粉煤灰理化性质与硅素释放规律的研究

小麦根及胚芽的质膜均存在氧化还原系统,正常供水时小麦胚芽生长最快时期活体质膜氧化NADH速率最高,PEG-6000溶液(200g/kg)渗透胁迫时小麦根和胚芽生长明显受抑,完整根、芽还原K_3Fe(CN)_6的能力增强,且小麦胚芽的还原能力增幅较大,但胁迫初期和末期NADH氧化速率高于对照,其余时期无明显变化。     

粉煤灰的理化性质与农业化学行为的研究

对粉煤灰的理化性质和农业化学行为研究结果表明，粉煤灰颗粒以物理性砂粒为主体，主要物相为玻璃体（或无定形物质）。硅、铁、铝、磷、钙、镁的含量与土壤大致相同;锌、铜、钼、硼等微量元素高于土壤中的含量;重金属元素含量均未超过国家规定的控制标准，并以集合体的形态存在，活性低。粉煤炭有效硅（SiO2）含量在2.56～11.57g／kg之间，其硅的释放速度比土壤高2.0～11.0倍，施用量在75t／hm2以上能为水稻等禾本科作物提供相当数量的硅素。Elovich方程比较适合描述粉煤灰硅的释放过程，其b值能反映硅释放能力的大小。粉煤灰中磷的有效性低，对加入磷具有较强的吸附固定作用，并随粉煤灰含水量增加而显著增大。粉煤灰无论是作为土壤改良剂还是复合肥填充料，都必须考虑粉煤炭对磷的固定作用。     

温室土壤硅素释放动力学特征的研究

施硅可以促进园艺作物生长、提高其抗逆性和改善果实品质,但关于温室土壤硅素供应特征及其影响因素、合理调控土壤硅素肥力的研究却鲜有报道。采用淹水培养试验与化验分析结合的方法,研究温室土壤的硅素释放特征及其影响因素。结果表明,幂函数方程y=kxm能很好地描述土壤硅素的累积释放特征,方程参数k(硅素初始释放量)、m(硅素释放速率系数)、km(初始释放速率)受土壤pH和有机质的显著影响,均与土壤pH、有机质含量呈极显著的直线正相关关系;此外,参数k和km还分别与土壤游离氧化铁含量呈显著的指数和幂函数正相关关系。应用释放动力学方程求得的100天硅素累积释放量与土壤pH、有机质含量分别呈极显著的指数和直线正相关关系,但多元逐步回归分析结果表明硅素累积释放量与土壤有机质含量关系更为密切。应用释放动力学方程及其参数评价温室土壤的供硅能力具有可行性,值得进一步深入研究。     

施用废渣后土壤硅素释放特性及其影响因子的研究Ⅱ土壤硅素释放特性及其与pH的关系

选取5种工矿废渣进行室内模拟试验,研究不同种类工矿废渣作为硅肥施用对土壤硅素释放特性及pH的影响。结果表明:y=kxm方程可以很好地描述土壤硅素释放的动力学特征;施用废渣可显著提高水田土壤硅素释放速率,增加土壤硅素释放量,提高土壤溶液的pH值,土壤溶液pH与培养127天硅素累积释放量间呈极显著直线正相关关系;三种高炉渣(A、B、F)的施用效果明显好于粉煤灰(H)和金刚石矿渣(J),即三种高炉渣更适于作为生产硅肥的原料。     

