施用沼液对土壤和玉米重金属累积的影响

为研究沼液不同施用量对土壤和植物重金属累积的影响,以玉米为供试材料,设计小区试验,通过施用不同量的沼液,分析不同沼液施用量对玉米产量的影响、土壤和玉米籽粒中的Cd、Cr、Pb、As、Hg等重金属含量的影响。结果表明:(1)施用沼液及常规化肥处理均能显著增加玉米的产量,增幅为5.56%～13.19%,当沼液施用量控制在5 000～7 000kg/(667m2)的范围内时,玉米能获得较高的产量;(2)玉米种植后,土壤中Cd、Cr、Hg含量与清水对照相比略有增加,而Pb和As变化不大,但均符合GB 15618-1995《国家土壤环境质量二级标准》;(3)随着沼液施用量的增加,玉米籽粒中Cd、Cr、Pb的含量略有增加,而As含量变化不大,Hg未检测出,但均符合食品限量标准(GB 2762-2005)。表明适量沼液的添加能有效实现沼液的资源化利用,同时不会对土壤和植物造成重金属污染风险。     

无公害农产品生产中“三沼”综合利用简析

简介在无公害农产品生产中"三沼"综合利用的原理。利用途径有:(1)沼液浸种,提高幼芽的存活率;(2)沼液用于病虫害防治;(3)沼渣、沼液可以作为农作物生长的肥料;(4)沼气可以用于大棚种植。指出"三沼"在无公害农产品生产中应用的注意事项。     

水稻不同移栽方式效益分析

通过对水稻常规拉绳宽窄行、厢式丢秧和常规抛秧3种不同移栽方式种植的经济效益分析,得出3种栽培方式中,厢式丢秧产量最高（677.4kg/667m2）,产值1415.8元/667m2,纯收入684.8元/667m2;其次是常规抛秧（662.4kg/667m2）,产值1384.4元/667m2,纯收入652.4元/667m2;常规拉绳宽窄行移栽产量最低（627.3kg/667m2）,产值1311.1元/667m2,纯收入552.1元/667m2。经济效益厢式丢秧最好,纯收入684.8元/667m2,比常规拉绳宽窄行移栽增收132.7元,增效24%,减少用工0.7个/667m2;其次是常规抛秧纯收入652.4元/667m2,比常规拉绳宽窄行移栽增收100.3元,增效18.2%,减少用工0.67个/667m2。同时丢秧和抛秧降低了劳动强度,缓解农村劳动力紧缺的矛盾,建议在适宜地区大力推广厢式丢秧技术。     

黄陂地区水稻轻简栽培技术优势及问题分析

黄陂区水稻轻简栽培经历了两个高峰。1)1994——1998年,以软盘旱育抛秧为主,5年累计抛秧面积7万hm~2。一般每667 m~2增产8%~10%,省工,每667 m~2节本增效55~65元,深受农民欢迎。2)2003—2006年,水稻水直播悄然兴起并迅速发展,4年累计推广5万hm~2,2006年发展到1万hm~2。该技术比软盘旱育抛秧更省工、更省种、更简便、更增效,一般每667 m~2增产10%~15%,省工2~3 h,加上具有省种、省水、省膜和省秧田等优势,这项技术已成为增效最显著、农民最欢迎的技术之一。     

旱作红壤团聚体稳定性对沼液化肥混合溶液的响应研究

利用沼液化肥混合溶液作为分散介质对红壤团聚体进行湿筛,探讨旱作红壤团聚体稳定性对沼液化肥混合溶液的响应机制,为推广沼液合理农用提供理论依据。试验共设7个处理:CF1(100%化学N);CF2(80%化学N+20%沼液N);CF3(60%化学N+40%沼液N);CF4(40%化学N+60%沼液N);CF5(20%化学N+80%沼液N);F(100%沼液N);CK(纯水)。各混合物总N、P、K保持一致,N、P_2O_5、K_2O分别为120、90、135kg·hm~(-2)。分析各处理下土壤0.25 mm水稳定性团聚体含量(WR_(0.25))、团聚体平均质量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)、团聚体稳定率(AR)和分形维数(D)等团聚体稳定性指标。从CF1处理依次至CK处理,WR_(0.25)、MWD、GMD以及AR大致呈现上升的趋势,D呈现下降的趋势;各处理均以0.25 mm水稳性团聚体含量最高(30.9%～33.9%);各处理WR_(0.25)较供试土壤样品的0.25 mm机械性团聚体含量(DR_(0.25))均有大幅度的下降。随着混合溶液中沼液用量的增加,WR_(0.25)、MWD、GMD以及AR都呈现上升的趋势,D呈现下降的趋势。化肥水溶液中离子对土壤团聚体具有冲击作用,土壤团聚体的破坏主要表现为破坏大团聚体,形成小团聚体,而有机大分子可以减弱团聚体的分散作用。随着混合溶液中有机物质的增加,土壤团聚体的水稳定性增加。     

