内蒙古露天煤矿排土场盐碱化土壤脱硫石膏改良研究

鉴于露天煤矿排土场存在土壤盐碱化、瘠薄化等问题,以煤矿区发电厂废弃物脱硫石膏(flue gas desulphurization gypsum, FGD gypsum)为土壤改良剂,以露天煤矿排土场土壤为盐碱化土壤基质,以内蒙古半干旱区本地植物斜茎黄芪(Astragalus adsurgens)为试验对象,设置两组试验——土壤柱淋溶试验和盆栽试验,探讨不同添加量(0、1、2、3、4 kg/m²)的脱硫石膏对排土场盐碱化土壤理化性质改良及土壤肥力提升的效果。结果发现：施加脱硫石膏后,两组试验中的土壤pH值均显著降低,表明脱硫石膏可通过中和作用有效降低土壤碱性;脱硫石膏添加量小于2 kg/m²时,两组试验土壤中Na⁺、HCO₃^-含量均随脱硫石膏添加量的增加而降低,说明适量施加脱硫石膏可以提高土壤离子交换作用的活跃程度,使大量的Na⁺、HCO₃^-析出到土壤表面,从而降低土壤盐度,即脱硫石膏对盐碱化土壤的改良效果显著;脱...     

脱硫石膏不同施用深度对盐碱土壤改良效果的影响

为了探明脱硫石膏不同施用深度对盐碱土改良效果的影响,以新疆玛纳斯河流域石河子绿洲盐碱地为研究区,通过田间微区试验,采用了CK(不施脱硫石膏)、T1(0~10cm土层施入30t/hm~2脱硫石膏)、T2(0~20cm土层施入30t/hm2脱硫石膏)、T3(0~40cm土层施入30t/hm~2脱硫石膏)4个处理。研究结果表明,随着脱硫石膏施用深度增加,pH值、碱化度和土壤容重降低,土壤孔隙度和大团聚体数量增加,土壤中Na+含量显著下降,在10~20cm、20~40cm土层中表现为T1T2T3。施用30t/hm2脱硫石膏与不同土层深度混合后显著提高了棉花产量(P0.05),T1、T2与T3处理与CK相比,棉花分别增产22.89%、29.60%、47.54%。表明30t/hm2脱硫石膏与0~40cm土层混合均匀对促进棉花生长发育,提高产量效果更加显著。     

土壤调盐改良对咸水灌溉冬小麦光合和蒸腾的影响

在天津滨海地区高水位、黏重土壤利用田间小区试验研究土壤调盐改良技术对咸水灌溉的冬小麦光合速率、蒸腾速率、气孔导度、叶绿素含量指数等生理指标的影响,试验结果表明,冬小麦播种前采用适当土壤调盐改良技术能够提高冬小麦抽穗期、灌浆期的光合速率、叶绿素含量指数,降低气孔导度、蒸腾速率.小麦冬前施用75 kg/100 m2改良剂(40％风化褐煤+40％磷石膏+20％脱硫石膏)有利于提高冬小麦灌浆期的光合速率,有降低抽穗期、灌浆期小麦的蒸腾速率的效果,冬前施用45 kg/100 m2改良剂(20％风化褐煤+40％磷石膏+20％脱硫石膏+20％沸石粉)对提高冬小麦抽穗期光合速率有利,同时也提高抽穗期小麦的蒸腾速率;土壤调盐改良剂对咸水灌溉冬小麦的气孔导度有明显抑制作用,冬前施用30kg/100 m2改良剂(40％磷石膏+20％脱硫石膏+40％沸石粉)的冬小麦气孔导度与不采用改良措施相比,抽穗期降低52.28％,灌浆期降低39.51％;冬前施用45 kg/100 m2或75 kg/100 m2改良剂(40％风化褐煤+40％磷石膏+20％脱硫石膏)和30 kg/100 m2改良剂(40％磷石膏+20％脱硫石膏+40％沸石粉)均能够显著提高抽穗、灌浆期冬小麦的叶绿素含量指数;冬前施用45 kg/100m2改良剂(20％风化褐煤+40％磷石膏+20％脱硫石膏+20％沸石粉)和30 kg/100 m2改良剂(40％磷石膏+20％脱硫石膏+40％沸石粉),即使在较高土壤含盐量也能够使冬小麦光合速率保持在较高水平,使冬小麦蒸腾速率受到土壤含盐量影响不明显.     

