我国主要农田土壤磷淋溶阈值及其与土壤性质的关系

农田土壤磷素(P)累积使得农田土壤P淋溶风险增加,了解农田土壤P淋溶阈值并解析其主控因素对于合理控制农田土壤P保证农业生产同时减轻水体环境风险具有重要作用。选取我国分布较广的18个省共14种典型农田土壤,通过室内模拟试验测定了P淋溶阈值并探讨了土壤P淋溶阈值与土壤理化性质的关系,明确了影响P淋溶阈值的主控因素。结果表明:我国农田土壤P淋溶阈值差异很大,土壤有效磷(Olsen-P)含量为14.9～106.2 mg/kg。农田土壤P淋溶阈值随土壤pH值、交换性钙含量、无机碳含量、沙粒含量的增加而减小,随土壤阳离子交换量(CEC)、有机碳、活性铁铝含量、交换性镁含量、黏粒含量、土壤有效磷含量的增加而增大。利用土壤pH值、CEC、交换性镁含量、初始土壤有效磷含量等土壤性质参数能较好地预测不同类型农田土壤的P淋溶阈值。在一定程度上,土壤pH值可作为评估农田土壤P淋溶风险大小的有效指标。考虑到我国农田土壤pH值的分布状况,结合土壤背景值,北方农田土壤P淋溶风险大于南方农田土壤,更应加强土壤磷的管理。     

设施菜地土壤硝态氮淋溶防控技术的研究

在寿光有代表性的大棚里,研究了几种措施对土壤硝态氮累积和淋溶的影响。结果表明:添加秸秆调节土壤C/N,是防控土壤硝态氮淋溶最经济可行的措施。在防控土壤硝态氮累积和淋溶的效果上,T6(综合防控处理)添加了滴灌技术,在比T4(优化化肥处理)提高供肥强度的同时,最有效的减少了硝态氮的淋溶;其次就是T5(C/N调节处理),表层土壤硝态氮的累积量比T3(农民习惯施肥处理)减少49.16%,土壤硝态氮淋溶减少32.67%;再次为T4处理,表层硝态氮累积量比T3减少了39.76%,土壤硝态氮淋溶减少27.25%。     

潮土设施油麦菜田灌施猪场肥液的适宜模式研究

为有效控制畜禽养殖污水面源污染,通过设施菜田灌施猪场肥液田间试验,研究猪场肥液与清水不同稀释比例(不稀释,1:1,1:2,1:3,1:5)灌施条件下对油麦菜产量及土壤养分淋失的影响。结果表明,两季油麦菜土壤养分淋失特征存在一致性,不稀释猪场厌氧肥液灌施下土壤不同形态的碳、氮、磷淋失总量最高,总碳、总氮、总磷淋失量分别为637.2、242.1、12.2 mg·区^-1和149.6、61.44、1.13 mg·区^-1,是正常施肥处理的1.01~3.54倍。硝态氮为土壤氮淋溶的主要形式,占总氮淋溶量的84%~91%;无机碳淋溶量占总碳淋溶量的85%~90%,适宜浓度的厌氧肥液(1:2)灌施可有效降低土壤碳的淋溶,对土壤碳的固定起到积极作用。猪场肥液与清水1:2稀释灌施能够提高油麦菜存活率,且产量比对照施肥处理增加17.67%和18%,总碳、总氮、总磷淋失量比对照降低49%~56%、5%~44%和20%~34%。从提高油麦菜产量、控制土壤养分淋溶角度综合考虑,猪场厌氧肥液对油麦菜适宜的灌施模式为:肥液与清水1:2稀释灌施。     

