基质改良剂对滨海滩涂高钠盐粉土改良效果的试验研究

采用桶栽试验,研究了不同施用量下,基质改良剂对江苏滨海高钠盐粉土理化性质及西红柿产量的影响。结果表明,与不使用改良剂处理(CK)相比,施用基质改良剂处理表层土壤干密度降低1.06%～9.39%,孔隙率增加1.10%～9.69%;土壤含盐量减少21.16%～25.64%;基质改良剂处理的土壤,其碱化度(ESP)、pH、土壤交换性Na+、土壤Na+和Cl-均较CK下降,且与基质施用量负相关;各处理土壤Ca2+和SO24-质量摩尔浓度分别较CK增加了150.00%～271.4%和3.8%～88.9%,且与施用量正相关。施用改良剂后,西红柿增产6.04%～30.95%,基质改良剂对江苏省滨海滩涂高钠盐粉砂土具有较好改良效果,其最佳施用量约为8.4～9.0t/hm2。     

碱化土壤改良后种植乔木红柳对比试验研究

【目的】研究碱化土壤改良后土壤理化性质的变化对种植乔木红柳后树木生长进行对比,从而筛选出最优的改良剂配比。【方法】采用小区试验,以燃煤烟气脱硫废弃物和糠醛渣为碱化土壤的改良剂,设置不同改良剂配比组合,研究了碱化土壤改良后种植乔木红柳的效果。试验共设3个处理:T1处理(燃煤烟气脱硫废弃物(3.0 kg/坑)+糠醛渣(1.0 kg/坑)),T2处理(燃煤烟气脱硫废弃物(2.0 kg/坑)+糠醛渣(2.0 kg/坑))和T3处理(燃煤烟气脱硫废弃物(1.0 kg/坑)+糠醛渣(3.0 kg/坑))。【结果】随着种植年限的延长,不同处理下土壤的pH值、全盐量和碱化度(ESP)均有不同程度的降低。其中,T3处理对土壤的pH值、全盐量影响较大,种植第2年0~40 cm土层的pH值、全盐量分别从8.52和3.08‰降低到7.85和1.56‰;而T1处理对土壤的ESP影响最为显著,0~40 cm和40~80 cm土壤ESP降幅最大达到30.42%和22.75%。T1处理最有利于乔木红柳的生长,其成活率和保存率分别达到了91.66%和83.33%,较CK提高了37.48%和66.66%;而胸径和1 a生枝条长度分别为2.86 cm和20.8 cm,较CK提高了34.91%和30.00%。【结论】燃煤烟气脱硫废弃物和糠醛渣配合施用能有效降低碱化土壤的pH值、全盐量和ESP,从而有利于乔木红柳的生长和发育,其中T1处理为改良剂最优配比组合。     

改良剂作用下盐渍化农田土壤Na^+动态研究北大核心CSCD

【目的】改良和利用盐碱土,促进农田作物增产增收,推动农业可持续发展。【方法】以滨州市中裕农牧产业园的农田土壤作为研究对象,采用小区试验,设置竹炭型有机复合肥(BC)、菌型有机复合肥(BO)、聚丙烯酰胺(PAM)、对照(常规种植,CK)4种处理方式,开展了土壤Na+的时空分布特征及其动态变化规律的研究。【结果】随时间推移,4种处理的Na+均有向深层迁移的趋势,浅层土壤Na+质量分数阶段性变化大,其他土层阶段性变化较小,各土层Na+质量分数的动态变化趋势大致相同;拔节期前Na+质量分数波动性较强,之后波动性小,变化趋势基本一致,规律明显;Na+质量分数基本随土层深度增加而增大;不同处理Na+质量分数有差异,CK的Na+质量分数高,BO、PAM处理的Na+质量分数与CK接近,BC处理的Na+质量分数低;BC处理0~10、30~40 cm土层,CK的30~40 cm土层,PAM处理20~30 cm土层以及BO处理除40~50 cm土层外的其他土层,Na+质量分数与水溶性盐总量显著相关;BC处理0~20 cm土层、CK的0~10、20~40 cm土层、PAM处理0~30 cm土层Na+质量分数与电导率显著正相关,其他相关性不显著。【结论】Na+随时间向深层迁移,剖面土壤中Na+质量分数基本随深度增加而增大,水平方向不同处理之间存在差异;3种改良剂的改良效果比较,PAM效果较好,BC次之。     