脱硫石膏对次生碱化盐土的改良效果

由于土壤碱化引起物理性质恶化限制了土壤盐分淋洗,降低土壤交换性钠含量,提高土壤入渗率是决定碱化盐土能否改良成功的关键。通过油葵田间试验,探讨了脱硫石膏不同施用量(0、11.25、22.5、33.75、45 t/hm2)对次生碱化盐土的改良效果。结果表明:施用脱硫石膏可有效降低次生碱化盐土pH值、碱化度和总碱度,提高土壤入渗率,促进盐分离子淋洗。当脱硫石膏的施用量为11.25 t/hm2时,土壤pH值、碱化度和总碱度降低至8.20、7.66%和0.12 cmol/kg,并低于土壤发生碱化的临界指标,油葵成熟期株高、根长、单株干质量和产量分别达到74 cm、18.6 cm、57.6 g和1 077.0 kg/hm2。脱硫石膏改良效果和其用量不呈正相关,脱硫石膏过量可增加土壤可溶性全盐含量,抑制油葵生长发育。脱硫石膏中的Hg、Pb、Cr、Cd等重金属元素含量低于我国相关标准要求及试验田土壤背景值,施用脱硫石膏不会引起土壤重金属元素总量变化。     

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。     

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。     

脱硫石膏对改良盐碱地种植甜高梁的影响

为了探究脱硫石膏改良盐碱地种植甜高粱的最佳施用量,试验采用以吉林西部盐碱地为研究对象,研究脱硫石膏的不同施用量对土壤碱化性质以及甜高粱生长发育指标和产量的影响。结果表明:当脱硫石膏施用量为100kg·hm~(-2)时,土壤碱化度、总碱度和pH降低分别为10.5%、0.23cmol·kg~(-1)、0.68,同时对提高甜高梁的株高、株径、植株鲜重、籽粒产量和总产量的影响更显著,但是根据脱硫石膏施用量与各指标的动态关系图看,可以估算114.67～119.33kg·hm~(-2)的施用量表现得更好。说明结合吉林西部土壤理化性质与甜高粱生长发育指标和产量指标,建议100kg·hm~(-2)脱硫石膏是最适宜种植甜高粱的施用量,同时建议在114.67～119.33kg·hm~(-2)的施用量上开展进一步研究。     

酸性肥对南疆棉田土壤盐分与养分的改良效果研究

通过示范试验,研究了2种滴灌配肥对南疆棉田土壤盐分、养分的调节效果。结果表明,与常规配肥[滴施尿素300 kg/hm~2+棉花专用肥(34-7-11)600 kg/hm~2+KH_2PO_4 150 kg/hm~2]相比,酸性配肥[施尿素450 kg/hm~2+酸性水溶肥(16-35-8+TE)330 kg/hm~2+酸性水溶肥(10-20-30+TE)150 kg/hm~2]的土壤pH值降低0.17,土壤平均碱解氮、速效磷和速效钾含量分别提高了9.57%、11.21%、6.79%,籽棉产量和皮棉产量分别提高了11.28%和13.64%,平均增效4 764.36元/hm~2,表现出一定的降低盐碱、改善土壤养分环境和增产增效的效果。     

磷石膏对盐碱地改良效果及对玉米的影响

通过大田试验,研究了磷石膏改良盐碱地效果及对玉米农艺性状、产量的影响。结果表明,玉米产量以施入磷石膏3 000 kg/hm2处理最高,为10 881.63 kg/hm2,较不施磷石膏处理增产4.96%,但处理间产量差异不显著。施入磷石膏后改善土壤质量的效果显著,可显著增加土壤有机质0.1～7.4 g/kg、速效氮5～26 mg/kg、有效磷1～2 mg/kg、速效钾含量8～32mg/kg。可显著降低耕层pH 0.04～0.46。脱盐效果明显,施入磷石膏3000～4500 kg/hm2的处理,水溶性盐的含量降低到了1 g/kg以下。通过土壤脱盐,释放出了土壤中被固定的各种养分,提高了土壤中有机质、速效氮、有效磷、速效钾的含量,达到改良风沙土盐碱地的目的。     

