水分和有机物料对锌污染土壤改良的耦合效应

通过室内培养和盆栽试验相结合的方式,系统研究了3种土壤水分含量条件下,添加不同有机物料对锌污染土壤的改良效应。研究结果表明:淹水、田间持水量和65%相对含水量条件下添加有机物料均有利于污染土壤中可交换态Zn含量的降低,铁锰氧化物及有机结合态Zn含量的增加。3种水分条件培养土壤中,以淹水条件下,麦苗体内Zn的含量最低,麦苗的生长发育最好。田间持水量和65%相对含水量条件下麦苗部分发育指标差异不显著。添加不同有机物料对促进麦苗生长的影响顺序大致为:蚯蚓粪草炭猪粪CK。     

棕壤Cd^（2＋）吸附特征及有机物料分解产物的影响

研究了棕壤上Cd2 的吸附特征及草炭、猪粪和蚯蚓粪3种有机物料的不同分解产物(水溶性和非水溶性)对棕壤Cd2 吸附特征的影响。结果表明,Langmuir模型适于描述棕壤对Cd2 的吸附特征。温度升高棕壤对Cd2 的吸附量增加。热力学参数分析表明,Cd2 在棕壤表面的吸附反应为熵增加的自发过程。3种有机物料对Cd2 平衡吸附量影响顺序大致为非水溶性分解产物>水溶性分解产物;其中草炭分解产物>猪粪分解产物>蚯蚓粪分解产物。     

生物质炭对旱地红壤理化性状和水力学特性的影响

[目的]研究生物质炭对旱地红壤基本理化性质及水分特征曲线的影响,为红壤地区土壤改良提供依据。[方法]分层测定不同生物质炭施用量水平下的土样容重、孔隙度和有机碳含量,采用原状土压力膜法分层测定土壤的水分特征曲线。[结果]施用生物质炭能显著降低土壤的容重,提高土壤的孔隙度及有机碳含量,且随着施用量的增加,土壤容重逐渐降低,孔隙度及有机碳含量逐渐提高;随着生物质炭施用量的增加,土壤饱和含水量、田间持水量和有效水含量逐渐增加,凋萎系数逐渐减小,施用生物质炭30t/hm2的土壤处理饱和含水量、田间持水量和有效水含量最高;生物质炭施用量与土壤饱和含水量、田间持水量和有效水含量呈极显著正相关关系,与凋萎系数呈极显著负相关关系。[结论]施用生物质炭能显著提高红壤田间持水量和有效水含量。     

温度和水分对典型香型烟区植烟土壤氮素矿化的影响

为探究典型香型烟区植烟土壤氮素矿化特征及其与温度和水分的关系,采用室内培养试验研究了土壤温度(15、28、37℃)和土壤相对含水量(50%、65%、80%田间持水量)对云南大理、贵州毕节、河南许昌3个典型香型产区植烟土壤氮素矿化的影响。结果表明:不同地区植烟土壤矿质氮和矿化速率变化规律与温度和水分密切相关。3个产区植烟土壤的矿质氮含量和矿化速率均随着温度的升高而升高,在同一温度条件下,以土壤有机质含量较高的云南大理土壤矿化量较大,有机质含量较低的河南许昌土壤矿化量较小。不同地区植烟土壤含水量与氮素矿化的关系不尽相同,土壤相对黏重的贵州毕节土壤以50%田间持水量处理土壤氮素矿化量和矿化速率最大,以80%田间持水量处理最不利于氮素矿化;而质地相对较轻的河南许昌土壤和云南大理土壤均为在65%田间持水量条件下最有利于氮素矿化,以50%田间持水量处理氮素矿化量较小。基于一级动力学方程的模拟,3个植烟土壤的潜在矿化氮库(N0)都随温度的增加而提高,总体以28～37℃的培养温度较为适宜,低于15℃不利于土壤有机氮的矿化,3个植烟土壤的N0以云南大理最高,河南许昌最低;土壤矿化速率常数(K)以云南大理最大。土壤相对含水量也对N0有一定影响,且土壤温度和含水量对不同土壤氮素矿化量和矿化速率均存在显著的互作影响,合理调控土壤温度和土壤相对含水量,可以有效调节不同生态烟区土壤氮素矿化动态变化。     