微咸水灌溉下生物炭对滨海盐渍土玉米生理生长的影响

为了解微咸水灌溉下生物炭改良滨海盐渍土的作用及效果，现以两种滨海盐渍土（粉砂壤土、砂壤土）为研究对象，设置不同粒径（1～2 mm、<1 mm）和用量（0、2.5%、5%）生物炭处理，开展3 g/L微咸水灌溉的玉米盆栽试验。结果表明：(1)微咸水灌溉下，生物炭降低土壤Na+质量浓度、电导率和容重。土壤容重、电导率、Na+质量浓度分别降低4.7%～14.4%、3.0%～14.3%、4.1%～14.1%。(2)生物炭降低了微咸水及盐渍土对玉米的盐分胁迫和氧化应激，提高玉米的光合能力。叶绿素质量分数、净光合速率和气孔导度分别增加了3.6%～11.7%、3.5%～11.9%和3.5%～11.7%，脱落酸质量比、过氧化氢和丙二醛物质的量浓度分别降低了1.7%～7.9%、1.8%～8.7%和1.6%～8.7%。(3)单独微咸水灌溉下玉米生长受抑，产量下降9.0%～9.9%，粉砂壤土和砂壤土中，生物炭处理的玉米较单独微咸水处理，其最大增产幅度分别为7.6%、5.2%，而较淡水处理分别下降了3.1%、4.6%。对粉砂壤和砂壤质地盐渍土改良所适宜的生物炭施用量分别为5%施加量1～2 mm粒径生物炭，...     

改良剂作用下盐渍化农田土壤Na~+动态研究

【目的】改良和利用盐碱土,促进农田作物增产增收,推动农业可持续发展。【方法】以滨州市中裕农牧产业园的农田土壤作为研究对象,采用小区试验,设置竹炭型有机复合肥(BC)、菌型有机复合肥(BO)、聚丙烯酰胺(PAM)、对照(常规种植,CK)4种处理方式,开展了土壤Na+的时空分布特征及其动态变化规律的研究。【结果】随时间推移,4种处理的Na+均有向深层迁移的趋势,浅层土壤Na+质量分数阶段性变化大,其他土层阶段性变化较小,各土层Na+质量分数的动态变化趋势大致相同;拔节期前Na+质量分数波动性较强,之后波动性小,变化趋势基本一致,规律明显;Na+质量分数基本随土层深度增加而增大;不同处理Na+质量分数有差异,CK的Na+质量分数高,BO、PAM处理的Na+质量分数与CK接近,BC处理的Na+质量分数低;BC处理0~10、30~40 cm土层,CK的30~40 cm土层,PAM处理20~30 cm土层以及BO处理除40~50 cm土层外的其他土层,Na+质量分数与水溶性盐总量显著相关;BC处理0~20 cm土层、CK的0~10、20~40 cm土层、PAM处理0~30 cm土层Na+质量分数与电导率显著正相关,其他相关性不显著。【结论】Na+随时间向深层迁移,剖面土壤中Na+质量分数基本随深度增加而增大,水平方向不同处理之间存在差异;3种改良剂的改良效果比较,PAM效果较好,BC次之。     

不同盐渍土中生物炭对玉米生理生长的影响

为研究适宜于不同滨海盐渍土的生物炭改良方案,以江苏滨海垦区2种典型盐渍土(粉砂壤土、砂壤土)和玉米为研究对象,设置0,25,50,75,100 g/kg生物炭水平,探讨了生物炭对不同滨海盐渍土的改良效果及玉米生理生长的影响.结果表明:生物炭添加后,土壤电导率、Na⁺质量浓度降低,Ca²⁺,Mg²⁺,K⁺质量浓度升高,0~20 cm土壤容重减小,孔隙度增大,有机质质量比升高.适量生物炭促进了玉米光合作用,叶片净光合速率、气孔导度、叶绿素质量分数有所增长.同时,生物炭降低了盐渍土对玉米的盐分胁迫,叶片脱落酸物质的量浓度及ω_Na⁺/ω_K⁺比减小,并缓解了氧化应激反应,过氧化氢、丙二醛物质的量浓度明显降低.生物炭改良效果因土壤质地而异,粉砂壤土中,生物炭不宜过多,生理生产指标在50 g/kg时达到峰值,增至75,100 g/kg时,反而导致孔隙堵塞并发生盐分累积,光合受阻,盐分胁迫、氧化损伤加剧,抑制玉米生长生产;砂壤土中,25 g/kg生物炭对土壤及玉米的影响较小,增至50 g/kg及以上时效果显著,但在75,100 g/kg间无明显差异.研究表明,粉砂壤和砂壤质地的盐渍土改良所适宜的生物炭施用量分别是50和75 g/kg.     

