膨润土在土壤质量改良中的应用研究

非金属矿物膨润土在我国资源丰富,分布十分广泛,因其独特的晶体结构,具有较强的离子交换能力和吸附能力,为此有关学者进行了大量的研究。本文就膨润土、改性膨润土对提高土壤养分有效性、改良土壤理化性质和改善土壤环境质量等方面的国内外研究进展做简要综述,并对此方面研究的未来趋势提出了展望。     

不同钝化剂对Cd污染土壤钝化效果及油菜中Cd含量的影响

采用盆栽试验,研究施加钝化剂海泡石、膨润土和鸡粪对Cd污染土壤的钝化效果以及对油菜中Cd含量的影响。结果表明,施加鸡粪可显著提高油菜地上生物量,施加海泡石、膨润土对油菜生物量无显著影响;施加海泡石、膨润土可显著提高土壤pH值,施加鸡粪可降低土壤pH值;施加钝化剂能显著降低土壤中有效态Cd含量及油菜地上部分Cd含量,有机无机钝化剂配施效果好于单施钝化剂处理,经处理,油菜中Cd含量符合《食品安全标准》(GB 2762—2012)规定的叶菜类0.2 g/kg的Cd浓度限值。     

3种土壤改良剂对烟田土壤性质和烟叶生长及质量的影响

为了研究3种土壤改良剂的施用效果,采用多点大田试验,分析了沸石、膨润土和矿物肥土壤改良剂对烟田土壤性质和烟叶生长及质量的影响。结果表明:施用3种土壤改良剂较常规相比,能提高株高和叶面积。与常规相比,沸石、膨润土和矿物肥土壤改良剂处理的根的干物质量、叶氮素积累量、叶钾素积累量和叶硫素积累量分别显著增加19.6%～35.8%、12.1%～33.6%、22.2%～30.7%和12.8%～33.3%。施用3种土壤改良剂能显著降低土壤容重,且能够提高烟田土壤碱解氮和速效钾含量。因此,施用沸石、膨润土和矿物肥可在一定程度上改良烟田土壤,有效促进烤烟生长,显著提高烟叶产量。     

不同膨润土施用量对旱作农田土壤保水能力和燕麦产量的影响

为明确膨润土对旱作地区土壤保水能力及燕麦的增产效果。以燕麦‘坝莜一号’为材料,设不施膨润土(CK),4其他膨润土处理6 000kg·hm-2(D1)、12 000kg·hm-2(D2)、18 000kg·hm-2(D3)、24 000kg·hm-2(D4)、30 000kg·hm-2(D5)共6个处理,于2011年播种前一次性施入,之后几年不再施入,研究膨润土对燕麦生长及土壤物理性状的影响。结果表明,施用膨润土均可不同程度的改善土壤性状,增加降雨入渗,提高土壤持水能力,最终实现燕麦增产。对0~60cm土层的土壤体积质量、土壤含水量影响较为明显;施用膨润土可减缓苗期土壤水分蒸发,随土层深度的增加,处理间的差值范围减小;施用膨润土均不同程度提高水分利用率1.57%~16.17%,提高燕麦籽粒产量0.53%~11.53%。     

3种土壤改良剂对烟田土壤性质和烟叶生长及质量的影响

为了研究3种土壤改良剂的施用效果,采用多点大田试验,分析了沸石、膨润土和矿物肥土壤改良剂对烟田土壤性质和烟叶生长及质量的影响.结果表明:施用3种土壤改良剂较常规相比,能提高株高和叶面积.与常规相比,沸石、膨润土和矿物肥土壤改良剂处理的根的干物质量、叶氮素积累量、叶钾素积累量和叶硫素积累量分别显著增加19.6％ ～35.8％、12.1％ ～33.6％、22.2％ ～30.7％和12.8％ ～33.3％.施用3种土壤改良剂能显著降低土壤容重,且能够提高烟田土壤碱解氮和速效钾含量.因此,施用沸石、膨润土和矿物肥可在一定程度上改良烟田土壤,有效促进烤烟生长,显著提高烟叶产量.     