土壤持水量对生菜生长和镉浓度的影响

通过不同水分含量处理的盆栽试验和培养试验,探索土壤持水量对生菜生物量与Cd浓度,土壤pH和土壤Cd有效态的影响。结果表明,土壤持水量显著影响生菜的生物量,75%田间持水量（water holding capacity,WHC）处理生菜地上部鲜重最高,生菜鲜重与土壤持水量呈倒V型关系。土壤持水量也显著影响生菜地上部及根中Cd浓度,2者均与土壤持水量呈显著负相关关系,土壤持水量从45%WHC增加到65%WHC,地上部Cd浓度降低41%,生菜Cd含量从超过无公害标准到低于标准。盆栽试验中,乙酸铵-Cd浓度与水分处理水平没有显著相关性,生菜地上部Cd浓度与土壤的乙酸铵-Cd态也没有显著相关性。水分对土壤pH没有显著影响,但培养试验中土壤乙酸铵-Cd与水分处理水平显著负相关。初步推测土壤水分影响生菜地上部Cd浓度,不是通过影响土壤pH和Cd有效态来实现的。因此,可以通过调节土壤水分来控制中轻度重金属污染的设施菜地上叶菜可食部分的Cd浓度,这是一种具有较好应用前景的绿色调控措施。     

水分调控对冬小麦同化物分配与水分利用效率的影响研究

试验研究 12个灌溉组合方式对冬小麦干物质积累与分配、产量和水分利用效率的影响结果表明 ,地面灌水条件下不同处理的地上部干物质积累量由高至低依次为田间持水量 65%的处理 >50 %的处理 >80 %的处理 ;地下 3 0cm、50cm和 10 0cm灌水条件下田间持水量 80 %的处理 >65%的处理 >50 %的处理。产量以地下 3 0cm灌水× 80 %田间持水量处理最高 ,为 6512 .4kg/hm2 ,地下 50cm灌水× 50 %田间持水量处理产量最低 ,为3 568.1kg/hm2 。保持相同田间持水量的灌水处理 ,随灌溉深度的增加其作物水分利用效率呈增大趋势。地下3 0cm灌水× 80 %田间持水量处理和地下 3 0cm灌水× 65%田间持水量处理是较合理的节水灌溉组合方式     

连续施有机肥梯田土壤水分动态研究

试验区分别施用猪粪、羊粪2种有机肥，每种有机肥均设6个处理，来研究梯田种植玉米在自然降水条件下的土壤水分变化规律。2年试验结果表明：土壤田间持水量及土壤最大有效水分含量随着施肥量的增加而提高，其变化范围分别为28．8％－34．7％和22．8％－28．7％。生长季平均土壤含水量相对较高的是年一次性施有机肥42．0t/hm^2-63.0t/hm^2的处理，土壤水分最大储存量为132．2mm，玉米产量与土壤含水量呈线性正相关。     

高寒草原土壤有机碳矿化对水氮添加的响应

[目的]研究不同水氮添加下的高寒草原土壤有机碳矿化过程,探讨土壤性质与土壤碳矿化的关系,为揭示全球变化背景下高寒草原土壤碳转化规律提供科学依据。[方法]设置45%,60%,75%,90%的田间持水量(WHC)4个水分梯度和4个氮添加梯度(0,0.2,0.4,0.8 mg/g)进行室内培养,分析CO_2浓度,测定土壤溶解性有机碳(DOC)、土壤微生物生物量碳(MBC)含量以及土壤酶活性。[结果]①在水或氮添加范围内,土壤有机碳矿化量呈抛物线变化趋势,土壤碳矿化受水分调控更加敏感,氮添加对土壤碳矿化的影响依赖于水分添加量。②土壤水分从45%增加到60%WHC,加速了土壤中可溶性物质溶出,增加了有机碳矿化;施氮量从0 mg/g增加到0.4 mg/g,土壤有机碳含量、土壤微生物量碳含量呈上升趋势,刺激了土壤有机碳的矿化。③90%田间持水量WHC的高水分添加与45%田间持水量土壤水分下的高氮添加(0.8 mg/g)抑制高寒草原土壤碳矿化,高水分添加通过降低土壤通透性抑制有机碳矿化过程,高氮添加通过降低土壤DOC生物有效性、土壤MBC含量、土壤酶活来抑制土壤有机碳矿化过程,高氮添加对碳矿化的抑制作用在90%WHC条件下得到缓解。[结论]随着未来氮沉降量与降雨量的持续增加,青藏高原高寒草原土壤有机碳的矿化作用可能会受到抑制,有利于高寒草原土壤有机碳积累。     

用~(15)N示踪法研究不同土壤水分条件下小麦对氮的吸收利用

本研究结果表明,同一施氮量处理小麦地上生物量、茎叶产量和籽粒产量随土壤水分含量的增加而提高,在同一土壤含水量下,这３ 种产量则随氮素肥料施用量的增加而增加。小麦成熟后地上部吸收总氮量的方差分析显示出施氮处理和水分处理对小麦吸氮量的影响达到显著水平,同一施氮处理小麦地上部吸氮总量随土壤含水量的增加而增加,在３ 种土壤水分含量条件下,小麦的吸氮量均随施尿素氮肥量的增加而提高。施尿素处理的土壤Ａ 值随土壤含水量的增加而降低;尿素与猪粪配施处理的土壤Ａ 值则随土壤含水量的增加而增加。在相同施肥量下,尿素氮的利用率随土壤含水量的增加而提高,当田间持水量分别为５０ ％ 、７０ ％ 和９０ ％ 时,小麦对土壤中氮素利用率分别为１３３０ ％ 、２７９７ ％ 和３２２６ ％ ,尿素与猪粪配施处理在３ 种土壤水分条件下的氮肥利用率分别为１９９６ ％ 、２９９０ ％ 和３４３９ ％ 。说明在水分缺乏的情况下,尿素氮的利用率受土壤水分条件的制约,土壤水分充足及无机氮肥与有机肥配施可以提高氮肥的利用率。     