施加生物质炭对盐渍土土壤结构和水力特性的影响

以江苏省沿海围垦区盐渍土为研究对象,基于Micro-CT图像扫描技术,分析施加生物质炭后改良盐渍土土壤孔隙度、土壤水分特征曲线以及非饱和导水率等土壤特性的变化,并建立分形模型预测土壤水力性质,以此揭示施用生物质炭对于海涂围垦区盐渍土土壤结构和水力特性的影响。试验设置0、2%、5%(与表层0～20 cm土壤质量比) 3个生物质炭添加水平,重复3次。结果表明:施加5%生物质炭显著降低盐渍土土壤容重,增加土壤总孔隙度和大孔隙度;大于0. 25 mm水稳性团聚体质量分数显著增加,增加土壤孔隙分形维数;提高土壤饱和含水率和饱和导水率;结合Micro-CT图像扫描技术和孔隙分形理论预测改良盐渍土土壤水分特征曲线和非饱和导水率,预测效果精度高,能够用于实际问题的研究。     

农田管理措施对滨海盐渍化土壤碳平衡的影响

为研究不同农田管理措施对滨海盐渍土壤碳平衡的影响,通过玉米-小麦轮作试验,研究农田土壤碳收支情况。试验共设6个处理:(1)常规对照(CK),(2)有机肥常量(OF),(3)氮肥增施(NF),(4)秸秆还田(S),(5)有机肥加秸秆(OF+S),(6)免耕(NT)。结果表明,秸秆还田和施用有机肥提高了土壤呼吸的强度,而NT处理的CO_2平均释放量最低,不同处理下土壤呼吸表现为OF+S处理S处理OM处理NF处理CKNT处理。各处理土壤有机碳量随着作物种植年份的增加而逐渐升高,其中OF与NT处理增加最多,而NF处理并没有显著提高土壤的有机碳量。在两季作物收获后,各处理的碳输入均高于碳输出,表现为碳净输入,呈现较强的碳汇特征。S处理和OF处理的碳净输入均显著高于CK,可有效减缓土壤CO_2排放,增加其有机碳的输入。     

咸淡轮灌和生物炭对滨海盐渍土水盐运移特征的影响

为利用滨海地区微咸水改良盐渍土,进行了不同咸淡水轮灌(淡淡、淡咸、咸淡、咸咸)和施用生物炭(0、15、30 t/hm^2)的室内入渗试验,探讨了咸淡轮灌和生物炭施用下滨海盐渍土水盐运移过程。结果表明:滨海盐渍土水分运动主要受初始入渗水质的影响,先咸后淡的轮灌方式更有利于土壤水分入渗,入渗速率增加了8.2%~46.9%,并小幅提高了土壤含水率;生物炭可促进咸淡轮灌下的水分运移,增加了相同时间内的湿润锋距离、累计入渗量、入渗速率及入渗后的土壤含水率,添加量为15 t/hm^2时入渗增益最佳,入渗速率提高了3.5%~22.0%;淡咸和咸淡处理的土壤含盐量均低于咸咸处理,脱盐率和脱盐区深度系数更高,咸淡处理可增加脱盐率,而淡咸处理可提高脱盐区深度系数;生物炭有利于咸淡轮灌下的土壤盐分淋洗,脱盐率和脱盐区深度系数分别提高了9.1%~15.0%和1.1%~7.5%,并增加了Ca^2+和Mg^2+含量,促进Na+淋洗,进而降低了微咸水利用风险,但在30 t/hm^2时盐分淋洗效果有所减弱。研究表明,添加15 t/hm^2生物炭配合微咸水-淡水轮灌能够改善滨海盐渍土的入渗特性、持水能力和盐分分布,可为该区盐渍土和微咸水开发利用提供参考。     