风速对鸡粪沼液氨挥发特性的影响

针对不同风速储存条件沼液氨挥发特性及理化指标变化规律不明晰等问题,设计沼液储存及氨气挥发测定装置,使用强制通风法对氨气取样监测,研究鸡粪沼液在风速0(密闭储存,WS0)、1(气体流量32.33 m3/h,WS1)、2(气体流量65.72 m3/h,WS2)m/s储存条件下的氨挥发特性及总氮(total nitrogen,TN)、化学需氧量(chemical oxygendemand,COD)等降解情况。结果表明,沼液氨挥发通量均呈现先升后降的趋势,均于第12天达到挥发峰值,分别为2.28、4.42和7.21 g/(m2·d),总挥发量分别为1.80、3.90、7.12 g。储存期间沼液温度在13～24℃范围波动,总体温度和变化趋势均与室温相似。鸡粪沼液呈现弱碱性,初始pH值为8.38,3组试验在储存过程中pH值均不断上升,试验结束后达到了9.17、8.82、8.92;沼液中氮素主要以铵态氮形式存在,初始铵态氮占总氮含量的84.99%;储存过程中沼液铵态氮质量浓度均呈现先升后降的变化规律,均于第7天达到最高值,分别为3 451.27,3 562.60,3 582.67 mg/L,试验结束后下降到3 030.20、2 762.67、2 794.87 mg/L,降幅为7.64%、15.79%、14.81%。TN和COD降幅均随着风速的增大而增大,TN依次下降了10.97%、18.95%、25.83%;COD依次下降了10.38%、18.61%、20.35%。研究结果可为沼液合理储存以及氨气减排措施的设计提供数据支撑。     

沼液浸种时间及其用量对水稻秧苗的效应研究

通过沼液不同浸种时间、用量的育秧试验,结果表明,水稻沼液浸种时间24～44h,有利于种子新陈代谢,芽齐芽壮,提高成秧率,增加单位面积有效穗,抑制病害发生,增加产量;水稻育秧时每667m2苗床用1000～2000kg沼渣能有效改良土壤,补充水稻生长中对N、P、K的需求,降低成本,增加效益,确保产品质量安全。     

温度及吹脱沼气中CO2比例对沼液氨吹脱效果的影响

氨吹脱是一种对养殖场沼液进行深度处理和氮回收的技术,利用沼气对沼液进行氨吹脱可通过沼气反复循环吹脱实现沼气提纯和沼液氨氮脱除耦合,是氨吹脱的新型研究方向,但目前缺乏相关工艺参数。基于此,该文利用CH_4和CO_2混合气体模拟沼气,研究了吹脱温度(70、80、90℃)和气体中CO_2比例(10%、20%、40%)对沼液氨氮脱除过程参数和氨氮脱除效果的影响。结果表明:在试验条件下,温度较高,CO_2比例较低时沼液氨氮脱除效果较好。在90℃、吹脱气体中CO_2比例为10%时,吹脱6 h后沼液的最终氨氮去除率达到99.28%,出水氨氮质量浓度低于60 mg/L,且在40min内沼液的氨氮去除率达到92.15%,反应动力学常数为1.034h-1,可依靠脱除沼液中的酸性物质使得沼液的pH值上升至9.92。对吹脱后沼液水质分析表明,利用模拟沼气对沼液进行氨吹脱,沼液中的化学需氧量(chemicaloxygen demand,COD)去除率达到23.53%～42.20%,总磷(total phosphorus, TP)去除率达到15.85%～32.97%,浊度去除率为20.79%～29.74%。研究结果为利用富CO_2气体对沼液进行氨吹脱工艺提供参考。     