生物质炭对砖红壤性质与养分及硝化作用的影响

土壤性质制约着作为氮转化重要环节的硝化作用,生物质炭显著影响与硝化作用密切相关的土壤性质,可能对硝化作用产生影响。本文利用培养试验研究生物质炭对砖红壤性质及硝化作用的影响。试验设生物质炭+淹水、生物质炭+75%田间持水量、空白+淹水及空白+75%田间持水量4个处理。研究表明,生物质炭能显著提高土壤pH值和有机碳含量以及N、P、K养分元素的有效性。水分条件差异影响生物质炭的作用效果,淹水更利于提高砖红壤的pH值,但显著降低了磷的有效性。添加生物质炭后,土壤硝化作用进程加速,硝化彻底。在利用生物质炭改良砖红壤时,应根据土壤改良目的调整土壤水分,以防硝态氮淋失风险和氨挥发的可能。     

有机肥施用和外源镉添加对土壤理化性质、油菜生长及其镉积累的影响

采用盆栽试验方法,研究了施用鸡粪、牛粪、蚯蚓粪对外源添加不同浓度Cd土壤的酶活性等性状、盆栽作物油菜生长及其Cd吸收积累的影响;试验供试土壤Cd添加浓度为0、1、10、50 mg kg-1,以不施有机肥为对照、3种有机肥用量均为4％.结果 表明:施用有机肥使土壤有机质含量、酶活性显著提高,施用鸡粪、牛粪处理土壤脲酶、磷...     

Manioc peel and charcoal: a potential organic amendment for sustainable soil fertility in the tropics

In tropical areas, where crop production is limited by low soil quality, the development of techniques improving soil fertility without damage to the environment is a priority. In French Guiana, we used subsistence farmer plots on poor acidic soils to test the effect of different organic amendments, bitter manioc peel (M), sawdust (Sw) and charcoal (Ch), on soil nutrient content, earthworm abundance and yard-long bean (Vigna unguiculata sesquipedalis) production. The peregrine Pontoscolex corethrurus was the only earthworm species found. Pod production and plant growth were lowest in unamended soil. The application of a mixture of manioc peel and charcoal (M + Ch) improved legume production compared with other organic mixtures. It combined the favourable effects of manioc peel and charcoal. Manioc peel improved soil fertility through its low C:N ratio and its high P content, while charcoal decreased soil acidity and exchangeable Al and increased Ca and Mg availability, thus alleviating the possible toxic effects of Al on plant growth. The M + Ch treatment was favourable to P. corethrurus, the juvenile population of which reached a size comparable to that of the nearby uncultivated soil. The application of a mixture of manioc peel and charcoal, by improving crop production and soil fertility and enhancing earthworm activity, could be a potentially efficient organic manure for legume production in tropical areas where manioc is cultivated under slash-and-burn shifting agriculture.     

噬氨副球菌HPD-2固体发酵条件优化及其对PAHs污染土壤的修复效果

选用有机肥A、有机肥B和紫花苜蓿粉3种有机物料作为菌剂载体,探讨了固体发酵过程中物料量、接种量、固水比和发酵时间对噬氨副球菌HPD-2生长的影响,以及固体发酵菌剂对PAHs污染土壤的修复效果。结果表明,3种发酵载体中,以有机肥A的效果最好。噬氨副球菌HPD-2以有机肥A为载体的固体发酵最佳条件为物料量20 g、接种量5%、固水比1:1、发酵时间 144 h。菌剂施入土壤28天后,土壤中PAHs总含量由初始的9.96 mg/kg 下降到7.64 mg/kg,其去除率达22.8%。不同环数PAHs的去除率高低顺序为3环＞5环＞6环和4环,分别下降了35.1%、27.0%、20.7%、20.4%。该菌剂对PAHs污染土壤有一定的修复效果。     

菊糖对蚯蚓粪肥性状的影响及调控过程

通过蚯蚓堆肥试验,探讨菊糖对蚯蚓的益生作用及高活力蚯蚓粪肥的形成过程,可为滩涂生态农牧化模式构建及障碍土壤修复提供理论依据.以牛粪、赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)和菊糖为材料,设置纯牛粪养殖蚯蚓(EM)和添加菊糖的牛粪养殖蚯蚓(IEM)处理,养殖周期为40 d,每隔10 d采样分析,研究了牛粪–蚯蚓肠道内容...     