生物炭对盐渍土理化性质和紫花苜蓿生长的影响

为揭示生物炭对滨海盐渍土理化性质和紫花苜蓿生长的影响规律,采用盆栽试验方法,研究了不同生物炭添加量(炭土质量分数0、0.5%、1%、2%、5%、10%)处理下黄河三角洲盐渍化土壤养分、结构、盐分以及紫花苜蓿产量、品质等变化特征,并采用灰色关联度法评价了生物炭的应用效果。结果表明,添加生物炭后,土壤有机质和全氮含量分别增加了16.27%～246.65%和6.38%～58.51%,全磷、有效磷和全钾含量变化相对较小;土壤容重显著降低,低量生物炭处理显著提高了盐渍化土壤大于0.25 mm团聚体的含量和团聚体稳定性;水溶性盐总量降低了38.90%～46.17%,其中Mg~(2+)、Cl~-和SO_4~(2-)含量降幅较大;紫花苜蓿产量提高了8.19%～43.00%,品质无显著变化。整体而言,随着施炭量的增加,土壤肥力有所提高,团聚体稳定性降低,盐分含量和紫花苜蓿产量呈先降后增的趋势。施用生物炭改善了盐渍化土壤的理化性质,促进了紫花苜蓿生长,生物炭用量0.5%时施用效果最优。     

中国主要退化土壤的改良剂研究与应用进展

在中国主要退化土壤类型和分布的基础上,对比分析了退化土壤的不同改良技术;结合国内外土壤改良剂研究概况和土壤改良剂的原料来源及其分类,总结强调了土壤改良剂对土壤和农作物的主要功能影响.阐述了酸化地、盐碱地和重金属污染地土壤的土壤改良剂研究效果,提出不同类型退化土壤的土壤改良剂在应用过程中存在的问题.最后,进一步探讨土壤改良剂研发与应用过程中面临的主要问题,结合绿色和可持续发展导向,指出加强土壤改良剂的应用基础研究、新型环保低成本研发、应用评价、应用规范建立和认证管理以及退化土壤的综合治理是土壤改良剂研究与应用的发展趋势.     

土壤水分对半干旱区石灰性土壤有机碳矿化的影响

为明确土壤水分对我国北方半干旱区域石灰性土壤有机碳矿化的影响,采用室内恒温培育试验,以栗钙土、栗褐土、褐土为研究对象,研究了不同土壤水分条件下土壤有机碳(SOC)矿化差异。土壤含水率设置为田间持水率(WHC)的40%、70%和100%。结果表明,随着土壤含水率升高,3类土壤2种利用方式(玉米地、果园)土壤有机碳累积矿化量及矿化率增大,较高水分下的增幅(70%WHC~100%WHC)小于较低水分下的增幅(40%WHC~70%WHC);土壤有机碳矿化动态符合一级动力学方程,土壤潜在矿化碳库(Cp)为33.10~193.56 mg/kg,潜在矿化率Cp/SOC为0.41%~3.35%,Cp及Cp/SOC随土壤含水率升高而增大,Cp及Cp/SOC较高水分条件下的增幅较小;40%WHC下Cp/SOC与土壤有机碳量显著负相关,70%WHC及100%WHC下则与土壤有机碳量及黏粒量显著负相关(P0.05)。半干旱区域石灰性土壤有机碳矿化及土壤有机碳固存能力在较低水分条件下(40%WHC~70%WHC)受土壤水分变化影响较大。     

花岗片麻岩山区土壤水分特征研究

以河北平山县岗南镇低山丘陵区为研究对象,分析不同土层、坡位及坡向的土壤水分特征。结果表明:土壤水分渗透速率随着时间的延长逐渐降低,最后达到稳渗。土壤质地大部分为多砾质,土壤总孔隙度在37.53%~48.12%之间,阳坡绝大部分是毛管孔隙。不同坡位>0.25 mm土壤团聚体含量,坡下明显高于坡上,不同坡向>0.25 mm的团聚体呈现:半阴坡>阴坡>阳坡,且随土层加深含量增加。土壤容重,阴坡>阳坡>半阴坡。土壤蓄水能力,阴坡优于阳坡;20~40 cm的中层土壤蓄水能力优于其它土层。     