荒漠绿洲边缘苜蓿草产业发展潜力与策略 — — 以甘肃省民勤沙漠绿洲为例

研究结果表明民勤荒漠绿洲边缘种植苜蓿年灌水 4次 ,年灌水量 30 0 0m3 /hm2 ,水效益 5 .0 87kg/m3 ,耗水系数由 0 .6 2 2m3 /kgDM (春小麦 )降为0 .197m3 /kgDM ,比小麦、玉米节水 330 0～ 6 30 0m3 /hm2 ,水经济效益由 1.0 2元/m3 (玉米 )、1.0 6元/m3 (春小麦 )提高到 8.34元/m3 ,灌水成本比春小麦降低 2 35元/hm2 ,光能利用效率由 0 .873%(春小麦 )和 1.0 4 0 % (玉米 )提高到 1.4 4 % ,比小麦、玉米分别提高 6 4 .95 %和 38.4 6 %。种植 5年、7年苜蓿地 0～30cm土层土壤有机质增加了 2 6 .36 %和 33.17%。     

水稻旱育小苗秧和常规育秧栽培性状的研究

以杂交稻汕优桂 99、博优 64为供试材料 ,研究了旱育小苗秧与常规育秧在某些农艺性状及产量效应等方面的差异。结果表明 :旱育小苗秧与常规育秧相比 ,旱育小苗秧具有早生快发、根系发达、植株健壮、生长势强、分蘖早、低位蘖多、有效穗多、结实率高、能提早抽穗、增产效果显著并具有省种、省工、省水、抗寒力强 ,利于抢季节 ,利于集约化育秧等优点 ,是一项值得应用推广的水稻高产栽培技术。     

水稻分蘖期沼液施灌对农田水体氮素的影响

沼液作为农牧生产废弃物能源化的副产物,是农业面源污染物的重要来源,又是水环境保护亟待解决的薄弱环节。为研究农田安全消纳沼液技术,本文通过设置BS10(一次性基施沼液1 000 t·hm?2)、300%BS(沼液300%常规施N替代,分蘖期施灌沼液635.29 t·hm?2)、200%BS(沼液200%常规施N替代,分蘖期施灌沼液423.53 t·hm?2)、100%BS(沼液100%常规施N替代,分蘖期施灌沼液211.76 t·hm?2)、CF(常规施肥)、CK(不施肥)等处理,监测了稻麦两熟制农田稻季分蘖期田面水及不同深度下渗水水体氮素动态变化情况。结果表明:水稻分蘖期沼液施灌明显增加了田面水总氮和铵态氮浓度,且随沼液施灌量的增加而增大。各沼液施灌处理田面水中氮素含量以铵态氮为主,浓度随着时间推移明显降低。与施灌后1 d比较,各处理总氮浓度在施灌后3 d下降达46.67%~73.26%,铵态氮浓度下降达47.52%~67.60%,其中,BS10、300%BS、200%BS、100%BS处理总氮下降速率分别高出CF处理26.59%、26.43%、24.38%、10.25%,铵态氮下降速率分别高出CF处理14.73%、17.29%、20.08%、6.47%;施灌后7 d总氮浓度下降69.15%~86.43%,铵态氮浓度下降75.25%~83.73%,其中,BS10、300%BS、200%BS、100%BS处理总氮下降速率分别高出CF处理13.16%、12.27%、11.60%、5.96%,铵态氮下降速率分别高出CF处理6.05%、6.21%、8.48%、3.55%。因此认为沼液施灌后的前3 d是稻田消解沼液的关键时期,也是通过控制灌排水减少径流氮损失的关键时期。与常规施肥处理比较,BS10、300%BS、200%BS、100%BS处理对40 cm处下渗水总氮和铵态氮含量的影响不明显,但增加了60 cm处下渗水总氮和铵态氮浓度,施灌后7 d,BS10、300%BS、200%BS、100%BS处理60 cm处下渗水总氮含量分别高出CF处理0.37 mg·L–1、0.67 mg·L–1、0.13 mg·L–1、0.23 mg·L–1。BS10、200%BS处理60 cm处下渗水铵态氮含量分别高出CF处理0.02 mg·L–1、0.36 mg·L–1。施灌3 d后100%BS处理对田面水影响最小,对不同深度下渗水的影响也较低。40 cm处下渗水和60 cm处下渗水总氮浓度各处理重复值之间变化幅度较大,方差分析显示在0.05水平下无显著性差异。结合水稻安全生产,建议分蘖期沼液施灌应控制在211.76 t·hm?2范围内。     