施用保水剂对土壤氮素淋溶及脲酶活性的影响

为了分析保水剂对土壤氮素淋溶效应和土壤脲酶活性影响,通过模拟试验,对施用同量尿素条件下,三种不同类型高分子保水剂(聚丙烯酸钠保水剂、有机-无机复合保水剂、腐植酸型保水剂)对尿素淋溶和土壤脲酶活性进行比较。多次灌水淋溶实验表明,三种保水剂都明显降低了土壤尿素淋失,保肥效果明显。在前三次灌水淋溶中,三种保水剂施用的土壤脲酶活性略高于未施尿素的对照,之后灌水时基本相同,说明保水剂对脲酶活性有一定促进作用,有利于植物更好的吸收氮素。随灌水次数增加,所有处理的土壤脲酶活性都有明显减少,与淋溶液氮素淋出量趋势相同。其中施用聚丙烯酸钠盐保水剂降低氮素流失,提高肥料利用效率效果较优。

     

牦牛废弃物对沙化土壤养分淋溶损失的影响

  目的  研究施用不同配比的牦牛Bos grunniens粪生物质炭和牦牛粪堆肥以及聚丙烯酰胺(PAM)对沙化土壤养分淋溶的影响。  方法  在实验室条件下，设置8个处理:单施堆肥处理，炭肥混施(1∶1)处理，以及单施生物质炭处理。另设定不添加炭肥的空白处理。同时，在上述同样处理的基础上再对应地添加PAM，构成添加PAM区组，开展为期60 d的土柱模拟淋溶实验并测定土壤养分。  结果  总体而言，施用生物质炭或者堆肥都可以增强土壤养分含量，但炭肥混施的效果要明显优于单施生物质炭或单施堆肥。与空白对照相比，占土壤质量3%的生物质炭及堆肥混施能够显著增加土壤pH值，使土壤呈弱碱性，有机质质量分数提高530%，土壤全氮质量分数提升255%、硝态氮质量分数提升24.1%，总磷质量分数提升120%，有效磷质量分数提升78%，但对铵态氮效果不显著。此外，添加PAM可以有效降低外源养分的淋溶损失；根据炭肥混施处理的结果，全氮淋溶率减少9.6%，总磷减少7.1%。  结论  混施生物质炭及堆肥产品并配合PAM可以有效提高土壤养分质量分数，同时减少养分渗流的发生。图8表1参38     

秦岭北麓两种土地利用下土壤磷素淋溶风险预测

鉴于猕猴桃、小麦-玉米轮作两种土地利用的施肥差异和磷素的环境风险,研究秦岭北麓两种利用方式下塿土磷素的淋溶风险与差异。测定两种利用耕层(0~20 cm)和剖面(0~100 cm)土壤Olsen-P、CaCl2-P含量,用耕层土壤Olsen-P、CaCl2-P作图预测磷素淋溶"突变点",分析两种利用方式土壤剖面CaCl2-P与Olsen-P含量的变化趋势和CaCl2-P的变化特征。得出猕猴桃园土壤磷素肥力较好,42.63%的果园土壤Olsen-P含量充足,达到丰产优质需求(60.90~79.60 mg·kg-1),96.43%的农田土壤Olsen-P含量低于大田作物高产适宜含量(20 mg·kg-1),平均值处于四级肥力水平。猕猴桃园磷素淋溶"突变点"对应的Olsen-P含量为40.11 mg·kg-1,有62.79%的果园土壤会发生磷素淋溶,淋溶风险较大;农田土壤磷素累积少,没有明显的淋溶"突变点",但多年的耕作使其也有微弱的淋溶发生。两种利用下土壤磷素的淋溶深度为40 cm,需要采取一些措施解决优质丰产与磷素环境风险的矛盾。     

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。     

施用保水剂对土壤氮素淋溶及脲酶活性的影响

为了分析保水剂对土壤氮素淋溶效应和土壤脲酶活性影响,通过模拟试验,对施用同量尿素条件下,三种不同类型高分子保水剂(聚丙烯酸钠保水剂、有机-无机复合保水剂、腐植酸型保水剂)对尿素淋溶和土壤脲酶活性进行比较。多次灌水淋溶实验表明,三种保水剂都明显降低了土壤尿素淋失,保肥效果明显。在前三次灌水淋溶中,三种保水剂施用的土壤脲酶活性略高于未施尿素的对照,之后灌水时基本相同,说明保水剂对脲酶活性有一定促进作用,有利于植物更好的吸收氮素。随灌水次数增加,所有处理的土壤脲酶活性都有明显减少,与淋溶液氮素淋出量趋势相同。其中施用聚丙烯酸钠盐保水剂降低氮素流失,提高肥料利用效率效果较优。     

