南方红壤丘陵区不同土地利用方式土壤水力学性质研究

非饱和导水率是研究土壤水分和溶质运移的重要参数。本论文利用压力膜仪法以及FDR和Watermark(R) granular matrix田间原位测定数据,分别获得室内和田间的水分特征曲线,并利用van Genuchten模型间接推求非饱和导水率。同时,以原位的零通量内排水法直接测得的非饱和导水率作为标准,分析了不同方法所获得的非饱和导水率的异同。研究结果表明：在花生地,压力膜仪法测得的VG曲线参数推求非饱和导水率和实际非饱和导水率相近;而在橘园地由于根系空间分布异质性导致室内与田间所获得非饱和导水率差异性较大。同时, 直接法测得的非饱和导水率结果也说明在该地区两种不同土地利用方式下水分运动的特征存在差异。     

施加粪肥对潮土有机磷形态转化的影响

施加粪肥是提高土壤肥力的重要措施,为了解粪肥磷在潮土中的化学行为,通过室内培养试验,采用NaOH-EDTA 浸提和 31P 核磁共振技术分析比较了鸡粪、牛粪及施肥后土壤中的磷形态及含量,并研究了施肥对潮土有效磷的影响。结果表明,粪肥磷主要以无机态形式存在,2 种粪肥的有机磷形态及含量有明显不同,肌醇六磷酸在鸡粪中的含量明显高于牛粪。粪肥施加到潮土后丰富了土壤有机磷的形态。随时间延长,潮土中各形态磷发生相互转化,以肌醇六磷酸为主的正磷酸单酯含量明显降低,核酸等正磷酸双酯显著升高。鸡粪处理的土壤有效磷含量逐渐升高,牛粪处理则表现出相反的趋势。施加粪肥后,土壤有效磷呈现不同的变化规律可能是无机磷在土壤中固定或沉淀,有机磷矿化和无机磷被微生物固持这三方面综合作用的结果。     

我国东北烟区典型烟田土壤系统分类研究

以黑龙江的宁安、吉林的汪清和辽宁的宽甸为我国东北烟区的代表,通过15个典型优质烟田的土壤调查,本研究尝试建立相应的土系。结果表明：①调查的15个典型烟田土壤在系统分类上可归为3个土纲(淋溶土、雏形土和新成土)、5个亚纲、6个土类、7个亚类、11个土族和土系。②不同土系的烟田各有优劣,属于不同土纲的土系在植烟适宜性上有很大差异,淋溶土的土系有效土层深厚,养分含量适中、比例协调,劣势在于黏化层存在可能会限制根系下扎;属于雏形土和新成土的土系优势在土壤颗粒较粗,通透性好,养分含量虽然低但易于通过施肥调控,劣势在于有效土层偏薄。     

不同配比有机肥和改良剂对土壤理化性质及酶活性的影响

[目的]为快速修复退化土壤提供依据。[方法]以除草剂污染土壤和荒地心土作为材料,利用温室培养试验,研究了不同配比有机肥和改良剂在短期时间内对土壤理化性质及酶活性的影响。[结果]与空白相比,污染土壤的养分和有机质含量经单施改良剂处理后效果不显著,以不同配比的有机肥和改良剂施用于土壤中效果显著提高,土壤的pH值和酶活性经单施改良剂和添加不同配比有机肥＋改良剂处理后效果显著提高;而荒地心土养分、有机质含量和酶活性经单施改良剂、混施不同配比的有机肥＋改良剂处理后效果均显著提高,土壤的pH值以添加20%有机肥＋改良剂处理的效果最为显著。2种土壤的容重均以添加10%和20%有机肥＋改良剂处理的效果最为显著。[结论]添加不同配比的有机肥＋改良剂可以有效提高土壤的理化性质和酶活性。     

聚丙烯酰胺改良盐渍土壤的适宜用量研究

盐渍土的改良一般采用物理、化学、生物及工程措施,其中化学改良剂应用广泛。聚丙烯酰胺(PAM)作为高分子聚合物,能溶于水,并且有良好的凝聚作用,能够改良土壤物理结构,但是其用量的选择至关重要。本研究设计了不同的PAM浓度梯度(0.01、0.03、0.09、0.27、0.81 g/kg)进行盆栽试验,以得到改良中度盐渍障碍土壤的较适宜PAM用量。试验结果表明:PAM在盐渍土改良中较适宜的施用量为0.09 g/kg,在此施用量下,土壤电导率为最低值,为1.63 d S/m,较对照(不施PAM)下降13.42%;土壤毛管孔隙度为45.38%,较对照增加5.35%;总孔隙度为48.44%,较对照增加5%;土壤容重为1.35 g/cm~3,较对照降低5.71%;饱和导水率为0.052 mm/min,较对照提升76.7%。而施用量为0.81 g/kg时,改良效果下降。该结果对使用PAM改良中度盐渍土具有一定的指导意义。     

