石灰及配合施用镁和硅对土壤pH和镉有效性的影响

【目的】为了研究在低浓度镉污染土壤上,施用不同量石灰以及石灰与镁、硅配合施用对土壤pH和镉有效性的影响,寻求降低土壤中镉生物有效性或毒性的有效实用技术措施。【方法】本研究分室内小量土壤(10g)培养试验和模拟田间的较大量土壤(1.5kg)网室培养试验,试验设置对照、4个石灰用量、4个石灰用量加镁和4个石灰用量加硅,共13个处理6次重复,淹水培养60d(室内)和120d(网室)并定期测定土壤pH和有效镉的变化规律。【结果】淹水后所有处理的土壤pH都随培养时间的延长而向中性趋近,初始pH越高的处理其最终pH降幅也越大。土壤有效镉含量的变化与土壤pH呈负相关。所有处理土壤有效的含量都低于或显著低于对照,不同物料和组合对土壤有效镉含量的降低效果依次为石灰+Si石灰+Mg石灰,高量石灰处理明显优于低量石灰处理,石灰配施镁或硅能进一步降低土壤中镉的有效性。【结论】施用石灰能有效降低土壤镉的有效性,在石灰的基础上配合施用硅或镁的效果更佳。     

重金属污染土壤的有机-中性化修复技术试验

通过田间定位试验,采用石灰、钙镁磷肥、泥炭、猪粪、石灰+泥炭、石灰+猪粪、钙镁磷肥+泥炭、钙镁磷肥+猪粪等处理对污染田进行改良.试验表明,大部分处理能提高土壤的pH值、有机质含量、碱解氮及速效磷含量;各处理pH值大小顺序为,钙镁磷肥+泥炭、钙镁磷肥、钙镁磷肥+猪粪>石灰+猪粪、石灰+泥炭、石灰>泥炭、猪粪.经统计分析,土壤pH值与土壤有效镉、有效铅、有效铜含量之间呈显著负相关.说明通过提高土壤pH值,降低土壤重金属活性是有机-中性化改良技术的主要机理.     

不同改良剂对土壤－叶菜系统Ｃｄ迁移累积的调控作用

为筛选适合在中轻度镉污染土壤上有效降低叶菜吸收镉的改良剂及用量,采用镉污染菜地土壤进行盆栽试验,研究不同用量的石灰、泥炭和碱渣对小白菜(Brassica chinensis L.)生物量、镉吸收量,土壤pH及有效态镉含量的影响.结果表明,3种改良剂对小白菜生长均无显著的抑制作用;与不施改良剂的处理相比,石灰、泥炭显著抑制小白菜对镉的吸收,地上部镉含量与石灰和泥炭用量均呈显著负相关关系(R=-0.668、-0.785,P<0.05),碱渣对小白菜地上部镉含量的影响不显著,但显著增加根系镉含量;改良剂均显著提高土壤pH,但对DTPA-Cd影响不同,石灰显著降低DTPA-Cd,泥炭、碱渣均有增加DTPA-Cd含量的趋势;泥炭对土壤-小白菜系统Cd迁移的调控效果最佳,其最佳用量为20 g·kg-1土,石灰次之,碱渣不适合.     

有机物料对黄壤性质及外源铜有效性的影响

[目的]探讨有机物料对黄壤主要理化性质及外源铜有效性的影响。[方法]采用动态培养法研究4种有机物料对黄壤主要理化性质及外源铜有效性的影响。[结果]猪粪和玉米秸秆处理使黄壤pH值升高,但随着培养时间的延长这种影响减弱。泥炭和风化煤处理对土壤pH值影响不大。各有机物料的加入均使土壤活性铁和络合铁含量显著增高,且玉米秸秆和猪粪处理对土壤活性铁含量的影响更为突出;各有机物料的加入对活性铝和络合铝的影响不显著,但风化煤处理与泥炭和猪粪处理间的活性铝含量变化存在显著差异。有机物料的加入降低了土壤中外源铜的有效性,并随时间的增长降低得更明显,且泥炭和风化煤的影响强于猪粪和玉米秸秆。[结论]该试验为有机物料对土壤铜含量影响机制的研究作出一定补充。     