施用生物有机肥的土壤养分元素分析

[目的]评价生物有机肥料的环境效应,进一步改善生物有机肥的性能。[方法]施用生物有机肥,研究生物有机肥对土壤氨挥发和土壤氮、磷、钾淋溶的影响。[结果]施用生物有机肥后果园根区域土壤氮挥发损失率减少;与施用化肥相比,氮、磷、钾的淋溶损失率减少。[结论]施用生物有机肥可以减少土壤中氨挥发损失和氮、磷、钾的淋溶损失,增强土壤的保肥性能。     

小麦-玉米轮作期间不同施肥处理氮素的淋溶形态及数量

利用大型回填土渗漏池研究了陕西关中平原小麦-玉米轮作年生长周期内塿土不同施肥处理氮素淋溶的动态变化.结果表明,小麦-玉米期间土壤淋溶的氮素以硝态氮(NO-3-N)为主,溶解性有机氮(DON)次之,铵态氮(NH+4-N)最低,占淋失总氮的比例平均分别为72.1%、26.2%和1.7%,说明除NO-3-N外,DON也是不可忽视的土壤氮素淋失形态.与施氮磷化肥(NP)相比,氮磷化肥和有机肥配施处理(NPM)明显降低了淋溶到100 cm深度土层的氮量;在小麦-玉米生长期间,NPM处理NO-3-N、DON和NH+4-N的累积淋溶量比NP处理分别降低了64.4%、42.9%和54.8%,这与配施有机肥后提高了土壤的持水保肥能力有关,说明有机肥与化肥合理配合施用可以降低氮素的淋溶损失.     

六价铬在砖红壤中淋溶特征的模拟研究

通过室内土柱淋溶实验,研究了六价铬在砖红壤中淋溶特征以及有机肥和陪伴离子[Cu(Ⅱ)、磷酸根]对该过程的影响,并探讨了模拟酸雨条件下,土壤中六价铬溶出特征。结果表明:高氧化铁含量砖红壤对Cr(Ⅵ)有很强吸附能力,当Cr(Ⅵ)输入量小于240 mg·kg~(-1)水平,其在淋溶液中浓度低于二苯碳酰二肼比色法检测限。土壤添加有机肥后,初始阶段淋溶液Cr(Ⅵ)浓度较对照处理高,但经历一段时间后,则较对照处理小,这表明有机肥一定程度上可减少Cr(Ⅵ)淋溶量。Cu(Ⅱ)能提高土壤表面ζ-电位和促进Cr(Ⅵ)吸附,并降低砖红壤Cr(Ⅵ)淋溶量;磷酸根可减小土壤表面ζ-电位和土壤对Cr(Ⅵ)吸附量,从而促进Cr(Ⅵ)淋溶。模拟酸雨条件下,土壤中Cr(Ⅵ)淋溶量呈现出先逐渐增加后减少特征。当Cu(Ⅱ)存在时,尽管土壤中Cr(Ⅵ)保持量最大,但其在淋溶液中浓度却较对照低,说明Cu(Ⅱ)与Cr(Ⅵ)之间的相互作用有助于降低后者淋溶量。     

竹炭包膜对肥料氮淋溶和有效性的影响

以普通化肥、竹炭包膜肥和矿物包膜肥等自制缓释肥作为供试肥料,采用土壤淋溶和室内盆栽的方法,研究了竹炭包膜对氮素淋溶损失和对肥料氮素利用率的影响。结果表明,尿素施加到土壤中后淋失比较严重,矿物包膜、竹炭包膜、塑料包膜、复合肥包膜I以及复合肥包膜Ⅱ的N淋失率均低于尿素(P<0.1),其中塑料包膜肥、竹炭包膜和复合肥包膜Ⅱ的淋失率极显著低于尿素对照(P<0.01)。在盆栽情况下,经过竹炭等包膜材料包膜处理后的尿素,其氮素利用率可提高10%￣25%。     