改良措施对苏北盐渍土盐碱障碍和作物磷素吸收的调控

以苏北轻度盐渍土(D)、中度盐渍土(Z)为研究对象,展开大麦-玉米轮作田间微区试验,分析仅施氮肥(CK)、常规施肥(P)及常规施肥下添加生物质炭(PC)、腐植酸(PH)和石膏(PG)处理对土壤盐分含量、pH和钠吸附比(SAR)以及作物磷素吸收利用的影响。结果表明:苏北滨海盐渍土壤盐分呈明显的季节性变化模式,各改良措施对0～20 cm土壤盐碱的调控作用较20～40 cm明显。石膏处理对土壤盐碱障碍的消减作用显著,DPG、ZPG处理下0～20 cm土壤脱盐率分别为31.06%、40.60%,土壤pH分别降低0.67、0.51个单位。各改良措施均能降低0～20cm土壤SAR,降低土壤Na+含量,改善土壤结构。轻度盐渍土上土壤SAR的降幅表现为:DPGDPHDPC,中度盐渍土上表现为:ZPGZPCZPH。轻度盐渍土上各改良措施均显著促进作物地上部吸磷,提高作物产量。DPC、DPH、DPG处理的积累磷肥利用率分别为对照的4.9倍、3.5倍、1.8倍。而中度盐渍土上仅ZPC和ZPG处理的增产效果显著,腐植酸在轻度盐渍土上的调控效果优于中度盐渍土。     

特制有机肥提高贵州黄壤氮矿化和硝化率的研究

植烟土壤中的氮素形态比例是优质烟叶生产的关键,合理施用有机肥可以调节土壤中不同形态氮素矿化水平。以贵州植烟黄壤为研究对象,采用Stanford长期好气间歇淋洗培养法,研究并模拟了不同特制有机肥施用量(0(CK),750 kg·hm~(–2)(1F),1 500 kg·hm~(–2)(2F),2 250 kg·hm~(–2)(3F))下的土壤氮素矿化过程。结果表明,供试贵州黄壤培养5 d后硝化率低于10%,后期硝态氮释放比例严重偏低,土壤在烟草旺长期能供给的硝态氮总量为66.89 mg·kg~(–1),不能满足烟草全生育期内的需氮情况。特制有机肥施用后土壤速效氮矿化速率均呈"前快后慢"趋势,前期矿化量高,后期矿质氮素释放减少并逐渐稳定,符合烟草生长对氮的吸收规律。特制有机肥施用显著提高了土壤速效氮矿化量,速效氮矿化量最多增长420.1%,硝态氮最多增长276.6%。添加特制有机肥显著提高了植烟黄壤硝化率,硝化率增幅范围为8.1%～50.4%。3F处理特制有机肥施用量条件下,土壤硝化率变化范围为43.69%～51.22%,最符合烟草对不同形态氮素的吸收比例,有助于提高烟株产质量。综上所述,每公顷施用2 250 kg特制有机肥最适宜贵州黄壤烟草种植。     

基于周丛生物的“生态沟渠－人工湿地”处理高负荷农业面源污水影响研究

为了研究周丛生物对"生态沟渠—人工湿地"组合工艺处理高负荷农业面源污水的影响,试验布设了有无周丛生物铺装的2种"生态沟渠—人工湿地"组合工艺,用于处理高负荷农业面源污水。结果显示,在进水流量在50-150 m~3·d~(-1)的情况下,有周丛生物组合工艺对TP,TDP,TN,NO_3~--N和NH_4~+-N的平均去除率分别为94.7%,94.2%,93.3%,80.4%和91.8%,比无周丛生物组合工艺平均去除率分别高30.0%,33.2%,22.0%,27.2%和28.0%。通过刈割,水生植物可以从系统中带走相当一部分氮磷,两次刈割结果显示,有周从生物存在时,从系统中带走氮磷负荷分别为63.3 kg和9.3 kg,是无周丛生物携带的氮磷1.45倍和1.38倍。周丛生物的铺装提高了"生态沟渠+人工湿地"组合工艺处理高负荷农业面源污水的能力,适用于高负荷农业面源污水的处理。     

采样间距对有机质与环境因子相关性识别的影响

以黑龙江省海伦县为研究区,采用限制最小样点间距抽样和方差分解方法研究了采样点间距对土壤有机质(SOM)与环境因子相关关系识别的影响。结果表明,温度、土壤类型、坡度及作物生物量(NDVI)是研究区SOM变异性的主要环境控制因子;采样点数量为125个,最小样点间距为3.5 km时,SOM数据所包含的多尺度信息与多尺度的环境因子达到最佳尺度匹配,环境因子与SOM相关性最高,此时环境因子单独解释的方差及环境因子与空间变量共同解释的方差也最高,而空间变量解释的SOM方差则最小,因此,最适于识别研究区SOM与主要环境控制因子间的相关关系。     

长三角工业型城乡交错区蔬菜生产系统重金属平衡及健康风险

随着中国城市化进程的加快,城乡交错区重金属污染问题越来越受到人们的关注.本文以长三角无锡市城乡交错区某蔬菜基地为例,详细观测了两年期间(2003.7-2005.7)蔬菜生产系统中Cu、Pb、Zn、Cd等重金属元素的平衡状况,其目的是掌握该生产系统重金属的积累趋势,评价系统中土壤和蔬菜的健康风险.结果表明:该系统在管理过程中,重金属的输入途径有施肥和灌溉,有机肥施用是生产系统重金属输入的主要来源,占输入量的88.5% 以上.系统重金属年输入量较高,明显高于荷兰农业区水平,而Cu、Pb、Zn等元素年输出量明显较低,占输入量的10% 以下,表现为盈余.观测田块土壤中Cu、Pb、Zn、Cd含量均低于农田土壤二级标准但明显高于太湖地区人为土元素背景值,存在积累的趋势.蔬菜中重金属健康风险评价结果表明,在目前的生产条件下,叶菜类蔬菜重金属健康风险较高.