石灰性物质连续培养及添加镁对土壤pH及镉有效性的影响

石灰是常用的酸性土改良剂,也是钝化土壤镉有效性和抑制植物吸收镉的有效措施之一。通过培养试验,第1年研究了3种石灰性物质[Ca(OH)_2,Mg(OH)_2和CaCO_3]不同用量对土壤pH及镉有效性的影响,第2年在评估第1年试验结果的基础上研究了连续施用不同用量Ca(OH)_2或与硫酸镁配施对土壤pH及镉有效性的影响。第1年的培养试验结果表明,3种石灰性物质对调节土壤pH的碱性强度顺序是Ca(OH)_2Mg(OH)_2CaCO_3。氢氧化镁对降低土壤有效Cd的效果最好,其次是石灰,石灰石粉几乎没有效果。在第2年为期60 d的淹水培养试验过程中,连续施用石灰处理的土壤pH随石灰用量的增加而增加,土壤有效Cd含量变化则呈相反趋势。从连续施用石灰对降低土壤Cd有效性的效果来看,连续施用低量石灰既经济,对土壤Cd有效性的抑制效果又较好,可以在生产中采用。在施用石灰的基础上添加硫酸镁对土壤pH和有效Cd浓度有微小降低作用。而连续施用石灰和连续施用石灰+镁处理的土壤pH变化趋势基本一致,对应的土壤有效Cd浓度变化趋势也一致。因此,石灰是提高土壤pH和降低土壤有效Cd的有效物质,以连续施用低量石灰的效果更佳,增加硫酸镁可以稍微降低土壤有效Cd的浓度,对消除Cd的毒性起到增效作用。     

不同用量猪粪对黏土矿物钝化修复镉污染土壤效应的影响

通过盆栽试验研究了不同用量猪粪对黏土矿物海泡石和凹土钝化修复镉污染土壤效应的影响。结果表明,海泡石钝化修复下增施猪粪导致油麦菜生物量有所降低,但凹土钝化修复增施高量猪粪(15 g/kg土)处理可使油麦菜生物量增加6.6%。钝化修复下增施猪粪除海泡石10 g/kg+猪粪15 g/kg处理使得油麦菜中亚硝酸盐含量显著下降外,其它处理油麦菜亚硝酸盐含量均无显著变化。在海泡石与凹土钝化修复下,增施猪粪后土壤p H值降低不明显;单施猪粪对土壤有效态Cd含量的影响不明显,甚至还有活化作用,导致土壤有效态Cd含量略有增加,但在黏土矿物材料钝化修复下,增施猪粪土壤有效态Cd含量略有降低,但与对照并无显著性差异。海泡石和凹土单一钝化处理可使油麦菜可食部分的Cd含量分别降低7.1%和14.3%,单施猪粪时油麦菜可食部分的Cd含量降低10.7%~25.0%;海泡石和凹土钝化修复下,增施猪粪可使油麦菜可食部分的Cd含量分别降低32.1%~35.7%和35.7%~39.3%。海泡石钝化修复下,增施猪粪可以一定程度地提高土壤氮、磷、钾有效性和作物的营养水平,但影响不明显。凹土钝化修复下,对土壤氮有效性无明显影响,但增施中、高量猪粪处理可以显著增加土壤磷有效性,增施低、中量猪粪处理可以显著增加土壤钾有效性。     

添加石灰、有机物料对酸性土壤镉活性的影响

本文研究了添加石灰(CaCO_3),有机物料(稻草、苕子)后酸性土壤 Cd 活性变化以及淹水,培养时间对酸性土壤 Cd 的活性影响。结果表明,施用石灰、有机物料后,酸性土壤 pH 上升,有效 Cd 含量下降,其有效 Cd 量与培养土壤 pH 呈明显负相关。淹水后,除施石灰处理外,所有处理土壤 pH 升高,有效态 Cd 降低,而培养时间对土壤 Cd 的活性无显著影响。土壤 Cd 的形态分级表明,和对照相比,添加石灰处理,松结有机态 Cd 和碳酸盐结合态 Cd 增多;添加有机物处理,土壤中松结有机态 Cd 和紧结有机态Cd 提高,进一步揭示了添加石灰、有机物料后土壤 Cd 活性降低的原因。     