4种矿物材料改良Cd污染土壤的研究

以钠基膨润土、膨润土、沸石、硅藻土等4种矿物为改良材料,在潮褐土中添加外源水溶性Cd化合物模拟Cd污染的土壤,以油菜为指示植物,探讨了4种矿物材料对Cd污染土壤的改良效果及存在的规律。结果表明:钠基膨润土、膨润土、沸石、硅藻土的添加量分别为20、30、50、40 g/kg时,土壤有效态Cd含量分别达到了相应最低浓度,比对照分别降低了21.40%、27.63%、27.24%、32.30%;在修复Cd污染土壤时各种矿物的施用量以30~40 g/kg为宜,至少可降低油菜Cd吸收量的15%;添加4种矿物材料均可以提高土壤的pH值,降低土壤Cd活性,并可以在不同程度上迅速降低土壤速效养分含量,从而抑制油菜对土壤Cd的吸收。     

膨润土喂畜禽效果好

膨润土是一种以蒙脱石为主要组分的粘土岩,俗称“白粘土”,除含大量硅、铝化合物外,还含有磷、钾、钠、铜、铁、镁、锌、锰、钴、铬、钙、钡、钼、钛等20余种畜禽需要的矿物元素。这些元素是酶、激素及生物活性物质的组成成分,能使酶、激素的活性或免疫性能发生明显变化;膨润土还具有提高饲料适口性和吸附作用,可延缓饲料通过消化道的速度,从而使畜禽能更加有效地利用养分,提高饲料营养成份的消化吸收率;膨润土还是一种缓冲剂,加入反刍动物育肥日粮中,可以控制由于喂高精料日粮而引起的瘤胃内酸碱值降低的情况,改善瘤胃环境。所以,利用适量膨润土喂畜禽,对于增重,提高畜禽成活率和饲料利用率,都有明显效果。     

膨润土和沸石对重金属镉的吸附性研究

通过等温吸附试验,研究了粘土矿物膨润土和沸石对Cd~(2+)的吸附状况,并与土壤对Cd~(2+)的吸附状况进行了对比。结果表明:随溶液中Cd~(2+)浓度的增大,膨润土、沸石和土壤对Cd~(2+)的吸附量增大,对Cd~(2+)的吸附率随Cd~(2+)浓度的增大而降低,其中膨润土的降低的较慢,沸石次之,土壤的降低最快。膨润土、沸石和土壤对Cd~(2+)的吸附等温曲线符合Langmuir方程,三者对Cd~(2+)的最大吸附量膨润土>沸石>土壤。粘土矿物膨润土和沸石对Cd~(2+)有很好的吸附作用,可用于重金属污染土壤的治理。     

玉米秸秆还田机械化技术

秸秆还田是把不宜直接作饲料的秸秆（玉米秸秆、高粱秸秆等）直接或堆积腐熟后施入土壤中的一种方法。可改良土壤性质、加速生土熟化、提高土壤肥力。     

不同活化剂对磷矿粉的活化作用

以沸石、膨润土、糠醛渣为活化剂，研究了不同活化剂对磷矿粉的活化作用，结果表明：沸石产地不同进对同一磷矿粉的增效作用不同，且沸石对磷矿粉的活化作用随土壤性质而异，在北方含Ｎa^ 较高的盐化潮土上速效磷增加了１８２．９％，膨润土、糠醛渣作为活化剂也可提高磷矿粉中磷的释放。     

知识卡片

颗粒料粘合剂有几种饲料添加剂已被证明可显著提高颗粒的坚实性。粉状的膨润土:该种物质没有营养价值,通常应用水平一般不超过日粮的2.5%,膨润土无有害作用,并且确能改进鸡的生长和饲料利用率。     

