秸秆颗粒改良剂对川西北高寒沙地土壤氮素和黑麦草生长的影响

为探明秸秆颗粒改良剂对川西北高寒沙地土壤氮素和黑麦草生长的影响,以农业废弃物(秸秆)为主要原料,复合聚丙烯酰胺、微生物菌剂和氮磷钾肥,加工成秸秆颗粒改良剂,设4个施用量水平(6,12,18,24t/hm2),以空白对照(CK0)和当地常规牦牛粪处理(CK1)为对照。结果表明:与CK0相比,秸秆颗粒改良剂和CK1均能显著增加土壤全氮、全氮密度、全氮储量和硝态氮含量,增加黑麦草株高、总根长、总根表面积、总根体积、平均根系直径和单株干重(p0.05),达到增加土壤氮素含量和促进黑麦草生长的效果。与CK1相比,秸秆颗粒改良剂处理的平均全氮含量、全氮密度、全氮储量和硝态氮含量分别增加了12.50%,22.73%,20.90%和344.56%,黑麦草地上和地下部平均单株干重分别增加了57.50%和66.86%。增施秸秆颗粒改良剂可有效增加土壤氮素含量,黑麦草各生长指标也随改良剂施用量增加呈逐渐增加的趋势。施用量超过18t/hm2时,0—10cm土层的全氮、全氮密度、全氮储量和黑麦草各生长指标差异不显著。土壤氮素指标与黑麦草单株干重存在正相关关系,其中土壤全氮、全氮储量与黑麦草单株干重的相关性最高(r≥0.90**)。随改良剂施用量增加,外源养分淋溶率呈先降低后升高的趋势,在18t/hm2处有最小值。综合考虑土壤氮素含量、外源养分淋溶率和黑麦草生长的变化,秸秆颗粒改良剂以18t/hm2为川西北沙地土壤改良的最佳施用量。     

锯木灰渣改良退化菜园紫色土壤的效果研究

以重庆市九龙坡区白市驿镇蔬菜基地为试验平台,通过大田试验,研究了锯木灰渣不同施用量还田1年后对酸性紫色土改良效果,并进一步分析了锯木灰渣对土壤微生物群落及微生物碳、氮的影响,以期为紫色菜园退化土壤养分和酸化的修复提供合理措施,同时实现循环农业的可持续发展。结果表明:(1)锯木灰渣施用能显著提高蔬菜产量,且随着施用量的增加呈增加趋势,其中锯木灰渣施用量为18 000 kg hm~(-2)时,产量较未施用锯木灰渣(A0)处理显著提高了76.1%~121.9%;(2)经锯木灰渣处理的退化紫色土表层和亚表层的有机质含量和pH提高,尤其是锯木灰渣施用量为18 000 kg hm~(-2)的改良效果较佳,但是过高的锯木灰渣施用量处理对土壤交换性H~+、Al~(3+)效果反而下降,而施用量为12 000~15 000 kg hm~(-2)处理的效果较佳,其中表层土壤交换性H~+、Al~(3+)分别为0.19~0.20,0.63~0.67 cmol kg~(-1);(3)12 000~15 000 kg hm~(-2)的锯木灰渣施用量对土壤碱解氮和速效钾的提升效果较佳,18 000 kg hm~(-2)处理的有效磷含量最大,较A0处理增加了55.3 mg kg~(-1);(4)无论在表层土壤还是亚表层土壤中,细菌的种群数量分布最多,其次为真菌和放线菌,分别在12 000,9 000,6 000 kg hm~(-2)锯木灰渣施用量下的种群数量达到最大值;9 000~12 000 kg hm~(-2)处理对提高表层土壤微生物量碳含量较为明显,较A0显著提高了70.4%~78.7%,18 000 kg hm~(-2)处理的土壤微生物生物量氮(SMBN)含量最大(40.54 mg kg~(-1)),其次为9 000 kg hm~(-2)处理(34.32 mg kg~(-1))。综上,锯木灰渣施用量为12 000~15 000 kg hm~(-2)时对退化紫色土的改良效果较好。     