大孔隙对土壤水分特征曲线的影响

土壤大孔隙是普遍存在的现象 ,并非例外 ,它对水及溶质在土壤中的运移有着深刻影响。分别从原状土区和回填土区随机取若干土样 ,采用离心机法测得了原状土和回填土的水分特征曲线 ,比较原状土和回填土土壤水分特征曲线的参数 ,分析了土壤中大孔隙的存在对土壤水分曲线中各参数的影响。指出在进行土壤中水及溶质运移研究中 ,必须考虑大孔隙的影响。     

层状土溶质运移特性及其参数分析

由于自然和人为因素作用,土壤常常呈现层状结构,这种层状结构影响土壤水分和溶质的运移特性。通过室内模拟试验,分析了层状土溶质运移特性,研究了层状土溶质运移参数变化特征。结果表明C l-在层状土及均质土中弥散度具有明显差异,并且这种差异与夹层土壤的弥散度存在密切相关。     

淋洗状态下保护地土壤pH与盐分含量及其组成关系的研究

以沈阳地区酸化比较严重的保护地土壤为研究对象,采用淋洗模拟试验的方法,通过测定淋洗后土壤pH值和全盐量、淋洗出的盐分离子含量,研究了土壤pH值与离子组成、含量之间的关系.结果表明:①土壤pH值与土壤全盐含量呈显著负相关关系,即土壤pH值随土壤全盐量的降低而逐渐增加,但盐分的减少对土壤pH的影响在淋洗后期明显大于前期;②土壤pH值与阳离子、阴离子的组成即相对比例有关,其中与K+和其他4种阴离子呈曲线负相关关系,与另外3种阳离子呈直线负相关关系,且相关性均达到极显著;③随着淋洗次数的增加,NO3、SO42-等离子含量在全盐含量中所占比例而不断下降,与此同时土壤pH值却在不断的上升,而Ca2+、Na+等盐基离子在全盐中的相对比例的上升也是导致土壤pH值上升的重要因素.     

黄河古道细质沙土水分性状的研究

供试土壤为细砂（粉砂）质壤上，２ｍ土层有效水贮量总计为４５８．３ｍｍ，其中，０～９３ｃｍ细质矽土层为主要供水土层，在９３～１５５ｃｍ有一粘土夹层，它能提供的有技水量很少，但它使砂层产生了近１００ｍｍ的顶托水量，因此，供试土壤有一个良好的水分性状，其２ｍ土层有效水贮量基本能满足作物的需水要求。     

土壤质地对机采棉土壤水热状况及生长发育影响研究

为了进一步明确玛纳斯河流域土壤质地对机采棉水热状况及生长发育的影响,通过测坑试验,对3种不同土壤质地(壤土、砂土、黏土)下的土壤温度、土壤含水率、机采棉、株高、叶面积及产量进行了对比分析。结果表明,不同土壤质地条件下地温日变化及不同时间段温度增量表现为:砂土黏土壤土;不同土壤质地条件下0~60 cm和0~100 cm土层土壤质量含水率大小顺序为:黏土壤土砂土;不同土壤质地下机采棉的生长及产量均表现为壤土黏土砂土。研究认为壤土质地种植机采棉,提高了其生育前期的土壤温度,有效保持了土壤水分,有利于其生长发育。因此,为了提高水分利用效率及产量,建议玛纳斯河流域应增加壤土质地种植机采棉的比例。     

免耕对土壤环境的影响研究

免耕是一种高产节源栽培技术,已成为现代农业主要的耕作方式之一.相关研究表明,免耕可降低劳动强度、减少机械损耗、减少土壤侵蚀、迅速改善土壤的理化性状、增强土壤肥力、促进作物生长、提高农业生产率,从而促进农业生产.为此,就免耕对土壤环境的影响进行了综述,并展望了其应用前景和发展方向.     

小型碎土机的设计

为解决水田育苗过程中碎土劳动强度大、效率低的问题,设计研制了工厂化育苗生产线配套机具———小型碎土机。介绍碎土机的基本结构及工作原理,着重阐述关键部件的设计和使用SolidWorks建模方法。试验结果表明：该机结构紧凑、运行平稳、工作效率高、作业质量好,可促进工厂化育苗技术的快速发展。