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。     

施加脱硫石膏对苏打盐化土不同层次主要离子的影响

通过土柱淋洗试验,研究重度苏打盐化土施加不同量的脱硫石膏(0,5.5,11,22,33 g/kg)后,土壤不同层次(0~20,20~40,40~60 cm)主要盐离子(Na~+,Ca~(2+),SO_4~(2-),CO_3~(2-))的累积规律,阐明不同用量脱硫石膏对重度苏打盐化土的改良效果。结果显示,施用脱硫石膏可以有效降低苏打盐化土pH值,提高土壤导水能力,促进有害离子Na~+的淋洗;脱硫石膏改良后表层(0~20 cm)土壤Na~+,CO_3~(2-)含量和pH值降幅最大,表层(0~20 cm)改良效果最好;CO_3~(2-)和Na~+在淋洗作用下向下迁移,呈现CO_3~(2-)和Na~+在土壤底层(40~60 cm)累积;添加脱硫石膏的处理Ca~(2+)和SO_4~(2-)在土壤表层(0~20 cm)显著增加(P0.05);土壤pH值与土壤层次间呈显著正相关(P0.05,r=0.855);苏打盐化土改良效果与脱硫石膏用量并不呈正相关关系。在试验范围内,22 g/kg脱硫石膏用量的改良淋洗效果较好。     

脱硫石膏改良盐碱土对水稻产量及其相关性状的影响

针对宁夏回族自治区引黄灌区土壤盐碱化严重的问题,以水稻品种吉特605为材料,以不施任何改良物质的处理为对照(CK),研究了4种盐碱土改良技术集成模式(Ⅰ:施入脱硫石膏22. 5t/hm~2;Ⅱ:施入脱硫石膏22. 5 t/hm~2、改良剂7. 5 t/hm~2;Ⅲ:施入脱硫石膏22. 5 t/hm~2、改良剂7. 5 t/hm~2、有机肥30 t/hm~2;Ⅳ:施入脱硫石膏22. 5 t/hm~2、改良剂7. 5 t/hm~2、有机肥30 t/hm~2、黄沙30 t/hm~2)对土壤、稻田水的EC、pH值和水稻产量及其相关性状的影响。结果表明,所有改良模式下土壤EC、pH值均极显著低于CK,水稻产量均极显著高于CK。相同年份所有改良模式水稻株高、千粒质量、穗粒质量、单株籽粒质量、穗实粒数、穗总粒数均极显著高于CK,其中以模式Ⅲ和Ⅳ的效果较好。水稻产量与株高、穗长、单株分蘖数、单株籽粒质量、穗总粒数均呈显著正相关。不同处理的改良效果综合评价Q值表现为ⅣⅢⅡⅠ CK,说明模式Ⅳ的改良效果最好,可用于宁夏回族自治区引黄灌区盐碱土的改良和利用。     

粉煤灰、磷矿粉与鸡粪配施对果园酸性土壤修复效应及苹果产量品质的影响

通过不同比例的粉煤灰、磷矿粉和鸡粪混合施用,研究其对果园酸性土壤修复效应及苹果产量和品质的影响。试验共设4个处理,处理1:空白对照,处理2:粉煤灰3 150 kg/hm~2+磷矿粉3 150 kg/hm~2+鸡粪5 250 kg/hm~2,处理3:粉煤灰2 100 kg/hm~2+磷矿粉2 100 kg/hm~2+鸡粪10 500 kg/hm~2,处理4:粉煤灰1 050kg/hm~2+磷矿粉1 050 kg/hm~2+鸡粪15 750 kg/hm~2。结果表明,在果实成熟期,处理2、3、4土壤pH值分别比对照提高了30.57%、27.73%、24.88%;处理3土壤碱解氮、速效钾含量以及微生物总量显著高于其它处理,但土壤缓冲能力低于处理4,有效磷含量低于处理2;处理3果实产量最高,品质最优,但与处理4间无显著差异。综合分析认为,本试验条件下粉煤灰2 100 kg/hm~2+磷矿粉2 100 kg/hm~2+鸡粪10 500 kg/hm~2能有效地改良果园酸性土壤,促进果实增产提质。     

