不同生态修复技术长期应用对风沙土土壤养分的影响

通过田间试验,对比分析了不同沙地生态修复技术长期应用对风沙土土壤pH值和有机质、氮、磷、钾等土壤养分的影响,结果表明,在长期生态修复作用下,风沙土土壤pH值和全钾含量变化较小,土壤有机质、氮、磷和速效钾含量均有不同程度的增加。人工种植作物的修复方式有利于有机质、氮、磷和速效钾含量的增加,其中:人工种植甘草土壤有机质、全氮和速效磷含量增长最多,10年后分别可达到11.42 g/kg、0.110 9 g/kg和25.46 mg/kg;人工种植花生土壤碱解氮、全磷和速效钾含量最高,10年后分别可达到55.04 mg/kg、0.127 2 g/kg和145.80 mg/kg;生物网方格固沙、林草复合培育和草场培育等主要依靠自然修复的修复技术,土壤养分含量增长缓慢。     

不同整地方式对风沙土玉米地土壤紧实度的影响

为了探明不同耕作方式对风沙土土壤紧实度的作用与影响,在大庆市泰康科技园区设置了破垄种、原垄卡种、旋耕原垄卡种、免耕4个玉米种植的耕作处理试验,并在玉米播前、播后、收获三个阶段分别测定了0—40cm范围内每隔5cm土层的土壤紧实度的变异情况。结果表明:旋耕能使表层土壤相对较为疏松,但35cm以下土层由于受机械镇压作用,土壤紧实度明显地高于表层,破垄种使得土体紧实化的现象表现得较为明显,使得土壤质量具有不可持续的基本观点。旋耕原垄卡种具有明显改善20cm以下土壤紧实度,而0—20cm土壤紧实度和其它耕作措施差异不大的效果,这保证了土壤表层不受风蚀而根系层20—40cm变得疏松,是值得推广和应用的一种耕作措施。     

不同土壤调理剂在砂姜黑土上应用效果研究

研究了3种土壤调理剂对砂姜黑土结构性状的影响.HP-1、变性淀粉、苗乐宝使土壤容重分别下降0.16g/cm3、0.12g/cm3、0.11g/cm3,总孔隙度、通气孔隙度分别提高13.0%、10.4%;8.5%、38.2%、40.8%、26.3%;>0.25mm水稳性团粒含量分别比对照增加59.5%、64.4%、104.0%;土壤调理剂更有利于水稳性团粒形成;有机质能加强土壤调理剂改土效果.HP-1、变性淀粉、苗乐宝使土壤田间持水量、饱和持水量、水分渗透系数分别比对照提高10.4%、9.5%、9.2%、14.0%、11.4%、10.3%、357%、329%、290%.土壤调理剂能降低砂姜黑土水分蒸发量,提高水分利用率,促进苞菜生长和对N、P养分吸收,尤其在水分胁迫时作用更显著.     

高寒地区人工植被恢复对风沙土区土壤效应影响

通过对青海省沙珠玉治沙站人工植被恢复不同土壤发育阶段土壤理化性状的研究,结果表明,人工植被恢复对荒漠化土壤具有很好的改善作用,随着流动沙丘被固定,机械组成中砂粒逐渐降低,粘粒和粉粒含量逐渐提高,土壤有机质和养分含量及CEC逐渐提高,土壤pH值变化不大,碳酸钙只是在表层升高。已经发生荒漠化的地区恢复到正常土壤需要的时间相当长,因此人们应减少人为因素对荒漠化的影响。     

