的富集。处理间的差异显著性经LSR检验达到显著和极显著水平。     

不同调理剂对酸性土壤降酸效果及大麦幼苗生长的影响

采用土壤培养及盆栽试验研究5种调理剂(生石灰、油菜秸秆、有机肥、钾硅肥、土壤改良剂,用量均为1.8 g/kg)对酸性土壤(pH值3.9)酸度指标和大麦幼苗生长的影响。土壤培养试验结果表明,施用生石灰、有机肥和钾硅肥均能明显提高土壤pH值,降低土壤交换性酸总量、交换性H+和交换性铝含量。其中以生石灰降酸效果最好,到培养第90 d,相比于对照处理提高了0.66个单位,土壤交换性铝含量减少了2.01 cmol/kg;其次是有机肥和钾硅肥处理,pH值较对照处理分别提高了0.14和0.15,土壤交换性铝含量分别降低了0.23和0.19cmol/kg;油菜秸秆和土壤改良剂处理从酸度指标来看,与对照并没有显著差异。大麦幼苗盆栽试验结果表明,与对照相比,生石灰、油菜秸秆、有机肥、钾硅肥和土壤改良剂处理的大麦幼苗地上部生物量分别增加71.5%、24.1%、27.6%、28.2%、24.7%,大麦株高、根长、根系总表面积和根系活力均显著高于对照处理,根系平均直径减少,有利于养分和水分的吸收。综合结果表明,不同类型的调理剂对酸性土壤的降酸效果不尽相同,其中以生石灰效果最好,秸秆处理尽管没有有效降低土壤酸度但仍可明显促进作物生长,因此也可用作酸性土壤的改良物质,在实际生产中应因地制宜应用各种调节物质来促进作物生长。