改良剂与水分对荒漠锦鸡儿生长与生理特性的影响

【目的】研究适宜荒漠锦鸡儿幼苗在盐碱地中生长的改良,加快荒漠锦鸡儿在新疆盐旱逆境下的推广应用。【方法】以两年生荒漠锦鸡儿幼苗为材料,采用水分与改良剂正交设计进行大田试验,研究盐碱地中不同土壤水分条件和3种改良剂对荒漠锦鸡儿幼苗的生长和生理特性的影响。【结果】经改良剂和水分处理后的荒漠锦鸡儿幼苗生长和生理指标总体较对照好。在偏干旱(180.3 mm)环境下,施加以腐殖酸、水溶性有机酸为主要成分的改良剂效果最好,高于其对照的株高增长量(2.46 cm)、地径增长量(0.53 cm)主根长(12.63 cm)及生物量的增长,能显著提高幼苗抗氧化系统酶的活性,减少丙二醛的积累(46.3%)。【结论】施用以腐殖酸、水溶性有机酸为主要成分类改良剂可以有效促进幼苗生长,可应用于荒漠锦鸡儿在干旱盐碱区的苗木管理。     

不同土壤改良剂对酸性铝富集红壤毒性缓解效应的差异

在红壤中添加外源铝并种植作物,研究不同土壤改良剂对酸性铝富集土壤的铝毒缓解效应差异及潜在机制。采用酸性红壤做盆栽试验,添加外源铝,并施用土壤改良剂腐殖酸(HA)、生物炭(C)和生石灰(CaO)种植小白菜,设置CK、HA(0.3%HA)、C(2%C)、CaO(0.3%CaO)、Al(1 mmol/kg Al 3+)、Al+HA(1 mmol/kg Al 3++0.3%HA)、Al+C(1mmol/kg Al 3++2%C)、Al+CaO(1mmol/kg Al 3++0.3%CaO)共8个处理,分析腐殖酸、生物炭和生石灰对铝富集红壤不同形态活性铝及作物生长的影响。结果表明:铝毒会显著降低小白菜的出苗率和鲜质量,提高小白菜铝含量;而施用改良剂能缓解铝毒对小白菜的抑制作用,改善小白菜的生长状况,降低小白菜铝含量,Al+HA、Al+C和Al+CaO处理小白菜鲜质量较Al处理分别增加86%、775%和1 014%。添加外源Al较CK处理土壤pH降低0.17个单位,活性铝总量显著增加,而添加改良剂后活性铝总量减少。此外,Al处理交换性Al 3+含量较CK处理上升11.17%,Al+HA、Al+C和Al+CaO处理交换性Al 3+含量较Al处理分别下降11.81%、59.63%和87.82%,而单聚体羟基铝离子Al(OH)2+和Al(OH)+2含量却上升。因此,在土壤中加入外源铝显著降低土壤pH,加重酸化,且交换性Al 3+增加,抑制小白菜生长;施用改良剂腐殖酸、生物炭和生石灰后交换性Al 3+含量降低,小白菜生长状况得到改善,其中生物炭和生石灰还能有效增加红壤pH。因此,改良剂通过对土壤pH、养分含量和交换性Al 3+含量产生综合作用从而影响作物生长。     

盐碱地改良剂在小麦上的应用效果研究

为明确盐碱地改良剂在小麦上的应用效果,开展了盐碱地改良剂田间试验研究。结果表明,在当地常规施肥基础上,施用盐碱地改良剂7 500 kg/hm2与常规施肥对照相比增产14.5%,产量差异达到极显著水平;施用盐碱地改良剂3 750 kg/hm2与常规施肥和施用盐碱地改良剂7 500 kg/hm2相比,产量差异分别达到显著和极显著水平。     