钢渣硅肥硅素释放规律及其影响因素研究

【目的】钢渣是缓释硅钙肥原料,钢渣中硅素释放受钢渣自身性能和外界环境条件等因素影响,本文设置了钢渣冷却方式、钢渣粒径、培养介质和培养温度四种因子,研究钢渣中硅素释放规律及其影响因素,为钢渣硅钙肥合理施用提供理论依据。【方法】选用粉末状水淬渣(S1)、粒状水淬渣(S2)和空气冷却粒状钢渣(S3)为研究对象,分别设置在土壤水溶液以及纯蒸馏水中培养97天,并设置35℃和25℃两个培养温度。定期离心取上清液,取样后补充水分继续培养,直至培养结束。【结果】钢渣在土壤溶液中培养,第一天的硅素释放主要由钢渣冷却方式决定,而在以后的培养过程中主要受温度的影响,其次为钢渣粒径;硅素累积释放量与时间的关系可以用幂函数方程y=kxm来拟合;35℃培养97天后,S1、S2与S3钢渣硅的溶出率(累积硅释放量与有效硅的比例)分别为37.3%、30.3%与27.3%;在25℃培养下,S1、S2与S3钢渣硅的溶出率分别为14.3%、7.9%与10.2%。钢渣在纯蒸馏水的培养中,第一天钢渣硅释放主要受温度的影响,而在以后的培养过程中主要受钢渣粒径的影响,温度和钢渣冷却方式对其影响甚微;硅素累积释放量与时间的关系可以用线性方程y=ax+b来拟合;在35℃,S1、S2与S3钢渣硅的溶出率分别为0.22%、0.16%与0.16%。在25℃培养下,S1、S2与S3钢渣硅的溶出率分别为0.17%、0.13%与0.14%。钢渣在土壤溶液培养,25℃培养67天,加入钢渣提高了土壤浸提液的p H值,但之后与CK基本相同;在35℃培养下,加入钢渣的土壤浸提液p H值总体都要显著高于CK处理。纯水培养介质中,两种温度培养下,在同一阶段S1浸提液的p H和EC值都要显著高于S2和S3,温度对p H和EC的影响不显著。【结论】钢渣硅素释放规律主要受培养介质和温度的影响,粒径有一定的影响。在土壤溶液中钢渣硅素释放显著高于在蒸馏水中,35℃比25℃更有利于硅素的释放,粉末状比粒状更有利于硅素的释放。由此认为,钢渣作为硅钙肥在大田施用时,将钢渣磨细做成粉末状产品,施用时随翻耕埋入土壤,初春采用保温措施等都有利于提高钢渣中硅的利用效率。     

施用废渣后土壤硅素释放特性及其影响因子的研究Ⅰ硅素释放与钙、镁、铁、铝的关系

选取5种工矿废渣进行室内模拟试验,研究不同种类工矿废渣作为硅肥施用对土壤钙、镁、铁、铝释放的影响及其与硅素释放间的关系。结果表明:y=kxm方程可以很好地描述土壤钙、镁、铁、铝释放的动力学过程,Ca释放动力学方程yCa=kCaxmCa中的参数kCa与Si释放动力学方程ySi=kSixmSi中的参数kSi表现为极显著的直线正相关关系;钙镁累积释放量之和及铁铝累积释放量之和分别与硅素累积释放量呈极显著的幂函数正相关和直线正相关关系。施用废渣可降低土壤中铁、铝的活性,甚至可增加钙、镁的含量,从而在提高土壤供硅能力的同时起到改良土壤的作用,且高炉渣A和高炉渣F的施用效果要优于高炉渣B、粉煤灰H和金刚石矿渣J,是加工硅肥的适宜原材料。     

厩肥对粉煤灰微量元素释放规律影响的研究

该文对粉煤灰在降雨淋洗条件下微量元素的释放规律进行了室内模拟试验。试验处理分别为粉煤灰、粉煤灰+石灰、粉煤灰+石灰+厩肥及其混合物的堆肥腐熟4种情况。实验结果显示淋出液中B、Sr、Ba和Li的最大浓度大于1 mg/L,而其它元素均小于此值。石灰的应用增大了淋出液中B和Ba的浓度而降低了Li、Mo和Cr的浓度;厩肥的应用及其堆肥腐熟处理增大了B、Mo、Zn、V以及Cu、Ni、Cd、As、Mn、Ti、Co、Sn和Se的浓度,而降低了Sr、Ba、Li和Cr的浓度。除V外,淋出液中所有微量元素的浓度随淋出液体积的增加而减小。Cr、Zn以及Cd、Cu和As可能是粉煤灰对环境产生潜在危害的主要元素。     

