燃煤电厂脱硫石膏改良碱化土壤种植甜高粱的施用量研究

脱硫石膏改良碱化土壤种植甜高粱的田间试验研究表明,施用脱硫石膏可以有效降低土壤碱化度、总碱度和pH值,显著提高甜高粱的出苗率和产量。但是其改良效果并不与脱硫石膏的施用量呈正相关,脱硫石膏施用量过大反而会抑制甜高粱的生长发育。当每667m2的脱硫石膏施用量为1.72～1.79t时,对降低土壤碱化度、总碱度和土壤pH的效果较好。当每667m2脱硫石膏施用量为1.75t时,甜高粱出苗率和产量最高,分别达到78.41%和1265.18kg。实现改良碱化土壤效果较好,同时能够满足甜高粱生长发育的脱硫石膏每667m2施用量为1.75。     

脱硫石膏改良碱化土壤的施用量研究

采用盆栽试验方法,共设计5个脱硫石膏水平(0、15、30、45、60 t/hm2),通过种植玉米进行脱硫石膏改良碱化土壤的施用量试验,研究玉米在不同脱硫石膏水平条件下的株高、根长、株径、单株根鲜重、土壤理化性质的变化规律.结果表明:施用脱硫石膏改良碱化土壤可以有效降低土壤的pH值和促进玉米的生长;综合土壤pH值、全盐量以及玉米的生长指标,初步得出脱硫石膏施用量30 t/hm2对重度碱化土壤的改良效果最好,最有利于玉米的生长发育.     

脱硫石膏配合淋洗改良碱化土壤对土壤盐分分布及作物生长的影响

我国耕地盐碱化面积约占总耕地面积的7%,碱化土壤严重威胁了我国的农业发展和粮食安全;脱硫石膏是一种经济环保的碱化土壤改良剂,淋洗可以促进脱硫石膏改良碱化土壤过程中上层土壤脱盐。针对脱硫石膏改良碱化土壤对土壤盐分分布及作物生长的影响问题,在河套灌区采用田间试验的方法,对不同脱硫石膏用量(10.1、14.5和0t/hm2)配合不同淋洗量(1.52×103、2.20×103和0t/hm2)改良处理下土壤0~100cm土层的土壤化学指标(碱化度ESP、酸碱度pH和电导率EC)变化规律及2012年食葵的生长特性指标进行研究。结果表明:1)所有处理0~40cm土层ESP、pH和EC在第一年淋洗和秋浇后显著降低,之后逐渐趋向稳定,ESP和EC在年内有增加趋势;40~100cm土层各指标较0~40cm稳定,综合改良处理土壤ESP、pH略有降低,仅淋洗处理有升高的趋势;2)0~60cm土层综合改良处理改良效果优于其他处理,当深度大于60cm时,所有处理的改良效果不明显;3)高脱硫石膏配合淋洗对食葵的生长指标和产量的提高程度优于其他处理。脱硫石膏配合淋洗改良能够有效地改善碱化土壤盐分分布及作物生长情况,可为碱化土壤的改良提供借鉴。     

旱作条件下盐分冲洗试验对盐碱土的改良洗盐效果

在旱作条件下设置排盐沟、施用脱硫石膏、深松耕等处理,开展农田快速淋盐试验。结果表明,灌水定额5 100 m~3/hm~2时,"排盐沟+脱硫石膏+深松耕"模式下,0~100 cm土层SO_4~(2-)、Cl~-、K~+含量显著下降,土壤pH值显著降低,0~60 cm土层土壤碱化度下降明显;同样灌水定额条件下,"排盐沟+深松耕"洗盐模式能显著降低0~40 cm土层CO_3~(2-)、Ca~(2+)、Mg~(2+)含量;施用脱硫石膏在降低0~40 cm土壤pH值起主导作用,深松对脱硫石膏降低土壤pH值效果有负作用。"灌水定额5 100 m~3/hm2+排盐沟+脱硫石膏+深松耕"模式下土壤pH值、碱化度显著降低,全盐淋洗效果最佳,为盐碱地改良以及进一步开发利用提供参考。     

微咸水淋洗与施改良剂结合对滨海盐土的改良效果

通过盆栽试验的方法研究微咸水淋洗与施改良剂结合对滨海盐土的改良效果,结果表明:微咸水淋洗能够明显降低土壤全盐量和Na+、Cl-含量,但会造成土壤pH值的升高;改良剂葡萄酒泥和脱硫石膏配合施用能够降低土壤pH值,增加土壤养分含量;微咸水淋洗与施改良剂结合对黑麦草的出苗和生长都有一定的促进作用。     