不同土壤耕作方式对东北风沙土区玉米田土壤质量及产量的影响

[目的]研究黑龙江省西部不同土壤耕作方式对玉米产量及土壤性状的影响,为该地区农业生产提供参考。[方法]比较常规耕作、旋耕、翻耕、深翻和超深翻耕作对玉米产量和土壤物理特性的影响。[结果]翻耕和超深翻耕作增加了土壤含水量和田间持水量,降低了耕层土壤渗透速率、土壤容重和土壤紧实度,但是增加犁底层土壤渗透速率、土壤容重和土壤紧实度。翻耕、深翻和超深翻处理耕层土壤三相结构距离(STPSD)和土壤结构指数(GSSI)较好;翻耕、深翻和超深翻处理显著降低犁底层土壤的GSSI,增加STPSD;旋耕处理没有显著影响犁底层土壤GSSI和STPSD。与常规耕作处理相比,翻耕和超深翻分别增加玉米产量7.6%和6.0%。翻耕比超深翻玉米产量高10.9%。深翻处理玉米产量为5.58t/hm2,比常规耕作减产8.1%。[结论]在不完全打破犁底层情况下,在黑龙江西部地区翻耕是比较理想的耕作方式。     

不同改性生物炭及施用量对风沙土土壤团聚体及牧草产量的影响

为了探究不同改性生物炭及施用量对风沙土土壤结构、养分含量及牧草产量的影响,以 20% FeCl 3改性生物炭与 6%壳聚糖改性生物炭为供试材料,以未施加改性生物炭处理为对照 CK 0,分别设置0.75、1.5、2.25 t·hm -23个施用量梯度,研究其对土壤中团聚体含量、稳定性,有机碳含量,牧草产量的影响。结果表明,大于0.25 mm的机械稳定性团聚体含量、大于 0.25 mm的水稳定性团聚体含量、平均质量直径、有机碳含量、高羊茅生物量及干物质量均随着两种改性生物炭施用量的增大而增大,并在施用量为 2.25 t·hm -2时达到其最大值。团聚体破坏率与土壤不稳定团粒指数值随着生物炭施用量的增加呈现先减小后增大的趋势,当施用量为 1.5 t·hm -2时土壤团聚体最稳定。改性生物炭具有改良风沙土土壤团聚体结构、增加有机碳含量的作用。通过对比各处理牧草产量及土壤中团聚体含量、结构等指标,建议在风沙土中施加 1.5 t·hm -2的壳聚糖改性生物炭。     

基于耕作指数评价耕作措施对东北风沙土耕层土壤质量的影响

为准确评价构建风沙土合理耕层的土壤质量特征,采用聚类分析方法建立了东北风沙土耕层质量诊断最小数据集(MDS),利用最小数据集的耕作指数(TI-MDS)定量评价了耕作措施对东北风沙土农田耕层土壤质量的影响,旨在为科学选择风沙土区耕作措施提供依据。试验始于2017年,在黑龙江省杜尔伯特蒙古族自治县第一粮种场,设化肥、秸秆还田和有机肥3种施肥模式,常规、旋耕、翻耕、深翻和超深翻5种耕作方式,共15个处理。测定了玉米收获期0～20 cm耕层土壤pH值、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、全氮、全磷、全钾、阳离子交换量(CEC)、团聚体平均重量直径(MWD)、容重、硬度、含水量、田间持水量、孔隙度和渗透速率16项评价指标。结果表明,全量耕作指数(TI-TDS)与TI-MDS的相关系数r为0.928,Nash有效系数Ef为0.761,偏差系数Er为0.079,TI-MDS取值范围为0.26～0.85,与玉米产量呈显著正相关(r=0.767),故TI-MDS可作为定量评价土壤质量的指标。施有机肥处理土壤耕作指数达到Ⅱ级水平;秸秆还田耕作指数达到Ⅲ级水平;施化肥耕作指数达到Ⅲ级水平,这表明风沙土区施用有机肥是构建合理耕层有效培肥方式,秸秆还田对合理耕层构建效果不明显。翻耕施用有机肥耕作指数最大,为0.85,达到I级;深翻+秸秆还田和超深翻+化肥措施土壤质量严重下降,降为Ⅳ级。在风沙土区应用翻耕+有机肥措施是构建合理耕层的有效措施。     

镉污染稻田土壤调理剂效果研究

为了验证土壤调理剂对降低稻米镉含量和提高水稻产量的作用,于2018年7月-11月进行了该产品在水稻上的田间试验.结果表明:与不施土壤调理剂的对照相比,施用土壤调理剂能改善水稻多项经济性状,水稻株高、有效穗、穗长、穗总粒数、穗实粒数、结实率和千粒重均有所增加.根据水稻产量构成性状计算的理论产量看,稻谷增产率在11.1％-...     