膨润土对农耕地功能成分纵向迁移的影响

长期大量施用化肥易使其有效成分在根区以下土层无效积累,这不仅影响化肥的经济效益,而且造成生态环境问题。为了解决这一问题,本次试验以膨润土和5种不同性质的复合肥为试材,采用模拟土柱试验的方法,研究了不同性质的化肥在不同比例膨润土影响下有效元素在土壤耕作层中纵向迁移情况。结果表明:与对照组相比,添加膨润土显著增加了土壤中速效钾的含量,且随着膨润土施用量的增加,速效钾的含量也有增加的趋势。此结果为提高化肥利用率奠定了基础,也为合理施用化肥以及研制高效化肥提供理论支持。     

玉米秸秆还田机械化技术

<正>秸秆还田是把不宜直接作饲料的秸秆(玉米秸秆、高粱秸秆等)直接或堆积腐熟后施入土壤中的一种方法。可改良土壤性质、加速生土熟化、提高土壤肥力。玉米秸秆还田机械化技术是以机械粉碎、破茬、深耕和耙压等机械化作业为主,将作物秸秆粉碎后直接还到土壤中去,增加土壤有机质,培肥地力,提高作物产量,减少环境污染,争抢农时季节的一项综合配套技术。     

三种饲料添加剂对霉变饲料饲喂肉鸡的脱毒效果

选用180只8日龄艾维茵肉仔鸡,研究3种饲料添加剂(大豆异黄酮、葡甘露聚糖和膨润土)对饲喂霉变饲料的肉鸡生长性能、免疫功能和骨骼的影响。结果表明,与正常饲料组相比,霉变饲料组显著地降低了肉鸡的采食量、日增重,增加了料肉比(P<0.05);但霉变饲料中添加大豆异黄酮,显著地提高了肉鸡采食量、日增重(P<0.05),降低了料肉比(P<0.05),提高了7周末血清中免疫球蛋白IgA和IgG的浓度。霉变饲料中添加葡甘露聚糖和膨润土显著提高肉鸡日增重(P<0.05),对日采食量有提高的趋势(P>0.05)。但膨润土显著降低了胫骨中钙、磷的含量(P<0.05)。由此可见,3种添加剂对霉变饲料均有一定的脱毒作用,大豆异黄酮对霉变饲料的脱毒效果显著优于葡甘露聚糖和膨润土。     

饲粮中添加膨润土对鹌鹑产蛋性能的影响

本试验选用1232只产蛋鹌鹑,随机分为3组,在其玉米—豆饼—鱼粉基础饲粮中,分别添加硫酸盐形式的锌,铜,铁和锰(对照组);2.5％膨润土及2.5％的用上述微量元素加强的膨润土。结果表明:饲粮中添加2.5％的膨润土能显著改善产蛋性能,如产蛋率、蛋重和产蛋量分别较对照组的提高6.6％、1.6％和8.9％(P<0.01),而且产出/投入比提高4.3％,但对饲料转化率和死亡率没有显著的影响(P>0.05)。另外,用微量元素加强的膨润土组与对照组,在生产性能方面,没有任何差异(P>0.05)。因此,膨润土可作为一种天然矿物质添加剂用于产蛋鹌鹑饲粮中,同时能提高鹌鹑的生产性能和经济效益。     

污染区土壤汞对蔬菜生产影响的调控研究

通过调查与盆栽试验,研究了腐殖酸、膨润土、石灰对污染土壤中Hg活性的影响及其在蔬菜中的积累效应.分析表明:配合施用腐殖酸、膨润土、石灰修复受Hg污染的土壤,既可保证作物不减产,又能大幅度降低蔬菜可食部分重金属的含量.     