石膏与肥料配施对滨海盐土降盐抑碱的效果研究

2009年在江苏省沿海地区农业科学研究所沿海农业科技示范园进行田间试验,作物种植方式为油菜玉米轮作。采取两因素三水平组合设计,3个石膏施用量和3种肥料(无机肥、生物有机肥、有机无机复混肥),以单独施用无机肥为对照,研究不同肥料与石膏配施下土壤盐碱指标的变化状况,综合评价各种施肥措施对滨海盐土降盐抑碱的效果,确定最优的施肥组合。结果表明:石膏施用300 kg·hm-2时,土壤盐分、总碱度、pH值和钠吸附比(SAR)较对照显著降低了57.40%、6.96%、0.44和35.72%,但过量(600 kg·hm-2)施入石膏会导致盐分的升高;不同肥料处理后,土壤盐分、总碱度、pH值和SAR由大到小为有机无机复混肥、生物有机肥、无机肥处理;肥料与石膏交互作用明显,生物有机肥和有机无机复混肥与石膏配施后,土壤各盐碱指标较单一施用肥料或石膏显著降低,且有机无机复混肥与300 kg·hm-2石膏配施对滨海盐土降盐抑碱的效果最好,土壤盐分、总碱度、pH值和SAR较对照分别降低了70.93%、38.26%、0.49和38.75%。土壤盐分与总碱度、pH值和SAR呈正相关关系,即随着盐分的降低,土壤碱化程度减弱,土壤降盐和抑碱同时发生。结论:300 kg·hm-2石膏与有机无机复混肥配施降盐抑碱效果最好,是适宜于滨海盐土的最优施肥组合。     

脱硫石膏改良碱化土壤对土壤重金属环境的影响

脱硫石膏中的主要成分硫酸钙能与碱性土壤中的交换性Na+进行反应以改良碱性土壤。采集了10个燃煤火力发电厂的脱硫石膏样品进行测试分析,结果表明不同电厂脱硫石膏的硫酸钙含量和砷、汞、铅、铬、镉重金属元素含量存在差异,其硫酸钙含量在51.8~89%之间,重金属含量基本低于适用于耕地的国家土壤环境质量二级标准(GB15618-1995)。利用这些脱硫石膏改良碱化土壤并种植油葵,连续五年监测土壤中的重金属含量,结果表明利用脱硫石膏改良碱化土壤不影响重金属的含量,为今后脱硫石膏改良盐碱地的大面积示范推广提供了安全可靠的依据。     

脱硫石膏改良对碱化土壤磷素营养的影响

为探明脱硫石膏对碱化土壤磷素有效性影响的机制,采用田间试验方法,研究不同脱硫石膏施用量对碱化土壤全磷、有效磷、无机磷组分等的影响。结果显示,与对照相比,施入脱硫石膏处理土壤全磷含量无明显变化,速效磷降低,无机磷含量升高;脱硫石膏施入土壤无机磷的增加主要以Ca₂ P和Ca8 P态为主,无机磷平均含量增加的变化顺序依次为Ca₂ P>Ca8 P>Fe P>O P>Al P >Ca10 P。Ca8 P可作为潜在磷源,成为Ca₂ P的有效补充,土壤有效磷的降低和无机磷组分磷酸钙盐增加在一定范围内未影响到油葵对磷素的吸收,22.5×10~33.75×10 kg /hm脱硫石膏施用量对重度碱化土壤磷素营养最为有利,过量施用对油葵生长不利。总之,脱硫石膏改良引起碱化土壤无机磷组成变化是控制磷素营养的重要机制。     

添加脱硫石膏对盐碱土壤入渗性能及土壤性质的影响

已有的科学研究和生产实践证明,添加脱硫石膏可以有效改良东北苏打盐碱土。但通过添加脱硫石膏如何影响土壤水分入渗性能及盐碱土性质的相关研究还比较缺乏。本文通过室内土柱淋洗试验,明确了土壤入渗效率随脱硫石膏用量的增加而增加,能够有效降低盐碱土的pH、EC、碱化度等,为盐碱土壤的改良修复提供了理论依据。     

