菜地土壤镉的表层淋洗-深层固化联合修复研究

为探究表层淋洗-深层固化联合修复技术对重庆郊区菜地土壤及蔬菜镉(Cd)污染的修复效果,采用大田试验,研究了酒石酸表层淋洗-HAP深层固化和水表层淋洗-HAP深层固化处理对莴笋产量、品质及Cd的吸收和土壤全Cd及有效Cd含量的影响,并与传统修复剂腐植酸和HAP进行比较。结果表明,酒石酸淋洗-HAP固化使莴笋茎叶中的Cd含量显著降低22.89%、莴笋产量显著提高16.89%,且对莴笋的品质有促进作用。同时,酒石酸淋洗-HAP固化处理使0~20cm表层土壤的全Cd含量降低30.71%,40~60cm深层土壤的全Cd含量增加51.57%,在两种表层淋洗-深层固化处理下,土壤中有效Cd含量均在0~20cm土层减少,20~40cm土层略微增加,40~60cm土层明显降低,在60~80cm土层与对照接近。莴笋茎叶和根部的Cd含量与土壤有效Cd呈显著正相关,与土壤有机质呈显著负相关。表层淋洗-深层固化联合修复能够在进行土壤Cd污染修复的同时实现蔬菜的安全生产,适宜向轻度污染的蔬菜基地推广使用。     

海泡石添加对猪粪堆肥腐熟和水溶性有机质的影响

为明确黏土矿物的投加对畜禽粪便堆肥腐熟和稳定化的影响,该研究以猪粪和杨木木屑为原料,探究添加海泡石对堆肥基本理化性质、不同成分有机质含量以及溶解性有机质(Dissolved Organic Matter,DOM)结构的影响。结果表明,添加海泡石后堆体最高温度比对照有所下降且电导率上升9.69%,而C/N则降低2.81%,同时种子发芽指数提高11.96%,显示腐熟状况更好;DOM含量降低7.84%而胡敏酸占比提高9.71%,使得堆体有机质更加稳定。荧光光谱分析表明,添加海泡石堆体DOM的荧光谱图中,长波长的峰强在较短时间内出现了明显增加;三维荧光光谱-平行因子分析显示,添加海泡石增加了堆体中高芳香性组分的占比。相关性分析结果表明,添加海泡石后,高芳香性组分与总有机碳之间相关性更为显著,说明海泡石在碳素分解的同时促进了其聚合,从而出现了胡敏酸与高芳香性荧光组分的增长。添加海泡石既能促进堆体腐熟,又可转化调控碳素进而提高堆体稳定性,有利于堆肥的后续农田施用。     

有机无机肥配施模式对氮素淋失的影响

为了探索农田氮素淋失低风险的有机无机肥配施模式,该研究收集了331个有效农田有机肥化肥配施数据对,分析了施肥总量、施肥结构（有机肥替代比）、施肥时间（基追施）、有机肥种类等因素对氮素淋失的总体影响。结果表明：与单施化肥相比,有机肥配施化肥中氮素总量较低时（N<200 kg/hm2）,农田总氮（Total Nitrogen,TN）、硝态氮（NO3--N）淋失分别减少36.77%、65.05%;有机肥替代比高于70%,虽然可减少TN淋失（39.64%）,但增加了溶解性有机氮（DON）淋失的风险（15.78%）,尤其是动物型有机肥替代化肥使DON淋失增加26.31%;氮肥基施可显著降低TN、NO3--N淋失（43.58%、70.51%,P<0.05）。碱性旱地土壤上有机肥配施化肥可有效抑制TN、NO3--N淋失,但增加了26.63%～42.95%的DON淋失。旱地氮素淋失以NO3--N为主,且淋失系数高于水田,提高有机肥替代比可以大幅降低旱地氮素淋失,但增强了DON淋失。因子重要性分析表明：有机肥替代比对TN淋失影响占主导作用,而施氮水平对NO3--N、DON淋失影响更为重要。因此,低施氮量、高替代比动物型有机肥可有效减少碱性旱地土壤氮素淋失,为有机肥配施化肥的农田应用提供依据。     

凹凸棒土添加对结球甘蓝废弃物堆肥腐殖化过程的影响

为明确凹凸棒土的添加对结球甘蓝废弃物堆肥腐殖化的促进效果，以结球甘蓝废弃物和玉米秸秆为原料，分别添加质量分数为0（CK）、2.5%（T1）、5%（T2）、7.5%（T3）的凹凸棒土进行好氧堆肥，探究不同添加量的凹凸棒土对基本理化性质、有机质组分、腐殖化的影响，并结合相关性分析和结构方程模型探讨其影响腐殖化过程的途径。结果显示，凹凸棒土的添加使堆肥高温期延长了1~3 d。与CK相比，T2和T3处理的种子发芽指数分别提高了27.97%和42.06%，有机质降解率分别提高了1.67%和6.92%，腐熟状况更好。此外，与初始状态相比，堆肥结束时CK、T1、T2和T3处理的富里酸（FA）含量分别下降39.88%、42.92%、47.28%和47.68%；胡敏酸（HA）含量分别上升89.08%、129.78%、135.83%和162.50%，使得堆体芳香度增加。相关分析和结构方程表明，凹凸棒土的加入使水溶性有机碳（DOC）与腐殖质组分、前驱体的相关性发生正负转变，显示其通过影响DOC来促进HA的合成，同时还增多了显著影响HA形成的路径，促使氨基酸、还原糖和FA向HA转化，从而提高腐殖化程度。研究表明，凹凸棒土添加量为7.5%时可明显促进结球甘蓝废弃物堆肥腐熟，有效活跃前驱体，并提高腐殖质的芳香性和腐殖化程度。