不同秸秆还田模式对风沙土玉米生育特性及土壤活性碳、氮的影响

研究设计两年风沙土玉米盆栽试验,设置五个处理:秸秆不还田(CK)、秸秆春还田配合还田灌溉一次(SI),秸秆春还田配施菌剂及还田灌溉一次(SIB),秸秆秋还田配合还田灌溉两次,还田一次,上冻前一次(FI),秸秆秋还田配施菌剂及还田灌溉两次(FIB),其他田间管理相同,所有处理均常规施肥,通过分析作物苗期的生物量、根冠比及产量等植株信息,以及地下土壤部分可溶性碳、氮等指标,探讨秋季秸秆坐水还田模式对风沙土土壤养分的影响及对当季作物生长发育的贡献。结果表明:(1)与常规施肥处理CK相比,秋季坐水还田FIB处理植株鲜重增加了49.82%,干重增加了45.19%,粒重增加了131.74%;(2)植株苗期,与常规施肥处理CK相比,FIB处理地下部分增加了70.32%,根冠比增加了63.50%,存活率也大幅度提高,达到100%;(3)在植株整个生育期内,FIB处理从拔节期到大喇叭口期植株茎粗生长速度最快,高度增级幅度最大达22.08%;(4)在大喇叭口期,与常规施肥处理CK相比,FIB处理土壤微生物碳增加了103.98%,土壤微生物氮增加了312.11%,土壤可溶性碳增加了3.93%,土壤可溶性氮略有下降。可见,秸秆经秋季坐水还田冬季冻融作用后,比常规还田和菌剂配施还田腐熟更快,更有利于提高风沙土土壤养分以及作物的生长发育。     

不同生物炭对风沙土土壤养分及氮素利用率的影响

风沙土是我国重要耕地之一,具有土质瘠薄、漏水漏肥等特点,易造成肥料利用率低、产量低等问题,急需对其改良,以提高其保水保肥能力。以风沙土为研究对象,采用玉米秸秆生物炭(BM)、水稻秸秆生物炭(BR)及花生壳生物炭(BP),设置生物炭两个不同施用量:0.5%土重和1%土重。采用盆栽试验,研究添加不同来源和数量生物炭对土壤养分和氮素利用率的影响。结果表明:不同种类生物炭均可以提高风沙土土壤pH、有机碳、速效钾含量。随着生物炭用量的增加,增加效果越明显;与未施生物炭处理(CK)相比,高量水稻秸秆生物炭处理对土壤有机碳、全氮、有效磷、速效钾含量提升效果最显著,分别提高了101.70%、20.30%、14.92%、88.36%;高量花生壳生物炭处理对土壤pH提升效果最显著,提高了0.46个单位。不同种类的生物炭均提高了土壤氮素残留率和利用率,随着生物炭用量的增加,土壤氮残留率提高,其中以高量水稻秸秆生物炭处理和高量花生壳生物炭处理提升幅度最大,与CK相比,分别提高了45.47%、36.10%。而氮素利用率随着生物炭用量的增加却出现降低趋势,低量玉米秸秆生物炭的处理氮素利用率最高,为51.32%。土壤氮残留率与花生籽粒产量、土壤pH、有机碳、有效磷、速效钾呈显著正相关关系,与氮肥利用率呈显著负相关关系。综上所述,施加生物炭能显著改变风沙土土壤有效养分含量。高量水稻秸秆生物炭和花生壳生物炭短期内可以显著提高氮残留率,而在氮肥利用率提升方面不如玉米秸秆生物炭,高量花生壳生物炭增产效果最好。     