农肥和化肥对黑土氮素淋溶的影响

采用树脂袋法,研究了培肥措施对黑土氮素淋溶的影响。结果表明,①2006年和2007年施化肥的3个处理土壤NO3--N淋失量显著高于施农肥处理,其中2006年化肥高量、化肥低量和农化1:1的3个处理分别是对照的36.88、28.91和27.06倍,是农肥高量处理的8.29、6.49和6.08倍;2007年不同培肥处理总体表现为化肥高量化肥低量农肥高量农化1:1农肥低量对照,各处理60 cm土层NO3--N淋溶量均大于30 cm土层NO3--N淋溶量;②不施肥处理比施肥处理土壤NO3--N淋溶量低,在施用等量氮素条件下,农肥施用处理的淋失率要远远小于化肥施用处理,玉米氮的平均淋失损失占所施氮肥的1.4%～13.6%,单施用农肥NO3--N淋失率才只有1.4%～5.2%,而使用化肥的处理NO3--N淋失率则高达12.5%～15%;大豆氮的平均淋失损失占所施氮肥的0.5%～4.3%,单施用农肥NO3--N淋失率只有0.5%～0.81%,而使用化肥的处理NO3--N淋失率则高达2.97%～4.3%;③土壤pH与土壤NO3--N淋失量呈负相关;④土壤NO3--N含量与土壤NO3--N淋溶量呈正相关,随着土层的加深,土壤NO3--N含量降低,深层土壤NO3--N含量对土壤NO3--N淋溶影响更显著;⑤土壤NO3--N淋溶量随土壤硝化强度的增强而增加,硝化作用强度是影响土壤NO3--N淋溶主要因素。     

苗圃潮土氮肥淋溶特征

采用室内土柱淋溶模拟试验,研究了不同氮肥处理下,不同深度土壤氮素在苗圃潮土中的淋溶特征。结果表明:硝态氮是氮素淋溶的主要形态,土壤经过12次淋溶后,硝态氮的淋溶量占全氮淋溶量的70%以上,而铵态氮的比例不到7%,另外,有5%～27%以有机氮的形式淋溶;氮肥淋溶率为21.36%～54.19%,铵态氮、硝态氮和全氮的淋溶量均随施肥量的增加而增大,并且不同土壤深度不同形态氮素的淋溶量(y)与施氮量(x)之间的关系均可用线性回归方程进行模拟,其中各深度全氮的回归方程为:0～20cm:y=0.5555x+99.888(R2=0.9857);0～40cm:y=0.3708x+148.25(R2=0.9689);0～60cm:y=0.2508x+220.67(R2=0.9297)。     

长期不同施肥土壤中磷淋溶“阈值”研究

对长期 (2 4年 )不同施肥土壤中磷淋溶趋势的研究结果表明 :土壤耕层 Ca Cl2 - P和 Water- P的含量远比 Olsen- P要小得多 ,可以淋溶的磷素含量普遍较低 ;长期施用厩肥和化肥加秸秆并休闲的土壤更易发生磷素淋溶 ;Ca Cl2 - P和 Water- P之间以及 Water- P和 Olsen- P之间的相关系数均达到极显著水平 ;土壤耕层中 Olsen- P含量达 2 3mg/ kg,是该土壤发生磷素淋溶的“阈值”。     

粒径、包膜厚度及淋溶模式对控释肥氮素释放特性的影响

【目的】为正确评价包膜控释肥养分释放机理及降低控释肥制造成本提供理论依据。【方法】采用培养土柱淋溶试验,探讨粒径(D1=2.5~3 mm、D2=4~5 mm)、包膜厚度(CTh1=50 g/m2、CTh2=70 g/m2)以及淋溶模式(干湿交替淋溶、常规间歇淋溶)对控释肥氮素释放特性的影响。【结果】在常规间歇淋溶模式下,粒径大小对控释肥氮素累积释放率无明显影响。而同一粒径下,包膜厚度对控释肥氮素累积释放率有影响,培养5~54 d,包膜厚度小(50 g/m2)的控释肥氮素累积释放率基本上明显大于包膜厚度大(70 g/m2)的控释肥,前者平均是后者的1.25倍。淋溶模式影响控释肥氮素累积释放率,常规间歇淋溶模式下控释肥氮素累积释放率大于干湿淋溶交替模式,前者平均是后者的1.26倍。【结论】当粒径对控释肥氮素释放特性无明显影响时,可采用大粒径核芯代替小粒径核芯制造相同厚度的控释肥,既可以达到相似的肥效,又降低了控释肥的生产成本。     