石灰和泥炭配施对叶菜吸收Cd的阻控效应

为寻求有效阻控污染土壤上叶菜对镉的吸收、实现叶菜安全生产的技术方法,采用盆栽试验比较研究了石灰与不同用量的泥炭配施对Cd污染土壤上3茬叶菜吸收累积Cd的影响,并分析了土壤pH值和DTPA 提取态Cd含量的变化。结果表明：与不施改良剂对照相比,石灰与不同用量的泥炭配施对第2茬生菜和第3茬红苋菜的生长具有促进作用,使土壤pH 值升高了0.76~1.14个单位,土壤DTPA 提取态Cd含量降低了7.55%~32.0%,叶菜地上部Cd含量降低了35.5%~67.2%。与单施石灰处理相比,石灰泥炭配施效果进一步提升,土壤pH 值提高了0.04~0.32个单位,第2茬土壤DTPA 提取态Cd含量降低了2.06%~20.6%,前两茬叶菜地上部Cd含量降低了11.1%~24.6%。综合3茬结果,石灰、泥炭具有协同作用,两者配比为1∶5时对Cd的阻控效果最好,且后效可持续到第3茬叶菜。因此,石灰泥炭合理配施可以作为降低中轻度污染土壤上叶菜Cd含量的有效措施之一。     

不同改良剂对Cd污染红壤土上小白菜生长和Cd吸收的影响

通过盆栽试验,研究施用不同改良剂[石灰(L)、鸡粪(F)、泥炭(T)、鸡粪+石灰(FL)和泥炭+石灰(TL)]对Cd污染湖南红壤土壤上小白菜生物量、土壤有效Cd质量分数、小白菜地上部分Cd吸收量和土壤pH的影响。结果表明:石灰、鸡粪、泥炭单施或配施均可显著增加小白菜生物量,且配施处理较单施处理好,各处理间增产顺序为FL≈TLFTL。与不施改良剂(对照,CK)相比,无论是改良剂单施还是配施,土壤有效Cd质量分数和小白菜Cd质量分数均显著降低,且改良效果顺序为FL≈TLFL≈T≈L。不同改良剂处理的土壤有效Cd与小白菜地上部分Cd质量分数呈正相关(R2=0.99),改良剂是通过降低土壤中Cd的有效性达到降低小白菜地上部分Cd质量分数的效果。除T处理对供试土壤pH影响不显著外,其他处理均可显著提高土壤pH,且各处理对pH的影响顺序为FL≈TL≈LFT。     

石灰与有机物料配施对作物镉铅吸收的控制效果研究

通过采用石灰(L)、泥炭(P)、猪粪(M)、石灰 泥炭(LP）、石灰 猪粪(LM)等处理对福建省龙岩市新罗区特钢厂附近污染田进行改良的田问定位试验。表明大部分处理能提高土壤的pH值、有机质含量。处理石灰、石灰 泥炭和石灰 猪粪对提高作物产量均有显著效果。大部分处理能抑制水稻、花生对Cd、Pb的吸收，糙米中Pb的含量在食品卫生标准范围内。说明通过调节土壤pH值，改变土壤重金属活性是有机—中性化改良技术的主要机理。     

水分和有机物料对土壤锌-镉形态及化学性质的影响

为探求镉-锌复合污染土壤的有效治理途径,通过室内模拟培养试验,在不同水分条件下,运用连续提取法研究草炭和猪粪对土壤锌、镉形态及土壤化学性质的影响。结果表明,草炭和猪粪的施用明显降低了土壤中可交换态锌、镉的含量,增加了铁、锰氧化物结合态锌、镉的含量,随培养时间的增加,影响更显著。其中淹水的效果优于65%相对含水量,猪粪的效果优于草炭。有机结合态锌、镉的含量亦增加,但猪粪处理的增幅小于草炭。不同水分条件下,施用草炭和猪粪对土壤pH值的影响不同,与镉、锌各形态无显著相关性。施用草炭和猪粪增加了土壤无定形氧化铁的含量,其含量与铁锰氧化物结合态锌、镉的含量呈显著正相关关系。     