穗肥期沼液消解对稻田水体氮素的影响

为研究农田沼液安全消纳及农业面源污染源头减量减排技术,通过设置不同量沼液消解处理,监测了稻田穗肥期水体氮素动态变化情况。结果表明:水稻穗肥期沼液消解明显增加了田面水总氮浓度,且随沼液施灌量的增加而增大。在施灌3d后田面水总氮含量出现明显的下降趋势。与施灌后1d比较,各处理总氮浓度降解率达51.10%~78.36%。300%沼液替代化肥处理在施灌后1~7d对下渗水40cm处和60cm处总氮的影响均超过了常规施肥处理,200%沼液替代化肥处理在施灌后的1~7d对下渗水40cm处总氮的影响超过了常规施肥处理,对60cm处总氮的影响1~5d略高于常规施肥处理,7d后低于常规施肥处理,而100%沼液替代化肥处理对下渗水总氮的影响总体上呈现低于常规施肥处理的趋势。沼液消解对水体氮素的影响以铵态氮为主,对下渗水硝态氮的影响较小。可见,施灌沼液后的前3d是稻田生态系统消解沼液中氮素的关键时期,也是控制稻田径流氮损失的关键时期。从下渗水水质安全考虑,水稻穗肥期沼液一次消解安全量应控制在100%沼液替代化肥处理(折合沼液用量141.18t/hm2)范围内。     

纳米气泡对沼液滴灌系统灌水器的防堵塞效应与机理

沼液中含有大量的微生物、盐分离子与固体颗粒物等致垢物质,极易导致沼液滴灌系统灌水器物理-生物-化学复合堵塞,纳米气泡凭借其比表面积大、表面带负电荷、吸附性能高等特点,有望成为一种协同控制沼液灌溉系统复合型污垢的可靠方法。该研究旨在探究纳米气泡（Nanobubbles,NBs）对沼液滴灌系统灌水器复合型堵塞的缓解效应,明确NBs对灌水器附生生物污垢、化学沉淀和颗粒污垢的控制效果。将无NBs水和饱和NBs水进行不同体积配比,配置了3种NBs浓度的灌溉水：对照组（无NBs水）、饱和NBs水（全部为NBs水）、半NBs水（体积比1∶1）,分别对3种内镶片式灌水器开展试验。结果表明：与对照组相比,NBs有效地缓解了灌水器堵塞,系统运行末期3种类型灌水器内部堵塞物质的干质量分别降低了22%～49%、18%～41%和25%～47%,而滴灌系统的相对平均流量和克里斯琴森均匀系数整体提高了15%～44%和26%～48%。NBs有效地控制了灌水器附生的生物污垢、化学沉淀和颗粒污垢形成,使得堵塞污垢中胞外聚合物的含量降低了29%～53%,碳酸盐、磷酸盐等化学沉淀的含量降低了52%～75%,而颗粒污垢的总量降低了35%～68%。相比而言,饱和NBs水处理比半NBs水处理下污垢的干质量减少了21%,建议在沼液滴灌工程中采用饱和NBs的方式来缓解灌水器堵塞。该研究证明了NBs是一种有效且生态友好型的防灌水器复合堵塞技术,有助于沼液滴灌技术的进一步推广。     