4 种肥料对设施菜地土壤性质 和小白菜生长的影响

【目的】研究4种肥料施用后对设施菜地土壤性质、小白菜产量及品质的影响,为设施菜地土壤的科学改良提供参考依据。【方法】以羊粪、生物有机肥、矿源腐植酸钾和酸化土壤调理剂为供试肥料,研究其对设施菜地退化土壤pH值、EC值、碱解氮含量,以及小白菜产量和品质的影响。【结果】施用羊粪5 000、10 000 kg/hm~2,土壤pH值比常规施肥(CK)分别提高0.58和0.81,土壤速效钾含量比CK分别提高43.0%和78.2%,羊粪施用量增加1倍可显著提升土壤EC值和碱解氮含量;施用生物有机肥3 000、6 000 kg/hm~2,土壤pH值比CK分别提高0.71和0.81;施用矿源腐植酸钾300 kg/hm~2+酸化土壤调理剂1 200 kg/hm~2、矿源腐植酸钾600 kg/hm~2+酸化土壤调理剂2 400 kg/hm~2,土壤pH值比CK分别提高0.99和1.00,土壤EC值、碱解氮、速效磷和速效钾含量随“矿源腐植酸钾+酸化土壤调理剂”施用量的增加而显著升高,而仅施用矿源腐植酸钾对土壤基本性质无显著影响。施用羊粪的第1茬小白菜产量提高33.7%和11.6%,硝酸盐含量降低23.4%和8.3%;施用“矿源腐植酸钾+酸化土壤调理剂”使小白菜Vc含量提高66.6%和105.1%,但施用量增加对小白菜产量和品质无明显提升效果。在种植第2茬小白菜时,4种肥料对其影响不显著。【结论】设施菜地底肥施用羊粪或“矿源腐植酸钾+酸化土壤调理剂”对土壤性质改善和蔬菜产量、品质提升效果显著,用量以羊粪5 000 kg/hm~2或矿源腐植酸钾600 kg/hm~2+酸化土壤调理剂2 400 kg/hm~2的组合为宜。     

硅钙镁土壤调理剂对酸性镉污染土壤及稻米的降镉效果

为探讨硅钙镁土壤调理剂对稻田土壤及稻米的降镉(Cd)效果,采用田间小区试验,研究了硅钙镁土壤调理剂对酸性Cd污染稻田的土壤Cd形态、pH值、糙米Cd含量等的影响。结果表明:施用调理剂可以显著改善水稻的经济性状,提高水稻产量,与CK(未施用调理剂)相比,增产率在10.03%~13.13%;当调理剂施用量为2 250 kg/hm~2时,土壤碱解氮、速效磷、速效钾含量较CK分别显著增加了17.30、2.00、37.93 mg/kg,土壤pH值显著提高了0.31;调理剂能显著降低土壤和植物体内Cd含量,与CK相比,调理剂施用量1 500、2 250、3 000 kg/hm~2的土壤有效Cd含量分别降低了10.64%、40.43%、44.68%,糙米Cd含量分别降低了13.85%、36.92%、40.00%。表明,硅钙镁土壤调理剂改良酸性Cd污染稻田的最佳施用量应在2 250~3 000 kg/hm~2。     

临泽县磷石膏资源化利用改良盐碱地试验初报

在临泽县鸭暖镇华强村的重度盐碱地上开展了不同用量磷石膏+土壤调理剂的田间试验,结果显示:施用磷石膏12 000kg/hm~2+土壤调理剂1 500kg/hm~2的处理,玉米农艺性状好,增产1 193.4kg/hm~2,增产率9.98%;施用磷石膏6 000kg/hm~2+土壤调理剂1 500kg/hm~2的处理,增产1 020.0kg/hm~2,增产率8.66%;单施磷石膏或调理剂的处理玉米都有所增产。但综合各种因素,施用磷石膏6 000kg/hm~2+土壤调理剂1 500kg/hm~2的技术模式最为经济实用,可改善地力,增加作物产量。     

烟气脱硫石膏对崇明滨海盐碱地理化性质及旱稻生长的影响

利用烟气脱硫石膏改良滨海滩涂盐碱地,可以加快盐碱土壤的脱盐过程,改善农作物的生长环境。选择上海崇明东滩的滩涂盐碱地,采用已获得的技术参数和烟气脱硫石膏配比(60 t/hm~2),通过现场试验研究了烟气脱硫石膏对滨海滩涂盐碱地土壤理化性质和旱稻生长及产量的影响。结果表明,在滩涂盐碱地施用烟气脱硫石膏改良盐碱土壤并种植旱稻,土壤中的盐分组成发生了明显变化,土壤pH、交换性Na~+及土壤碱化度(ESP)显著降低。旱稻收获后改良土壤中的有机质、总氮、速效钾等营养物质含量均较未改良土壤低,土壤速效磷含量则降低了近7倍,从而降低了径流中可溶性磷进入水体的风险。同时,改良土种植的旱稻主要根系指标、地上部分株高以及地下、地上生物量均显著增加(P0.05),旱稻的主要产量指标及总产量也较未改良区域显著性增加。因此,施用烟气脱硫石膏能够显著改良滨海滩涂盐碱地的理化性质,促进旱稻的根系和植株生长,从而提高旱稻的产量,并改善农业生态环境。     