长期施用猪粪和化肥对稻田土壤Cu、Zn和Cd含量及有效性的影响

为研究有机肥与化肥处理下稻田土壤Cu、Zn、Cd含量之间的差异,并探明关键影响因子,本研究利用持续了35 a的长期定位试验,分析了土壤重金属全量及有效态、土壤理化性质和水稻产量,并利用多种统计分析方法研究了猪粪组和化肥组土壤Cu、Zn和Cd与土壤理化指标之间的关系。结果表明：与对照（不施肥）相比,长期施用猪粪使土壤Cu、Zn、Cd全量和有效态含量分别提高了134%~239%、57%~124%、58%~171%和191%~380%、285%~811%、61%~184%,并显著提升了土壤有机质（SOM）、阳离子交换量（CEC）及氮磷养分含量;而化肥处理对土壤重金属全量及有效态含量无显著影响,对土壤理化指标的提升相对较小。冗余分析（RDA）发现,猪粪组土壤全氮（TN）、CEC和速效磷（AP）分别解释了重金属方差变异的89.1%、6.4%和2.0%,化肥组土壤pH和全磷（TP）分别解释了方差变异的45.0%和22.2%,达到显著水平。进一步通过偏最小二乘路径模型（PLS-PM）分析发现,猪粪对重金属有效态的贡献远大于化肥,主要通过影响土壤重金属全量和CEC从而影响重金属有效性,其路径系数分别为0.621 7和0.295 3,均达到显著水平。猪粪组土壤重金属与理化指标之间由于“同源”关系呈显著正相关,而化肥组两者的关系受水稻生长活动等因素影响较大。研究表明,长期施肥可以通过调控土壤理化指标等影响重金属有效性,施用猪粪进行稻田土壤培肥的同时,需要注意土壤重金属的累积风险。     

秸秆和猪粪施用对樱桃萝卜的效果比较及对土壤性状的影响

以石灰性潮土为供试土壤,进行盆栽试验,种植,研究小麦秸秆和猪粪施用对两茬樱桃萝卜植株生长、氮磷钾养分吸收的影响及对土壤肥力性状的当季效应与后效.结果表明,秸秆施用显著提高了两茬土壤有机质、全氮和速效钾含量,对提高了植株中钾含量效果明显,但降低了第一茬植株地上部生物量及植株含氮量.猪粪施用后,两茬植株地上部钾含量显著提高,土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾含量明显增加.土壤中有效磷含量还维持较高水平,累积后效明显.高量猪粪使用明显促进了第一茬植株生长,提高植株中氮磷钾含量.两茬植株收获后,施用猪粪的土壤pH下降.中高量秸秆和3种用量猪粪处理的土壤EC值(可溶性盐含量)明显上升.结论认为:猪粪和秸秆施用提高土壤肥力效果明显,并能维持后效,但秸秆有机碳和钾含量较高,施用时注意配施氮磷肥,调节好C/N比.猪粪施用明显增加土壤有效磷含量.     