不同含硫物料对盐碱地的改良效果

针对大同盆地中部的苏打盐化土,采用脱硫石膏、硫酸亚铁、硫磺、硫酸铝改良剂的不同施用量进行田间小区试验,研究了改良剂对土壤pH值、电导率(EC)和生物量的影响,通过这些指标来分析和比较改良效果。结果表明,在这4种含硫物料的不同量级上,脱硫石膏降低pH值效果最好,其对土壤pH值降低范围在0.71~1.25,最大降低幅度达到12.4%;其次是硫酸亚铁;硫磺和硫酸铝对pH值的降低效果不显著。施用脱硫石膏后EC值上升最大,但经过淋洗,最终会下降。饲草玉米的相对产量由大到小依次是脱硫石膏硫酸铝硫酸亚铁硫磺。通过试验发现,在试验区域施用脱硫石膏33.75 t/hm~2能有效降低土壤pH值,改善土壤理化性质,增加饲草玉米生物量,改良效果最佳。     

大庆市不同土壤类型盐碱化特征及评价

采用野外调查与试验分析相结合的方法,对大庆市五区四县不同类型土壤的全盐量、阴离子组成、pH值、总碱度、交换性Na+和碱化度等指标进行了研究,并运用主成分分析对主要土壤类型的盐碱化进行了综合评价。结果表明:大庆市主要土壤类型的全盐量和碱化度,在盐碱土中最高,分别为3.307g/kg和33.464%;在黑钙土中最低,分别为0.693g/kg和1.823%。全盐量和碱化度在各土壤类型中的排序一致,为:盐碱土草甸土沼泽土风沙土水稻土黑钙土。各土壤类型的阴离子组成主要以HCO3-为主,且HCO3-的质量分数随土壤全盐量的增加而增加,SO24-和Cl-,CO32-的质量分数最少。盐碱土中Cl-的质量分数小于SO42-的质量分数,故其属于硫酸盐苏打盐渍土。不同土壤类型的全盐量与各阴离子的相关性有显著差别,除沼泽土外,其他土壤类型全盐量越高,与阴离子的相关性越显著。碱化度与交换性Na+有极显著相关性。pH值与总碱度呈极显著相关。主成分分析结果显示,大庆各土壤类型的盐碱化状况为:盐碱土草甸土沼泽土风沙土黑钙土水稻土。     

ICP-OES法测定石灰性土壤中交换性盐基钙镁钾钠

[目的]采用ICP-OES法同时测定石灰性土壤中交换性盐基钙镁钾钠。[方法]用pH 8.5的0.1 mol/L氯化铵溶液-70%乙醇溶液作为交换浸提液,交换浸提液稀释5倍,盐酸酸化,ICP-OES同时测定石灰性土壤中交换性盐基钙镁钾钠。[结果]方法检出限:Ca0.751 cmol/kg,Mg 0.344 cmol/kg,K 0.060 cmol/kg,Na 0.135 cmol/kg。用国家一级标准物质和不同地区石灰性土壤进行验证,方法准确度和精密度均小于5%。[结论]该方法能够满足生态地球化学评价样品中交换性盐基钙镁钾钠的测定。     

模拟降雨条件下赤泥对土壤盐碱化的影响

为了解不同厚度赤泥在酸雨和雨水淋溶条件下对土壤盐碱化的影响,以山西某堆场赤泥为研究对象,采用土柱淋溶实验研究在模拟酸雨和雨水条件下,覆盖不同厚度赤泥对土壤pH、碱化度(ESP)以及电导率(EC)的影响。所用土壤为堆场附近背景土壤,其pH为8.68,有机质含量为25.66 g·kg-1,容重为1.20 g·cm-3,含水率为12.01%。结果表明:经淋溶后,土壤pH在表层0~10 cm深度显著升高,最大值达到10.18;在10~30 cm增加到8.67~9.12,与原始土壤相比升高较为明显;在30~60 cm深度没有明显变化。除覆盖5 cm厚赤泥经雨水淋溶组之外,其他实验组表层(0~10 cm)土壤ESP值均超过15.00%,土壤呈碱化状态;在10~40 cm深度土壤ESP增加到5.38%~14.70%范围,有碱化趋势,对40 cm以下深度土壤碱化影响较小。所有实验组中土壤EC值仅略有增加,对土壤盐化影响不明显。赤泥中钠、钾、镁、钙具有较强的迁移性,淋出液中最大浓度分别为125.86、2.23、57.13、209.07 mg·L-1,可能会对地下水造成潜在影响。在实验条件下,赤泥对土壤碱化影响较为明显,且碱化影响随覆盖赤泥厚度增加而增大,酸雨淋溶比雨水淋溶影响更为严重。     