菌渣配施土壤改良剂对马铃薯产量、品质及土壤理化性质的影响

通过大田试验,研究了菌渣与蚯蚓粪以及聚丙烯酰胺PAM配合施用对马铃薯生长发育、产量、商品性、品质以及土壤理化性质的影响。结果表明,与对照组CK(常规化肥)相比,各处理对马铃薯以上各项指标以及土壤理化性质的改良效果均达到显著水平(P<0.05)。其中,T3处理的马铃薯株高、茎粗、主茎数的增幅分别为20.11%、29.97%、17.89%;产量增加24.26%;品质方面,淀粉、还原糖、VC、粗蛋白含量分别提升47.80%、28.26%、16.64%、29.96%;土壤理化性状方面,对土壤容重、孔隙度、盐分、pH的改良程度分别为4.39%、7.13%、23.23%、9.14%。综合考虑,T3处理(常规化肥+菌渣12 000 kg/hm~2+蚯蚓粪7 500 kg/hm~2+PAM 50 kg/hm~2)为本试验的最佳配比方案。     

不同改良模式对盐碱地土壤理化性质及苜蓿产量的影响

为了确定盐碱地最佳的土壤改良模式,在大田试验条件下,研究了脱硫石膏、改良剂、有机肥及灌排措施等不同改良模式组合对盐碱地土壤的改良效果及苜蓿产量的影响。结果表明,总体上所有改良模式均能降低土壤含盐量和p H值,提高苜蓿抗氧化酶活性和脯氨酸含量,进而提高苜蓿耐盐能力,提高苜蓿产量,其中以脱硫石膏+改良剂+灌排措施+有机肥的集成改良模式(Tr5)的效果最佳,施用脱硫石膏+灌排措施(Tr4)处理次之。其中,Tr5处理0~20 cm、20~40 cm、40~60 cm土层土壤全盐含量和p H值分别较无改良措施处理(对照)下降25.5%、41.2%、37.0%和0.74、0.13、0.59;土壤细菌数量分别较对照增加6.2%、78.4%、1.8%,放线菌数量分别较对照增加16.0%、519.1%、175.7%,真菌数量分别较对照降低42.7%、72.4%、95.1%;苜蓿叶片净光合速率提高12.3%,CAT、SOD、POD活性和脯氨酸含量分别较对照显著增加378.4%、48.6%、70.4%和22.9%;连续3 a苜蓿产量分别较对照增加92.9%、109.8%、127.1%。     

不同改良模式对盐碱地土壤理化性质及水稻产量的影响

为了明确单一措施和集成模式对盐碱土的改良效果和对水稻生长的影响,采用随机区组设计,对施用脱硫石膏+改良剂、有机肥、灌水及种植水稻4个因素9种改良集成模式进行了盆栽试验。结果表明,施用脱硫石膏+改良剂可增加土壤钙镁离子,降低钾钠离子,同时硫酸根离子增加,氯离子、碳酸根离子、碳酸氢根离子减少,土壤p H值、碱化度降低,具有明显的土壤改良效果。灌水淋洗可降低土壤碱化度51.16%,降低全盐含量4.74 g/kg。集成模式T9处理(施用脱硫石膏十改良剂、有机肥、灌水、种植水稻集成模式)水稻各生育期株高、SPAD值、光合速率、脯氨酸含量、过氧化物酶、过氧化氢酶活性等指标显著优于空白对照;集成模式T9处理水稻产量最高,为每盆38.66 g,较T7处理(施用脱硫石膏+改良剂和种植水稻集成模式)增产每盆0.67 g,较T4处理(施用有机肥和种植水稻集成模式)增产每盆10.27 g。表明T9处理对盐碱土的改良效果和水稻经济产量好于其他处理。