西安黄绵土碳释放规律研究

采用碱溶液吸收法。1999 年 9 月～2001 年 8 月 2 年的观测资料显示,西安黄绵土 CO2释放与前人在其他地区的研究不同,表现为白昼释放量低于夜间。西安土壤 CO2释放量的日变化从当日清晨至次日晨,呈现由高变低再变高的变化规律。土壤 CO2释放量的变化趋势大体与温度的变化一致,但在时间上有一定的滞后性。随着季节的变化,西安黄绵土 CO2释放量有明显的增减,夏季日释放量最多,秋季次之,冬季最少。不同植被条件下,土壤 CO2 释放量有差异。一般说来,裸地有较高的释放量,林地和草地释放量较低。裸露地表土壤 CO2的释放量变化较大,地表覆盖良好,CO2释放较为稳定。     

粉煤灰与有机肥配施对风沙土理化性质及黑麦草生长的影响

为研究粉煤灰与有机肥配施对风沙土理化性质及黑麦草生长的影响,在施有机肥30 t·hm²的条件下,设4种粉煤灰施用水平:0(单施有机肥)、60、120、240 t·hm-2,以风沙土为对照(CK),进行盆栽试验。结果表明:(1)粉煤灰与有机肥配施后,土壤容重降低,总孔隙度增加,自然含水量、田间持水量、饱和含水量较对照分别提高54.75%～76.67%、28.69%～85.24%、8.57%～26.08%;(2)单施有机肥或与粉煤灰配施后,土壤pH值提高,电导率增大,有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量较对照分别增加147.02%～367.55%、165.57%～300.88%、133.92%～165.84%、132.71%～175.68%,单施有机肥处理肥力最高,配施粉煤灰后,有机质及各速效养分含量降低;(3)配施粉煤灰提高了土壤中镉、铬、铅、砷元素的总量,但未造成土壤污染,评价结果显示土壤重金属污染等级为安全,且潜在生态风险低;(4)单施有机肥可促进黑麦草生长,配施粉煤灰后黑麦草长势更佳,与单施有机肥相比,株高、地上部鲜重、分蘖数分别增加12.30%～32.81%、3.49%～39.96%、10.42%～18.75%;(5)通过主成分分析综合评价各处理,配施粉煤灰120 t·hm²+有机肥30 t·hm²后土壤理化性质最佳,黑麦草长势优良,为各处理中最优。     

黄土高原丘陵区不同土地利用方式对土壤理化性质的影响

对晋西北黄土高原丘陵区持续利用30年的小叶锦鸡儿人工林、农田、杨树林、小叶锦鸡儿和杨树的混交林地以及撂荒地的土壤理化性状进行了研究。结果表明,不同土地利用方式对土壤理化性质影响很大。小叶锦鸡儿和杨树的混交林以及小叶锦鸡儿人工林可以降低土壤容重,提高土壤酶活性、有机质和全N含量,从而改善土壤肥力。混交林和小叶锦鸡儿人工林的土壤培肥作用高于杨树纯林。粗放的农业耕作措施提高土壤容重,降低土壤养分含量,使土壤退化。撂荒地一定程度上可以起到培肥土壤的作用。在黄土高原丘陵区,种植小叶锦鸡儿人工林以及小叶锦鸡儿和杨树的混交林是较好的生态重建和植被恢复方式。     

水稻连续免耕抛栽对土壤理化和生物学性状的影响

于2005~2007年在双季稻田以翻耕处理为对照,研究了水稻连续免耕抛栽对土壤理化和生物学性质的影响。结果表明,稻田免耕1年(2季),有利于土壤物理性状的改善,随着免耕时间(3年6季)的延长,土壤物理性质变差。但免耕2年后,采用紫云英和稻草还田能降低免耕稻田的土壤容重,提高总孔隙度和非毛管孔隙度。免耕有利于土壤养分在表层土壤富集。土壤中三大类微生物总量免耕处理小于翻耕处理,免耕土壤细菌的数量增加,而放线菌和真菌的数量减少。土壤中脲酶活性增加,而过氧化氢酶和过氧化物酶的活性均降低。脲酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶的活性均与土壤有机质、全氮含量呈极显著相关,而过氧化物酶活性则与土壤全氮和速效钾含量呈极显著相关。该结果有水稻免耕抛秧栽培技术的推广应用的参考意义。     