间距对红枣间作苜蓿土壤团聚体有机碳、全氮及产量的影响

2020—2021年通过大田试验,以红枣单作(CK)和苜蓿单作(AM)为对照,设置3种间距的红枣间作苜蓿种植模式:M1(间距0.5 m)、M2(间距1 m)、M3(间距1.45 m),研究了不同间距配置下红枣间作苜蓿土壤团聚体有机碳、全氮及产量的变化特征。结果表明,土壤机械稳定性团聚体以大团聚体为优势团聚体,主要集中在0.25～1 mm粒级,变幅为23.26%～28.01%;较之CK处理,M1、M2、M3间作处理0～60 cm土层≥0.25 mm土壤机械团聚体含量和水稳定性团聚体含量分别提高了12.84%、16.46%、13.75%和42.57%、43.50%、32.13%。间作处理显著提高了0～60 cm土层土壤机械稳定性团聚体和水稳定性团聚体平均质量直径,分别比CK提高了19.53%、23.58%、14.29%和21.31%、21.50%、10.80%。不同种植模式下有机碳、全氮含量大小排序分别为M1>M2>AM>M3>CK、M2>M1>AM>M3>CK。不同粒级团聚体中<0.25 mm微团聚体有机碳、全氮含量最高,1～2 mm粒级有机碳、全氮含量最低;M1、M2处理显著提高了0～60 cm土层土壤有机碳、全氮含量。AM处理鲜草产量最高并显著高于其他处理,各间作处理中M2产量最高,M3产量最低;间作苜蓿对红枣产量无影响。间距1 m的红枣间作苜蓿处理优化了土壤结构及养分,且保证了作物产量之间的平衡,为最适的苜蓿间距配置模式。     

沼液不同施用量对水稻产量及稻米品质的影响

沼液是一种含有丰富氮磷钾等营养元素和钙、铜、铁、锌、锰等中微量营养元素的优质有机肥,将其应用于农业生产对提高作物产量和农产品品质有重要的意义。将沼液的资源化利用与农业生产相结合,在四川省邛崃市进行种植试验,以水稻为供试材料,以清水和当地常规施肥（化肥）为对照,设置不同的沼液施用量,研究了沼液农用对稻谷产量及稻米营养品质的影响,为优质大米的生产以及沼液的合理利用和科学处理提供依据。结果表明,施用沼液增产效果明显,沼液用量在11.25～18.75t·hm^-2时稻谷的产量较高,比清水对照和常规化肥处理分别提高12.21%～15.52%和6.78%～9.93%;同时,沼液还可以提高稻米中蛋白质的含量,强化稻米中Fe、Mn、Ca、Mg等矿质营养,有助于提升稻米营养品质。     

菌渣还田对梨园土壤性状及梨果品质的影响

在7年生梨树行间进行10、12.5和15kg/m23种投料量的覆土栽培平菇试验,将出菇后的菌渣还田,以探明菌渣还田对梨园土壤性状及梨果实品质的影响。结果表明:(1)与对照相比,菌渣还田使0～40cm土层土壤容重降低7.3%～14.9%(P<0.05),土壤空隙度增加4.2%～11.5%(P<0.05),土壤总有机碳含量提高32.7%～56.0%(P<0.01),活性有机碳含量提高39.2%～92.5%(P<0.01),并提高了活性有机碳占总有机碳含量比例;(2)与对照相比,0～40cm土层细菌数量提高12.1%～47.0%,放线菌数量提高19.5%～82.8%;真菌数量68.7%～163.6%(P<0.01),微生物生物量碳氮分别提高13.4%～32.2%(P<0.01)和9.3%～37.1%;(3)土壤脲酶活性提高23.2%～47.6%(P<0.05),蔗糖酶活性提高25.7%～58.6%(P<0.01),磷酸酶活性提高14.8%～33.6%(P<0.01)、过氧化氢酶活性提高4.8%～20.2%,且随菌渣还田量的增加而增加;(4)菌渣还田使梨单果重提高9.2%～15.0%(P<0.05),硬度增加3.9%～5.3%(P<0.05),可溶性固形物含量提高11.7%～19.5%(P<0.05),可溶性糖含量提高4.2%～6.3%(P<0.05),可滴定酸含量降低3.1%～7.7%。在梨树行间按15kg/m2投料量覆土栽培平菇,还田后的菌渣可显著提高梨园0～40cm土层土壤肥力,并改善梨果实品质。     

沼液施用对土壤与植物中磷分布的影响

以余杭青菜地潮土、红壤为例,选取未施加沼液、正常施加沼液以及加倍施加的土壤剖面各3条,研究沼液施加对土壤和植物磷(P)分布的影响,为畜禽废弃物资源化利用和瓜果合理施肥提供科学依据。结果表明:(1)沼液施加能够提高表层土壤的总P含量,而对深层土壤的总P含量影响不大;(2)沼液施加后,土壤中的Fe-P含量会有显著增加;(3)青菜茎和叶中的总P含量随沼液施加量的增加而增加,其中叶增加的趋势最明显。     