塔里木河上游棉区不同类型盐土阳离子交换量分布特征及影响因素

【目的】研究塔里木河上游棉区不同类型盐土CEC的分布状况及影响因素。 了解不同类型盐土土壤特性及肥力状况,为新疆南疆干旱区盐土改良利用提供理论依据。【方法】以阿拉尔绿洲草甸盐土(MeS)、沼泽盐土(MaS)、残余盐土(ReS)、洪积盐土(PrS)、棕漠林盐土(DeS)5种典型盐土为对象,研究该流域不同类型盐土阳离子交换量(CEC)的剖面分布规律,分析盐土CEC的影响因素,并利用灰色关联法对盐土CEC与土壤理化性质之间的关系进行了量化。【结果】该区盐土CEC在2.02～25.54 cmol/kg,平均值为12.39 cmol/kg,CEC随剖面深度的变化规律各类型盐土有所不同,不同类型盐土CEC大小依次为MeS> ReS > DeS > PrS > MaS。粘粒是干旱区盐土CEC的主要来源;pH、CaCO₃、盐基总量(TEB)和碱化度(BSP)与盐土CEC呈极显著正相关,是盐土CEC的主要影响因素,其中CaCO₃对盐土CEC的贡献不容忽视;盐土有机质(SOM)含量极低,对盐土CEC未表现出显著性影响;交换性钙饱和度(CaSP)、交换性镁饱和度(MgSP)及交换性钾饱和度(KSP)对盐土CEC有显著的抑制作用。【结论】塔里木河上游棉区不同类型盐土CEC有显著差异,不同类型盐土保肥、供肥及缓冲性能不同。pH、CaCO₃、TEB和ESP是CEC主要贡献因子,SOM对盐土CEC无显著的影响。     

脱硫副产物配合淋洗对碱化土壤团聚体含量的影响

【目的】土壤团聚体特征是反映土壤结构好坏的重要指标。探究脱硫副产物配合淋洗对碱化土壤团聚体的影响,可为评价改良后土壤结构状况提供重要参考。【方法】本文基于内蒙古河套灌区长期碱化土壤改良田间试验,分析了3种脱硫副产物施用量和3种淋洗量共9组处理下0-10,10-20, 20-40和40-60 cm深度土层的土壤干、湿筛团聚体的平均质量直径（MWD）、几何均重直径（GMD）、分形维数D、＞0.25 mm的团聚体比重（DR_0.25和WR_0.25）等参数特征,以及土壤容重和饱和导水率。【结果】施用脱硫副产物配合淋洗的综合处理显著降低了0-60 cm土壤容重,并提高了饱和导水率K_sat以及机械稳定性团聚体的GMD 和MWD,其中高脱硫副产物施用量（14.5 t·hm^-2）配合低水量淋洗处理（淋洗量为1.52×10³ t·hm^-2）的机械稳定性团聚体GMD和MWD显著高于其他处理。整体上,单一处理（仅施用脱硫副产物或仅淋洗）对团聚体的影响不显著,但仅淋洗处理下团聚体分形维数D显著高于仅施用脱硫副产物处理。综合处理中高脱硫副产物使用量处理在0-60 cm土壤剖面的分形维数D值均小于其他处理。改良后的碱化土壤中水稳性团聚体GMD和MWD远小于机械稳定性团聚体。多数碱化土壤团聚体参数与代换性钠含量、土壤碱化度（ESP）、土壤pH呈极显著负相关关系（P＜0.01）,而饱和导水率则与机械稳定性团聚体GMD,MWD和DR_0.25呈极显著正相关关系（P＜0.01）。【结论】施用脱硫副产物配合淋洗的改良对0-40 cm深度碱化土壤团聚体稳定性有明显的提升,土壤结构改善明显;仅施用脱硫副产物改良可以维持团粒结构稳定性,而仅淋洗改良则不利于团聚体的形成。     