猪场粪水施用对设施白菜及土壤重金属的影响

为了研究养殖粪水在农田施用过程中对重金属含量积累、有效性增强以及形态变化等产生的影响,采取田间小区试验,探究了猪场粪水施用对设施白菜地上部重金属含量和土壤重金属全量、有效态含量及形态的影响。结果表明：粪水施用后,低量粪水施用处理与优化施肥（NOPT）处理白菜地上部Cu、Zn、Cr、Cd含量无显著差异,白菜地上部Cu、Zn、Cr、Pb、As、Cd含量均未超出《食品安全国家标准食品中污染物限量》（GB 2762-2017）安全限值要求。经过4茬设施白菜种植后,相较于NOPT处理,561kg·hm^-2粪水施用处理显著增加了土壤Cu、Zn、Cr含量,281 kg·hm^-2粪水施用处理土壤中Cu、Zn（0~20 cm土层除外）、Pb、Cr、Cd、As含量与NOPT处理差异不显著,且含量均低于《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB 15618-2018）安全限值。施用化肥和粪水显著提高了土壤有效态Cu、Zn含量,施用粪水处理对土壤中Cr、Pb、As、Cd形态影响较小,但显著增加了铁锰结合态Zn含量。相关分析表明,土壤有效态Cu、Zn、Cr、Cd、Pb含量与土壤有机质、速效磷、全氮、硝态氮含量存在显著正相关关系,与pH值呈显著负相关关系。研究表明,连续4茬施用猪场粪水未造成设施白菜和土壤中重金属含量超标,显著增强了Cu、Zn的有效性且显著增加了铁锰结合态Zn含量。     

施用蚓粪对温室菜田土壤 DTPA 浸提态铁锰铜锌含量的影响

为资源化利用蚓粪,采用保护地田间试验的方法,设置单施猪粪(PM)、单施蚓粪(EM)、单施化肥(CF)、不施肥(CK)4个处理,研究蚓粪(EM)对土壤微量元素Fe、Mn、Cu、Zn有效性的影响.结果表明:蚓粪(EM)处理明显降低土壤有效锰含量,猪粪(PM)处理明显降低土壤有效铁含量,化肥能降低土壤pH值及提高土壤有效态Fe、Mn、Cu、Zn的含量.茄子盛果期,土壤有效锰、锌含量与土壤pH呈极显著负相关,有效铁、铜与pH负相关性不明显;土壤有效锌含量与有机质呈极显著正相关,其余微量元素的有效含量与有机质相关性不明显.土壤pH是影响土壤锰、锌有效性的主要因素.     

有机肥对Cd、Pb复合污染酸性土壤生物特性和油菜生长的影响

采用盆栽试验,研究了不同添加量(0、2.5%、5.0%、10.0%)有机肥对镉(Cd)、铅(Pb)重金属污染酸性土壤生物特性和油菜生长的影响,以期为阻控Cd、Pb迁移和油菜安全生产提供技术指导。结果表明,土壤p H值、酶活性(过氧化氢酶、脲酶、磷酸酶、多酚氧化酶和淀粉酶活性)、微生物多样性及油菜生物量总体上均随有机肥添加量的增加而显著增加,而土壤中Cd、Pb有效态含量及油菜各组织重金属含量均随有机肥添加量的增加而降低,10.0%有机肥处理效果最好;主成分分析结果表明,有机肥改良处理的聚类结果与油菜的生长及土壤各项指标的变化规律相吻合;在各项指标中,影响油菜生长的主要因子为Pb有效态含量,其次为Cd有效态含量,说明降低土壤中重金属有效态含量可以有效缓解对作物的毒害。     

两种改性剂对油菜吸收Cd Pb和Cu的影响

通过盆栽试验,研究了2种改性剂(有机肥和无机功能材料)对重金属Cd、Pb和Cu污染土壤油菜生长及其吸收重金属的影响。结果表明,2种改性剂均可明显增加油菜产量,但对土壤的改良效果存在差别。有机肥对油菜茎叶吸收Pb具有较好的抑制作用,但却提高了土壤中有效态Cd、Cu含量,使油菜体内Cd、Cu含量增加;施加无机功能材料与有机肥相比,降低了油菜茎叶中Cd、Pb和Cu含量,对油菜吸收Cd、Pb和Cu均起到了较好的抑制作用。     