改良剂对熏蒸处理后土壤环境改善和促进作物生长的研究进展

土壤熏蒸是目前防治土传病、虫、草害有效且快速的方法,但随着作物的种植,一些病原物可能会再次繁殖,导致病害持续发展,并且土壤经熏蒸处理后,会导致土壤微环境处于一种失衡状态,而土壤改良剂可以有效改善土壤环境、减少作物根部疾病、减少土壤养分流失并可提高农产品的品质。将熏蒸剂与改良剂联合使用在一定程度上可以修复或改良土壤,使受熏蒸剂影响的微生物群落得到恢复或有益微生物的相对丰度增加,防止土壤病原菌再次侵染,更有利于作物的生长。本文简单概述了常用熏蒸剂和土壤改良剂的分类信息,重点综述了土壤改良剂与熏蒸剂联合使用,对熏蒸后土壤的理化性质、酶活性、微生物群落及作物生长方面的影响,可为土传病害的防治、熏蒸剂与土壤改良剂的联合使用及相关机制研究提供参考。     

改良剂对镉及铅污染土壤中塌地乌品质的影响

采用盆栽试验,研究了施用不同改良剂—骨粉、纳米羟基磷、粉煤灰及其两两组合对镉、铅污染土壤中塌地乌叶绿素及维生素C含量及品质的影响。结果表明:施入改良剂后,塌地乌叶片叶绿素含量和植株内维生素C含量均不同程度增加,硝酸盐和可溶性糖含量降低,叶绿素a/b值降低(除单施纳米羟基磷灰石)。因此,添加改良剂可提高镉、铅污染土壤中塌地乌的品质。     

不同碳氮磷源改良剂对铅锌尾矿废弃地土壤微生物群落结构的影响

为分析土壤微生物群落结构对退化生态系统恢复过程的价值,开展野外田间实验,添加不同碳氮磷源改良剂对铅锌尾矿废弃地进行生态恢复,研究其对土壤微生物群落结构的影响。结果表明:与对照相比,添加碳氮磷源改良剂显著提高了土壤微生物OTU数,微生物多样性指数(Chao1、ACE、Simpson、Shannon),微生物活性和微生物生物量。与对照相比,添加碳氮磷源改良剂显著改变了土壤微生物群落组成,相对丰度增加的微生物门有Bacteroidetes、Euryarchaeota、Verrucomicrobia、Acidobacteria和Candidate_division_OD1,相对丰度增加的微生物属有Solitalea、Sphingomonas、Blastocatella、Planctomyces、Opitutus、Ohtaekwangia和Gemmata;相对丰度降低的微生物门是Cyanobacteria,相对丰度降低的微生物属是Gaiella。Pearson相关性分析表明:在门水平上,Bacteroidetes、Planctomycetes、Euryarchaeota、Verrucomicrobia与微生物活性、微生物生物量呈显著正相关,Chloroflexi、Cyanobacteria与微生物活性、微生物生物量呈显著负相关;在属水平上,Solitalea、Opitutus、Blastocatella、Ohtaekwangia与微生物活性、微生物生物量呈显著正相关;Gaiella与微生物活性、微生物生物量呈极显著负相关。聚合促进树分析表明:在门水平上,尾矿(CK)、尾矿+尿素(N)、尾矿+中药渣+尿素(MHR+N)处理聚在一起,尾矿+磷肥(P)、尾矿+中药渣(MHR)、尾矿+中药渣+磷肥(MHR+P)和尾矿+中药渣+尿素+磷肥(MHR+N+P)处理聚在一起;在属水平上,CK单列,N、P、MHR、MHR+N、MHR+P和MHR+N+P处理聚在一起。综合分析表明,添加不同碳氮磷源改良剂对土壤微生物群落组成、多样性、微生物活性和微生物生物量均有显著性影响,其中MHR+P和MHR+N+P处理效果最好。     