黄腐酸改性膨润土对氮素淋失和氮肥利用率的影响

为探究黄腐酸改性膨润土在氮减量条件下对棕壤氮素淋溶及氮肥利用率的影响,通过等温吸附试验,研究黄腐酸改性膨润土对NH₄⁺-N和NO₃^--N的吸附性能。采用土柱淋溶试验和玉米盆栽试验明确不同施氮浓度下配施黄腐酸改性膨润土对氮素淋失和籽粒氮肥利用率的影响,试验设置3个氮肥浓度,分别为农民习惯施肥（CN）、氮肥减量15%（CN1）、氮肥减量30%（CN2）,并对3个施氮水平添加土质量0.2%的黄腐酸改性膨润土（XCN、XCN1、XCN2）。结果表明：黄腐酸改性膨润土对土壤NH₄⁺-N和NO₃^--N的吸附过程可用Langmuir模型较好地拟合,最大吸附量分别为27.28 mg·g^-1和43.37 mg·g^-1。黄腐酸改性膨润土可有效降低土柱NH₄⁺-N和NO₃^--N的淋失,与CN处理相比,XCN处理NH₄⁺-N累计淋失量降低13.5%,XCN、XCN1、XCN2处理NO₃^--N累计淋失量分别降低38.13%、18.56%和35.75%。黄腐酸改性膨润土可显著提高土壤中氮素的留存和玉米籽粒的氮肥利用率,XCN、XCN1、XCN2处理比CN、CN1、CN2处理籽粒氮肥利用率分别提高7.94%、10.07%、79.17%。研究表明,黄腐酸改性膨润土在氮减量条件下可有效降低土壤氮素淋失,提高作物氮肥利用率,具有潜在的农艺价值。     

含不同粒径膨润土的复混肥对水稻生长的影响

硅是水稻生长的有益元素,天然矿石材料膨润土是一种较好的硅源。把不同粒径的膨润土,利用高塔造粒工艺添加入复混肥,考察其作为基肥对水稻地上部分、根系的干重及鲜重的影响;同时考察不同阶段植株内及相应土壤中氮磷钾养分,分析养分的吸收利用率。通过检测水稻植株含硅量,对比不同粒径膨润土材料的活性。结果表明,添加不同粒径的膨润土均能提高水稻植株干重,在非纳米膨润土与纳米膨润土添加质量比为3%情况下,氮磷钾利用率分别提高6.13%和21.47%,植株总干重分别提高9.49%、34.40%,根系干重分别提高16.10%、61.25%;纳米膨润土与非纳米膨润土添加量为1%的情况下相比较,吸收硅的量提高31.7%,添加非纳米膨润土起到了养分缓释的作用,添加纳米膨润土起到了快速释放的作用,说明不同粒径膨润土在复混肥中对吸收利用氮磷钾的效果不同。     

膨润土对铜污染土壤酶活性的影响

为了研究膨润土对铜污染土壤的修复机理,通过油菜盆栽试验研究了粘土矿物膨润土对铜污染土壤酶活性的影响。结果表明：随着铜污染程度的增加,土壤脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶、硝酸还原酶的活性都受到不同程度的抑制。膨润土的施加能显著提高铜污染的土壤酶活性,土壤脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶、硝酸还原酶的活性分别提高了6.4%~15.4%、4.0%~19.3%、1.26%~1.85%和4.6%~10.9%,且对4种酶活性的增加幅度为：碱性磷酸酶>脲酶>硝酸还原酶>过氧化氢酶,并表现出在高污染下对土壤脲酶和碱性磷酸酶的增幅大于低浓度污染,在低浓度污染下对土壤过氧化氢酶和硝酸还原酶的增幅大于高浓度铜污染。说明膨润土对铜污染的土壤有一定的修复能力。     

膨润土和沸石对污染土壤有效镉的动态影响

应用盆栽试验研究了膨润土和沸石对Cd污染土壤Cd形态转化的影响。结果表明,在不同修复时期,膨润土和沸石表现出不同的修复效果,其中,在修复前期,对中低水平Cd污染土壤,膨润土和沸石都表现出良好的修复效果,对高Cd污染的土壤,膨润土的修复效果较好,沸石的修复效果较差;到修复后期,不同程度的Cd污染土壤,膨润土和沸石都表现出良好的修复效果。