施用硅钙磷肥对酸化蔗地甘蔗生长及土壤肥力的影响

【目的】探讨不同配比硅钙磷肥和有机肥对甘蔗生长及土壤养分等的影响,为改善蔗区土壤酸化状况及提高甘蔗产量和品质提供参考。【方法】选取连作甘蔗的酸化蔗地,设6个处理,即处理A(对照,只施用氮、钾肥)及在处理A基础上配施不同组合硅钙磷肥和有机肥的5个处理,处理B(SiO2450 kg/ha、CaO 300 kg/ha、P2O5225 kg/ha)、处理C(SiO2450 kg/ha、CaO 300 kg/ha、P2O5300 kg/ha)、处理D(SiO2450 kg/ha、CaO 450 kg/ha、P2O5225 kg/ha)、处理E(SiO2450 kg/ha、CaO 450 kg/ha、P2O5300 kg/ha)、处理F(处理B+有机肥7500 kg/ha),测定甘蔗出苗率等农艺性状,收获后测定产量及锤度,取样测定不同部位氮、磷、钾含量,同时取土壤样品测定土壤养分含量。【结果】与对照相比,不同处理均对甘蔗分蘖、株高、有效茎及产量有显著影响(P<0.05,下同),其中处理E和处理F增产率分别为23.06%和22.53%。在硅钙磷肥基础上增施有机肥后对甘蔗蔗茎中氮、钾养分积累效果影响显著,但对磷养分积累效果影响不显著(P>0.05,下同)。当季土壤pH相比对照提高了0.11~0.38,但对土壤养分影响不显著。【结论】在施用氮、钾肥的基础上配施硅钙肥及有机肥能增加土壤中盐基离子数量,减少土壤中交换性酸和交换性铝含量,有效减缓土壤酸化进程。施用SiO2450 kg/ha、CaO 300 kg/ha和P2O5225 kg/ha并配施有机肥7500 kg/ha,能促进蔗茎氮、钾养分的积累,同时在甘蔗增产及减缓土壤酸化方面也能获得理想效果。     

白桦次生林降雨水化学及养分输入特征

通过对大兴安岭北部白桦次生林林外降雨、穿透雨、树干径流和枯透水进行野外观测、取样及室内水化学测定,研究了白桦次生林降雨养分输入特征。结果表明:大兴安岭漠河地区大气降雨呈中性,pH为7.0,TDS值为19mg/L。在白桦林降雨再分配过程中,pH与TDS均表现为先降低后升高的趋势,最低值都出现在树干径流中,分别为5.3、15mg/L。而pH和TDS的最高值分别出现在大气降雨和枯透水中。阴离子中,F-及SO2-4最高值均出现在树干径流中,其他阴离子浓度则在枯透水中最高,且其中NO-3变化最大,最高、最低相差100.4倍。金属元素中,Na+、Zn2+及Mn元素最高值均出现在树干径流中,其他元素浓度则在枯透水中最高。而最低值几乎均出现于大气降雨(除Ca2+、Cu2+外)中。大气降雨养分输入量为95.414kg/hm2,降雨穿过林冠层后,F-、Cl-、NO-3、Ca2+、Fe元素及Cu2+含量均有不同程度降低,其余元素则有所增加,使林内雨养分总量降为93.557kg/hm2。林内雨穿过枯落物层后,除Na+含量较林内雨降低外,其他元素含量均升高,养分总输入量升高了72.149kg/hm2。与大气降雨输入量相比,枯透水输入量则增加了70.296kg/hm2,其中Cl-、Na+和Cu2+含量低于大气降雨,其他元素则有不同程度增加。最终大气降雨通过白桦次生林后输入土壤养分总量为165.711kg/hm2,其中阴离子输入量为37.823kg/hm2,金属元素输入量为127.888kg/hm2。      

氮掺杂碳纳米粒子对红壤中氮损失及盐基离子的影响

采用室内模拟装置淋溶土柱的方法,研究了氮掺杂碳纳米粒子(N-CNPs)配施尿素对红壤中尿素氮损失和土壤盐基离子的影响。结果表明:N-CNPs伴随尿素施入红壤后,在p H4.38的模拟酸雨多次淋溶条件下,能显著降低红壤氮素损失率;氮素损失率与N-CNPs的施用量呈正相关,15‰N-CNPs配施尿素处理总氮损失率仅为单施尿素处理的49.45%;5‰N-CNPs用量所表现出的氮素损失率与5%双氰胺(DCD)处理结果相近。N-CNPs施用后,土壤交换性阳离子淋失量降低,具体表现为Ca2+Mg2+Na+K+,p H值和盐基饱和度(BS)升高,且与N-CNPs用量呈显著正相关(P0.05)。这些结果表明,土壤p H值和BS的改善可能是N-CNPs施用于红壤后引起土壤氮素淋失降低的原因之一。