不同种植年限对稻-蒜轮作土壤团聚体水稳定性及其养分的影响

研究稻-蒜轮作土壤团聚体稳定性及其养分变化对种植年限的响应特征,以期为长期稻-蒜轮作土壤的施肥措施及其可持续利用提供科学依据。以成都平原稻-蒜轮作土壤为研究对象,研究分析不同稻-蒜轮作种植年限(<10、15、>20年)对不同土层(0～20、20～40 cm)土壤机械组成、团聚体分级及其养分含量的影响。结果表明:(1)稻-蒜轮作种植年限的增加使0～20 cm土层粘粒含量显著增加了28.27%,粉砂粒组分显著降低了7.89%;(2)稻-蒜轮作的土壤均以1～0.25 mm团聚体为优势粒径,与稻-蒜轮作种植年限<10年相比,种     

灌施沼液比例对石灰性土壤性质和辣椒生长的影响

研究了灌施不同稀释比例沼液对土壤pH值、电导率、有机碳、水溶性碳、土壤结构以及辣椒生长的影响。结果表明:灌施沼液会使土壤pH值和EC值升高,尤其是高浓度(50%)沼液,土壤的EC值达到1.2m S/cm以上;土壤有机碳随沼液浓度的增大而增加,水溶性碳在灌施比例为1∶3和1∶4时达到最大,其次是原液、1∶1和1∶2,且这3个处理之间差异不显著;灌施沼液有利于土壤水稳性大团聚体(0.25 mm)的形成,尤其灌施浓度25%时,各处理之间差异显著,而且灌施沼液可以显著增加0.25 mm水稳性团聚体中有机碳的含量。生物实验表明,辣椒株高、叶片数、分枝数、叶绿素值及辣椒产量在灌施稀释比例为1∶2~1∶4的沼液时达到了相对较高的水平,而灌施沼液原液和稀释比例为1∶1时,上述各指标相对较低。综合考虑建议沼液在石灰性土壤上的稀释比例应控制在1∶2~1∶4之间,但是其长期施用效果还有待于进一步验证。     

沼液施用条件下添加浮萍对稻田氮素流失和Cu、Pb变化的影响

养分流失和重金属积累是沼液还田资源化利用过程中的主要问题。为探讨利用浮萍吸收氮磷、富集重金属的能力调控沼液施用中环境污染问题的可行性,在上海市金山区开展了水稻田间试验,研究沼液施用条件下添加浮萍对稻田氮素流失和Cu、Pb的影响。试验设置4个处理:常规化肥、常规化肥+浮萍、沼液全量替代化肥和沼液全量替代化肥+浮萍,测定并比较了不同处理下稻田田面水氮素浓度变化、径流水氮素流失负荷,土壤、水稻籽粒及秸秆中Cu和Pb含量差异。结果表明:不同处理田面水总氮、铵态氮(NH_4~+-N)浓度变化趋势基本一致,均在每次施肥后第1d达到峰值,此后逐日递减,在施肥后第5d降至峰值的30%以下;硝态氮(NO_3~–-N)浓度峰值滞后3～7 d。稻田中添加浮萍能够显著降低田面水TN含量,沼液全量替代化肥+浮萍处理的TN总径流流失负荷为3.67 kg·hm~(-2),比常规化肥处理显著降低37.2%。沼液全量替代化肥+浮萍处理土壤Cu和Pb含量为22.65mg·kg~(-1)和49.05mg·kg~(-1),与其他处理间无显著差异;但土壤有效态Cu和Pb含量较常规化肥处理显著提高18.6%和17.5%。不同处理水稻秸秆Cu和Pb、籽粒Pb含量无显著差异,但沼液全量替代化肥+浮萍处理水稻籽粒Cu含量较沼液全量替代化肥处理显著减少41.1%。综上,沼液施用条件下添加浮萍可以降低稻田氮素流失,在控制土壤、籽粒和秸秆中重金属Cu和Pb含量增加方面具有一定效果,在短期内可以作为沼液还田模式下水体和土壤污染有效的调控手段。