长期施用有机固体废弃物对河西走廊风砂土的培肥效应和环境影响研究

系统研究了几种有机固体废弃物对风砂土的改土培肥效应,结果表明:有机固体废弃物糠醛渣、羊粪、玉米秸秆、菜籽饼按 0.50:0.25:0.20:0.05 容积比,经高温发酵处理,施用量为 45.00 t/hm2 时的改土培肥效应最佳,与不施有机固体废弃物的对照(CK)比较,风砂土的总孔隙度和＞0.25 mm 的团粒结构分别增加 10.57%、5.23%;土壤有机质、碱解 N、速效 P、速效 K、CEC 和土壤贮水量分别增加 2.93 g/kg、10.71 mg/kg、3.73 mg/kg、34.12 mg/kg、5.86 cmol/kg 和 59.40 m3/hm2; 西葫芦的产量、产值和利润分别增加 16.28 t/hm2、19600 元/hm2 和 18500 元/hm2;而风砂土体积质量降低 0.28 g/cm3.风砂土上长期施用生活垃圾,重金属离子有富集的趋势;而长期施用锯末、蘑菇渣和糠醛渣则无此效应.     

采煤沉陷后风沙土理化性质变化及其评价研究

对毛乌素沙地南缘补连塔矿采煤沉陷后风沙土理化性质的变化进行了研究。与对照区相比,沉陷2a间沉陷区土壤含水量普遍显著减小(p<0·05),而在沉陷2a后,沉陷区的地表沉陷边界处风沙土孔隙度显著增大(p<0·05),而容重、硬度显著减小(p<0·05),沉陷区局部地表开裂地段全氮、全磷含量显著减小(p<0·05),全钾与有机质含量无显著变化(p>0·05)。通过主成分分析得到研究区样地前2个主成分值的散点图,用以反映沉陷后风沙土理化性质的综合变异性,对采煤沉陷后土壤质量评价进行了探索。     

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。     

陕北沙区不同利用方式风沙土的养分特征

通过分析陕北沙区榆林市不同利用方式形成的流动风沙土、半固定风沙土、固定风沙土(紧沙土)和由人类生产活动形成的耕种固定风沙土、耕灌固定风沙土的养分特征,发现随着植被的增加,流动沙丘逐渐被固定,流动风沙土、半固定风沙土、固定风沙土含有较多养分的细颗粒增多使表层养分逐渐增加。耕种固定风沙土由于生产活动,加速了土壤有机质的矿化,使土壤有机质、氮素含量降低;而磷肥的使用,使土壤有效磷增加。耕灌固定风沙土作为当地的基本农田受人类活动影响,引水拉沙,增加土壤细颗粒含量,且大量施肥,使这种土壤的肥力有了较大地提高。     

土壤调理剂PAM的农用研究和应用

90年代 ,新型PAM产品 (具有很高分子量的阴离子型PAM )和改进的应用技术 (低用量配合灌溉水 )使得PAM在农业上的使用成本大大减少 ,而农用效益大大提高 ,土壤调理剂PAM的农用重新受到重视。目前美国西部已将PAM的农用作为一项农田水土保持新技术而得到越来越广泛的应用。土壤调理剂PAM曾于 80年代后期介绍到我国 ,但是由于成本高等其它问题而未能在农业上推开 ,目前新型PAM的农用研究也在我国引起重视。国外大量研究和国内有关研究表明 ,PAM的农用效益体现在水土保持、灌溉效率、农业生产、环境、经济等方面。土壤调理剂PAM用于农田水土保持、防止水土流失前景看好     

土壤调理剂的研究和应用进展

综述了土壤调理剂的研究和应用进展。土壤调理剂目前尚无统一定义,且存在不同的分类方法,其主要功能包括改良土壤质地与结构、提高土壤保水供水能力、调节土壤酸碱度、改良盐碱土、改善土壤的养分供应状况、修复重金属污染土壤等。在土壤改良过程中,针对不同土壤障碍问题有针对性地选择土壤调理剂将达到较好的改良效果。然而,土壤调理剂在推广应用中也暴露出一系列问题,包括潜在的环境风险、功能定位和认识问题、产品质量良莠不齐、包装标识混乱等,因此亟待建立一套完善的土壤调理剂科学评价体系。     