有机物料对红壤几种形态碳氮及酸度的影响

 【目的】为合理施用有机物料调节土壤碳、氮以阻控土壤酸化,对有机物料施入红壤后土壤几种形态碳、氮及酸度变化进行了研究,并分析了相关关系。【方法】通过室内恒温培养试验研究了添加3种有机物料（稻草、紫云英和猪粪）后红壤中铵态氮（NH4+-N）、硝态氮（NO3--N）、可溶性有机氮（WSON）、可溶性有机碳（WSOC）、微生物量碳（SMBC）、微生物量氮（SMBN）和土壤pH动态变化。【结果】与对照相比,添加有机物料均提高了土壤WSOC、SMBC和pH,且有机物料添加量越大,增幅越大。猪粪处理中土壤NH4+-N、NO3--N和WSON含量显著增加;而稻草和紫云英处理中土壤NO3--N和WSON含量下降,NH4+-N含量没有显著变化。施用稻草和紫云英7～14 d左右,土壤pH达到最大值,随后逐渐下降趋于平衡;而施用猪粪后土壤pH立即升高,随后逐渐下降趋于平衡。84 d培养试验结束时,与对照相比,猪粪、稻草和紫云英处理的土壤pH分别平均增加了0.26、0.23和0.09。几种有机物料处理中,土壤pH与SMBC和WSOC均存在显著的正相关关系。稻草和紫云英处理中,土壤pH与WSON和NO3--N之间存在显著负相关性,而猪粪处理中pH与WSON和NO3--N相关性不显著。【结论】施用有机物料能够显著提高红壤WSOC、SMBC和pH,其中酸度改良效果猪粪>稻草>紫云英;土壤碳、氮动态与土壤pH变化紧密相关,且相关性与有机物料的性质有关。     

海泡石及钙镁磷肥对烟草主要农艺性状及吸收镉的影响

采用田间小区试验,研究海泡石和钙镁磷肥在400、800 g/m2处理水平下对烟田土壤有效态Cd含量、土壤pH值、烟草Cd含量及主要农艺性状的影响。结果表明,在本试验条件下,海泡石和钙镁磷肥均能有效降低烟田土壤中有效态Cd含量,减少土壤Cd向烟草各组织的迁移转运,2种材料的效果差异不显著;施用海泡石和钙镁磷肥均能小幅度提高土壤pH值,但不能过量施用;400 g/m2钙镁磷肥处理能提高烟叶鲜重,800 g/m2钙镁磷肥和海泡石处理对烟叶鲜重、株高、有效叶数均无显著影响。     

不同有机物料对灌漠土重金属累积特征及作物效应的影响

【目的】 探讨长期施用有机物料对灌漠土中重金属含量、形态赋存特征及作物重金属含量的影响,为有机物料农业安全利用及土壤有机培肥中重金属累积控制提供理论依据和技术支持。【方法】 利用田间长期定位试验,研究鸡粪、牛粪、猪粪、菌渣、污泥和沼渣对灌漠土几种典型重金属元素含量、赋存形态及小麦植株中重金属含量的影响。【结果】 长期（7年）施用鸡粪、猪粪、污泥的处理显著增加了灌漠土中Cu、Zn含量,增加量为猪粪＞鸡粪＞污泥,其中Cu含量分别增加了62.20%、20.10%和10.26%,Zn含量分别增加了79.98%、39.24%和18.31%,并与施用年限呈显著正相关关系。3种有机物料施用下Cu平均每年累积速率为4.16、1.25和0.97 mg·kg ^-1·a ^-1,Zn平均每年累积速率为11.04、4.86和2.59 mg·kg ^-1·a ^-1。但施用上述3种有机物料对Cd、Cr、Pb和Ni含量没有显著影响。施用牛粪、菌渣和沼渣对灌漠土中重金属含量亦无显著影响。施用鸡粪、猪粪、污泥还显著影响了土壤中Cu、Zn赋存形态,增加了土壤中Cu、Zn各有效赋存形态的含量和占总量的比例,显著提高了灌漠土中Cu、Zn有效态的含量,显著增加了小麦根和秸秆中Cu、Zn的含量,其中猪粪影响最大。【结论】 猪粪、鸡粪、污泥长期施用可导致灌漠土中Cu、Zn快速累积并提高Cu、Zn的生物有效性,其中猪粪的作用尤为明显。在施用有机物料培肥土壤时,要特别关注其中Cu、Zn的含量,以确保土壤健康和可持续利用。