新型土壤侵蚀磁性示踪剂的研制及其对土壤理化性状的影响

我国水土流失日益严重,已成为制约构建和谐社会的重大生态环境问题[1]。因此,土壤侵蚀的监测研究显得格外重要且十分紧迫。磁性示踪技术作为土壤侵蚀监测研究的一种新手段,具有很多优点[2-3],近年来逐渐得到广大科研工作者的重视。     

水稻强化栽培对稻田土壤生物学特性的影响

采用田间试验,对强化栽培(SRI)和常规水作(TF)条件下稻田土壤微生物数量、微生物量、土壤酶活性及相关养分含量进行了研究。结果表明:与常规水作相比,强化栽培增加了土壤细菌、放线菌、真菌数量,分别提高了53.1%～173.8%、61.7%～229.4%、10.0%～55.9%,统计差异显著(p<0.05)。强化栽培土壤微生物量碳、微生物量氮比常规水作提高了12.2%～43.6%,22.7%～175.4%,统计差异显著(p<0.05)。与常规水作比较,强化栽培提高了分蘖期土壤脲酶、碱性磷酸酶、转化酶、过氧化氢酶活性,分别为12.6%、30.0%、15.1%、13.8%;强化栽培也显著增加了土壤碱解氮含量,但有效磷含量差异不显著。     

福建烟区土壤主要物理化学性状的研究

通过对福建烟区具有代表性的2266个土壤样品的物理化学性状分析测定表明:土壤的pH值平均为5.05,物理性黏粒(<0.01mm)36.56%,有机质22.99g/kg,全N 1.52g/kg,碱解氮144.41mg/kg,全P 0.52g/kg,速效磷28.41mg/kg,全K 19.50g/kg,速效钾79.50mg/kg,缓效钾259.61mg/kg。与第2次土壤普查比较,福建烟区土壤普遍酸化,有机质和全K含量下降,土壤全P和有效磷含量显著增加,部分土壤N素积累。福建烟区应重视土壤酸度的调节和有机肥的施用,选择适宜的土壤质地类型,适当控制N肥的施用,适量施用P肥,重视K肥的施用。     

Assessing the impact of Diplocardia ornata on physical and chemical properties of compacted forest soil in microcosms

 The influence of compaction on Diplocardia ornata (Smith) burrowing and casting activities, soil aggregation, and nutrient changes in a forest soil were investigated using pot microcosms. Treatments included two levels each of compaction, organic matter, and earthworms. Both burrowing and casting activities were more abundant in uncompacted soil than in compacted soil. Bulk density decreased in microcosms of compacted soil containing D. ornata from 1.76 g cm^–3 to 1.49 g cm^–3 over the study period. The overall percent of aggregates in the same size classes in compacted soil was less than the percent of aggregates in uncompacted soil. The mean percent of aggregates in earthworm casts for size classes 0.25–1.00 mm was higher for compacted soil than for uncompacted soil. The reverse was true for aggregates in class sizes 2.00–4.00 mm. Soil compaction also affected soil microbial biomass carbon and soil inorganic N concentrations. These results indicate that the burrowing and casting activities of earthworms in compacted forest soils, as in soils of agricultural and pastured lands, can help ameliorate disturbed soils by improving aggregation, reducing bulk density, and increasing nutrient availability. Received: 1 September 1999     