淹水条件下土壤硒迁移行为的研究Ⅱ.还原淋溶作用下土壤硒的迁移机理

对模拟土柱淋溶下的 1 5～ 2 0 ,35～ 45 ,75～ 85 cm土层土壤作各种形态硒含量测定 ,结果表明 ,淹水土壤硒的迁移主要受硒铁化合物还原淋溶机制控制 ,其次受富里酸键合硒淋溶及机械 (粘粒 )淋溶等机制的影响 ;外加的叶蛋白硒在土壤中分解成水溶性有机硒随水淋溶 ,少量以富里酸硒积累在中下层土壤 .Se6 (Na2 Se O4)及 Se4 (Na2 Se O3)溶液经土柱淋溶 ,主要形成富里酸硒积累于土壤 ,且表土层积累率高于中下部土层 ,Se6 积累又高于Se4 .淋溶过程中 Se4 的迁移强度比 Se6 大     

镁对甘蔗产业的提质增效 促进甘蔗产量提升、增加蔗茎糖分

<正>甘蔗是C4作物,生物量大,对镁素需求量高。我国甘蔗种植主要分布于广西、广东、云南、海南等南方酸性土壤地区,水热充沛,土壤淋溶作用强烈,土壤有效镁普遍缺乏。针对土壤镁元素的不足,近年来,在广东省粤西蔗区开展了多年多点镁肥试验示范,研究施用镁肥对甘蔗产量和糖分的影响。2017/2018榨季在湛江甘蔗研究中心和湛江广前农场分别设置镁肥施用试验,从两个试验点的结果来看,增施镁     

不同改良材料对滨海盐碱土盐分淋溶特征的影响

通过室内土柱模拟试验,研究添加木醋液(稀释400倍,用量200 mL)、粉煤灰(10%土壤体积分数)和园林废弃物堆肥(4%土壤质量分数)对盐碱化土壤盐分淋溶的影响,分析土壤淋溶液和淋溶后土壤的电导率(EC)值、pH值,及水溶性离子(K⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Cl^-、SO^2-₄、CO^2-₃、HCO^-₃)的变化特征。结果显示:以淋溶液EC值低于2 mS·cm^-1为标准,相比对照(CK),添加木醋液、粉煤灰、园林废弃物堆肥分别可使淋溶时间缩短6、12、2 d,加速水溶性离子的淋溶。添加粉煤灰淋溶后,土壤pH值、EC值均较CK显著(P<0.05)降低;添加木醋液、园林废弃物堆肥淋溶后,土壤pH值较CK显著(P<0.05)降低,而土壤EC值显著(P<0.05)升高。综合考虑,试验条件下,以添加粉煤灰对促进盐分离子淋溶的效果最好。     

竹炭包膜对肥料氮淋溶和有效性的影响

以普通化肥、竹炭包膜肥和矿物包膜肥等自制缓释肥作为供试肥料,采用土壤淋溶和室内盆栽的方法,研究了竹炭包膜对氮素淋溶损失和对肥料氮素利用率的影响。结果表明,尿素施加到土壤中后淋失比较严重,矿物包膜、竹炭包膜、塑料包膜、复合肥包膜I以及复合肥包膜Ⅱ的N淋失率均低于尿素(P<0.1),其中塑料包膜肥、竹炭包膜和复合肥包膜Ⅱ的淋失率极显著低于尿素对照(P<0.01)。在盆栽情况下,经过竹炭等包膜材料包膜处理后的尿素,其氮素利用率可提高10%￣25%。