土壤改良剂对喀斯特地区土壤养分水平运移的阻控效应

为筛选出一种或者组合材料作为喀斯特地区土壤改良剂,达到既能改良土壤,又能有效降低土壤养分流失的风险,研究了不同材料对溶液中养分的吸附特性以及室内模拟添加到喀斯特地区土壤后对土壤养分地表流失的影响。结果表明:9 900 g土、9 900 g土+3%甘蔗渣炭297 g、9 900 g土+3%玉米秸秆炭297 g、9 900 g土+3%甘蔗渣炭297 g+2%沸石198 g+2%粉煤灰198 g、9 900 g土+3%玉米秸秆炭297 g+2%沸石198 g+2%粉煤灰198 g处理硝态氮、铵态氮、速效磷、速效钾养分地表流失量之和分别为625.42、614.51、558.47、411.24、391.80 mg。所有实验处理均能降低养分地表流失总量,增加沸石及粉煤灰施用量有望进一步降低流失量。与对照相比,各处理均能减少总养分流失,增加沸石和粉煤灰的利用,有利于减少养分流失。养分吸附特征与养分种类和吸附材料直接相关。改良剂填充柱对养分的去除效果显示,沸石和粉煤灰组合表现出了较好的效果,有望降低喀斯特地区土壤养分经落水洞的流失。     

不同改良剂对滨海盐渍土土壤理化性质和小麦生长的影响

【目的】盐分胁迫是滨海盐渍土上粮食产量提高的主要障碍因子之一。研究不同功能性改良物料对消除和减轻这一障碍因子的作用,为改良盐渍化土壤和提高作物产量提供理论依据。【方法】以小麦品种‘青麦 6 号’为供试材料,在滨海盐渍土上进行田间试验,设置 7 个处理为空白对照（CK）、含钙物料的磷石膏（PG）和脱硫石膏（FGD）、调酸物料的硫酸亚铁（FS）、含碳材料的牛粪（M）以及含碳和调酸物料的腐植酸（HA）和糠醛渣（FRs）,分析比较不同改良剂对滨海盐渍化土壤理化性质以及对小麦生长发育的影响。【结果】施加改良剂降低了土壤表层 (0—20 cm) 的 pH 值,作为酸性材料的腐植酸、糠醛渣和硫酸亚铁效果明显,土壤的 pH 值较对照分别降低了 0.10、0.11 和 0.11;施改良剂降低了土壤的交换性钠离子含量和钠的吸附比 (sodium adsorption ratio, 简称 SAR),磷石膏和脱硫石膏提供充足的钙离子用于置换土壤中交换性钠离子,明显降低了不同土层中的交换性钠离子含量和 SAR 值,0—20 cm、20—40 cm 和 40—60 cm 土层中,磷石膏和脱硫石膏对土壤交换性钠离子含量和 SAR 值的降低效果明显,其中施加磷石膏分别较对照降低了 15.5% 和 18.3% (0—20 cm)、28.2% 和 28.6% (20—40 cm)、36.5% 和 36.5% (40—60 cm),施加脱硫石膏分别较对照降低了 24.9% 和 27.9% (0—20 cm)、27.6% 和 26.3% (20—40 cm)、24.5% 和 25.0% (40—60 cm);施加改良剂增加了小麦成熟期的穗数,其中磷石膏、脱硫石膏和糠醛渣改良效果显著,分别较对照增加 27.6%、24.5% 和 18.6%,并分别提高小麦的产量 26.7%、17.8% 和 17.8%。【结论】 酸性物料的糠醛渣、腐植酸和硫酸亚铁,可以明显降低土壤 pH 值和增加小麦苗期的茎蘖数量,综合考虑改良剂对土壤 pH、Na+ 含量、SAR 值和小麦群体数量的影响,含碳的调酸物料的糠醛渣效果较好;含钙物料的磷石膏和脱硫石膏,可以显著降低土壤 Na+ 含量以及 SAR 值,增加小麦成熟期穗数,提高小麦产量均具有显著的效果,磷石膏效果最佳。