PAM喷施量与施用方式对风沙土风蚀的影响

固定流沙和减少风蚀是一个世界性的难题。PAM（聚丙烯酰胺,polyacrylamide）作为一种线性高分子聚合物,喷洒在土壤表层能形成结皮,能有效抵御风蚀,但喷施PAM溶液的结皮状况及抗风蚀能力与PAM的喷施量及土壤特性等密切相关,且PAM溶液的浓度越大则黏性越强,越不易喷洒。为了探寻PAM防风固沙的适宜喷施量及简便施用方法,该研究以乌兰布和沙漠流动沙丘的风沙土为试验材料,以风沙土的风干土及饱和湿土为对照,首先探讨PAM不同喷施量对风干土（风沙土）表层结皮状况、土壤含水率及土壤风蚀量的影响,以寻求PAM的适宜喷施量,然后再将适量的PAM干撒、干撒后喷水和喷施于风干土表层,探寻PAM的简便施用方法。结果表明：1）PAM不同喷施量的结皮覆盖度、结皮厚度、结皮抗剪强度均随PAM喷施量的增加而增加,均显著高于风干土和饱和湿土;PAM不同喷施量的土壤含水率均高于风干土,且随时间的延续均显著高于饱和湿土;喷施1、2、3和4 g/m2的PAM风蚀量分别为风干土的26.83%、14.10%、13.01%和13.00%,为饱和湿土的28.78%、15.12%、14.02%和13.94%,当PAM喷施量达到2 g/m2时,PAM能有效降低风沙土的风蚀量。2）将2 g/m2的PAM干撒、干撒后喷水和喷施于风干土表层,干撒PAM后喷水和喷施PAM溶液的土壤结皮覆盖度、结皮厚度、结皮抗剪强度均高于风干土、饱和湿土和干撒PAM,干撒PAM的土壤表层结皮覆盖度低于饱和湿土但高于风干土,结皮厚度和结皮抗剪强度高于风干土及饱和湿土,干撒PAM后喷水及喷施PAM溶液的土壤含水率高于风干土、饱和湿土及干撒PAM,干撒PAM的土壤含水率与风干土基本一致。干撒PAM、干撒PAM后喷水和喷施PAM溶液的风蚀量分别为风干土的53.13%、11.17%和6.35%,为饱和湿土的76.34%、16.05%和9.12%,干撒PAM后喷水的抗风蚀能力接近于风沙土表层喷施PAM溶液。3）由于喷施PAM溶液需消耗大量的水分及人力,建议风沙区可在降雨前将2 g/m2的PAM干撒于土壤表层或干撒后向土壤喷水,可有效减少风蚀量。     

人工防护林作用下风沙土成土过程的研究进展

人工防护林是防风固沙,有效防治沙漠化的重要措施之一。在沙漠地区建立人工防护林,可以有效防止土壤侵蚀,促进土壤有机质及粘粒积累,促使地表结皮形成,不仅对流沙起到了固定作用,而且促进了风沙土的成土过程。本文结合植物－土壤相互作用理论,分别从植物地上部分对养分的阻滞和聚集,以及减少土壤表面蒸发;地下部分的固沙和物质的分解与营养补给等方面综述了生物防护林在风沙土成土过程中的作用。同时,从以往的研究发现,在风沙土成土过程中,土壤机械组成变细,比重和容重减小;土壤剖面结构分异显著,分层增加;土壤含水量和养分显著聚集;土壤微生物数量和种类增加,活性增强,酶活性也大幅度提高。总之,随着沙漠生物防护林的建造,林下风沙土性质发生了明显的改良作用,逐渐发展成固定风沙土。这说明人工防护林和风沙土的成土过程是协同发展的,这不仅有利于沙漠防护林的可持续管护,也有利于沙漠化的防治和退化生态系统的恢复与重建。