不同轮耕方式对渭北旱塬麦玉轮作田土壤物理性状与产量的影响

为研究不同轮作模式对渭北旱作冬小麦?春玉米一年1熟轮作田土壤物理性状和产量的影响,于2007—2014年在陕西省合阳县冬小麦?春玉米轮作田连续7年实施了保护性耕作定位试验,测定和分析了免耕/深松、深松/翻耕、翻耕/免耕、连续免耕、连续深松和连续翻耕6种轮耕模式下麦田0~60 cm土层物理性状、0~200 cm土层土壤湿度和小麦产量的变化。结果表明:1)不同轮耕模式0~40 cm土层土壤容重、孔隙度和田间持水量差异显著,其中以免耕/深松效果最显著;0~60 cm土层免耕/深松轮耕处理平均田间持水量较连续翻耕处理提高12.9%;2)轮耕对土壤团聚体特性影响明显,免耕/深松0.25 mm水稳性团聚体含量(R0.25)最高,结构体破碎率和不稳定团粒指数(ELT)最低,水稳性均重直径(WMWD)最高,水稳性和力稳性团聚体分形维数(D)均最低;3)小麦生育期间免耕/深松处理0~200 cm土层土壤蓄水量和小麦产量较连续翻耕分别增加17.7 mm和9.5%。综合可知,轮耕有利于耕层土壤物理结构改善,免耕/深松更有利于耕层土壤大团聚体形成和土壤结构稳定,利于土壤蓄水保墒和作物增产,为渭北旱塬区麦玉轮作田较适宜的轮耕模式。     

重庆市山地血橙园不同种植模式土壤理化性质关联分析

研究了重庆市璧山县河边镇血橙核心示范园区的血橙 红薯(Ⅰ)、血橙 花生(Ⅱ)、血橙 玉米(Ⅲ)、血橙 茄子(Ⅳ)、血橙纯林(Ⅴ)5种模式下0~10 cm和10~20 cm土壤理化性质, 并用灰色关联法进行综合分析, 探讨了不同种植模式血橙园减小土壤容重, 增加土壤孔隙, 提高土壤养分含量效果差异的原因。结果表明: 同一种植模式不同土层比较, 土壤容重、非毛管孔隙度、总孔隙度, 土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾含量均随土层深度的增加显著减少, 毛管孔隙度、全磷、全钾则在测试土层间含量变化不大。不同种植模式下相同土层土壤容重、孔隙度、土壤的养分含量差异均达到显著水平(P<0.05)或极显著水平(P<0.01), 且相同土层不同种植模式比较, 模式Ⅴ土壤容重最大, 非毛管孔隙、总孔隙度、有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷、速效钾均最小, 而毛管孔隙度大于模式Ⅱ, 全钾则表现为0~10 cm土层含量略高于模式Ⅱ, 10~20 cm土层含量最低; 各种植模式改善土壤理化性质效果在0~10 cm土层为: 模式Ⅰ>模式Ⅲ>模式Ⅳ>模式Ⅱ>模式Ⅴ, 在10~20 cm土层为: 模式Ⅰ>模式Ⅳ>模式Ⅲ>模式Ⅱ>模式Ⅴ。各模式地表植被生物多样性、地下根系分布、农作物的生物学及生态学特性不同, 是导致各模式改善土壤理化性质效果差异的主要原因。     

Effects of tracked vehicles on the morphological and physical properties of tundra soils

The agricultural lands of typic tundra of the Yamal Peninsula in Russia are pastures for reindeer (Rangifer tarandus sibiricus Murr.) herds. Currently, degradation of tundra soil cover is mainly caused by mechanical impacts of tracked vehicles used in construction operations. The objective of this study was to evaluate changes in morphological, micro-structural, and physical properties of Cryozems and Cryogenic peaty soils affected by these tracked vehicles. Soil samples were taken from the surface and underlying horizons before and 5 years after four and 100 passes of tracked vehicles. Surface horizons (0–10 cm) of the undisturbed Cryozems and Cryogenic peaty soils were organogenic. Passage of tracked vehicles caused mixing of these horizons with lower sandy loam and loam mineral horizons. Properties of the organomineral horizons formed in this way differed essentially from those of the surface horizons of the undisturbed soils. Microaggregates were completely disturbed, even after only four passes of tracked vehicles. Large inter-aggregate pores disappeared and thin pores or cracks formed as a result of vehicle-induced mechanical impacts. Humification of plant residues was observed to be faster in the compacted organomineral horizons of disturbed soils compared with undisturbed ones. The organic substances formed in the compacted organomineral horizons readily moved downward within the soil profile or were lost during runoff events. High correlation coefficients of organic carbon content with both specific surface area and water retention showed that the above-mentioned organic substances were hydrophilic. Specific surface area and water retention of the disturbed soils rose with increasing organic carbon content. The results obtained in this study demonstrated a high susceptibility of Cryozems and Cryogenic peaty soils to mechanical impacts.