磷灰石等改良剂对重金属铜镉污染土壤的田间修复研究

通过田间小区试验,研究了磷灰石、石灰、木炭、猪粪、铁粉5种改良剂对Cu、Cd复合污染土壤的改良效果。结果表明,石灰、磷灰石、木炭、猪粪降低了土壤溶液中重金属Cu、Cd的含量,提高了土壤溶液的pH,但改良效果随着时间的推移不断降低。磷灰石、石灰、木炭的加入显著降低了有效态Cu含量,但对有效态Cd含量影响较小。与猪粪相比,磷灰石、石灰、木炭显著增加了黑麦草生物量,提高了对重金属Cu、Cd的吸收能力,对该污染土壤的修复具有实践应用价值。     

有机物料对农田土壤肥力及镉有效性的影响

明确有机物料对土壤肥力及Cd有效性的影响,对南方中轻度Cd污染农田的安全利用具有重要意义。本研究以我国南方两种不同程度Cd污染农田土壤为研究对象,通过不同有机物料（猪粪、商品有机肥、水稻秸秆和生物炭）施肥处理来探究土壤肥力水平及Cd有效性的变化,并对施用有机物料情况下土壤Cd有效性与土壤养分进行了关联分析。结果表明,施用有机物料显著提高了土壤氮磷钾含量及其有效性,商品有机肥提高了土壤全N含量,施用猪粪处理土壤的全P和有效P含量显著升高,商品有机肥和生物炭明显提高了土壤全K和速效K含量。水稻秸秆和生物炭处理轻污染土壤SOM均达土壤肥力1级（> 40 g/kg）。与CK相比,施加有机物料对轻污染土壤有效态Cd含量的影响不大,但中污染土壤有效态Cd含量显著下降,最高降幅达20.00%。土壤有效态Cd含量与全N、全P和全K和有效P均成显著负相关关系。轻污染土壤施加猪粪和生物炭处理上海青地上部Cd含量均低于0.20 mg/kg。施加商品有机肥处理两种土壤肥力综合指数（SNI）最高,是其他处理的1.50~3.18倍,但其上海青地上部Cd含量存在较高风险。因此,针对南方Cd污染农田土壤的培肥及安全利用可考虑施用猪粪。     

蚯蚓生物床工程处理对牛粪性质的影响

利用蚯蚓处理有机固体废弃物比传统技术手段具有更明显的优越性,得到越来越广泛的关注。试验通过蚯蚓生物床工程处理牛粪,采用室内分析的方法研究处理前后性质变化特征。结果表明：牛粪经蚯蚓生物床处理后的通水性和透气性得到明显改善,易干燥,无臭气,含水率和电导率明显下降,pH值趋于中性。蚯蚓生物床工程处理使全氮和有机质含量下降,提高了铵态氮、硝态氮、全钾、全磷、有机磷、无机磷和速效磷的含量,降低了钾的生物有效性,对腐殖酸含量无明显影响。对Cr、Cd和Cu的去除效果较好,对Pb、Mn、Zn和Fe的去除效果不佳。蚯蚓生物床工程处理过程丰富了蚯蚓粪中微生物区系,增加了过氧化氢酶活性,降低了脲酶活性,使牛粪中的碳水化合物发生逐步分解,生成腐殖物质,同时使水溶性有机硅化合物分解为无机硅氧化物。     

土壤中水分和镉供应量对油菜器官中镉分布特征的影响

为探究油菜作为镉(Cd)污染农田修复植物的可行性,本研究以德油5号为试验材料,采用全生育期土培盆栽试验,设置高、中、低3个水平的土壤水分及4个水平的土壤镉含量,研究不同土壤水分条件下油菜对镉的吸收和富集规律。结果表明,土壤水分与镉浓度对油菜的吸镉能力影响显著,且其吸收量随着土壤水分与镉浓度的增加而增大;油菜不同器官的镉含量差异较大,其地上部分吸镉量为土壤总镉含量的0.41%～1.17%,叶片镉含量为总吸收量的46.4%～72.6%;不同水分条件下,油菜器官的镉富集量差异明显,高水、中水处理下油菜各器官的镉富集表现为叶>茎>根>角果壳>籽粒,低水处理下表现为叶>根>茎>角果壳>籽粒。综上,油菜整体具有较强的吸镉能力,但镉离子不溶于菜籽油,说明油菜可吸收土壤中的镉,又不影响菜籽油食用,是修复镉污染农田土壤的理想植物。本研究为利用油菜进行重金属土壤综合治理提供了理论依据。