炭基有机肥配施菌糠木醋液对污灌区土壤铬形态及玉米吸收的影响

为了给炭基有机肥与菌糠木醋液的有效使用及重金属污染土壤修复等提供参考,探讨炭基有机肥与菌糠木醋液配施在玉米不同生育时期对污灌区土壤中铬(Cr)形态和玉米吸收Cr的影响,采用盆栽试验(10 kg土),研究了不同用量炭基有机肥(100、200、300 g)及其配施菌糠木醋液(1 m L)在玉米不同生育期对土壤各个形态Cr的含量、玉米各部位Cr的含量及玉米对Cr的富集与转移能力的影响。结果表明:不同用量炭基有机肥与菌糠木醋液配施后,在玉米的抽穗期与成熟期,土壤pH值与CK相比显著升高;在成熟期,与CK相比,土壤可交换态、碳酸盐结合态与有机结合态Cr含量分别平均降低了46. 75%、38. 89%与17. 68%,铁锰氧化态与残渣态Cr含量分别平均增加了21. 99%与33. 38%,且配施菌糠木醋液后炭基有机肥对于降低土壤中碳酸盐结合态Cr含量的效果更好;与CK相比,玉米各部位对Cr的富集系数均有不同程度的降低,而茎与叶部对Cr的转移系数均有不同程度的增加,不同用量炭基有机肥及其配施菌糠木醋液处理均能促进玉米生长,减少玉米各部位对Cr的吸收。炭基有机肥配施菌糠木醋液可以作为土壤改良剂应用在农田土壤Cr污染修复方面。     

不同生物质炭对污灌区土壤铜形态及玉米吸收转运富集的影响

【目的】研究菌糠生物质炭对污灌区土壤重金属铜形态及玉米吸收转运富集的影响,横向比较3种菌糠生物质炭和玉米秸秆生物质炭及水稻稻壳生物质炭对其效果的优劣。【方法】通过盆栽试验,对施用5种生物质炭的山西某污灌区土壤中重金属铜形态及玉米各部位重金属铜含量和玉米各部位对重金属铜元素转运及富集系数进行分析。【结果】5种不同生物质质炭处理土壤中可交换态铜含量均低于空白对照,其中灵芝菌糠生物质炭处理土壤中可交换态铜含量最低,为1.005 mg/kg,比空白对照降低31.4%;土壤中碳酸盐结合态铜含量比空白对照均为减少,猴头菇菌糠生物质炭处理土壤中碳酸盐结合态铜含量减少量最多,数值降到5.91 mg/kg,比空白对照降低40.65%;除了猴头菇菌糠生物质炭处理土壤中铁锰氧化物结合态铜含量比空白对照升高2.25%之外,其余4种处理土壤中铁锰氧化物结合态铜含量均有所下降;有机结合态铜含量变化不一致,残渣态铜含量比空白对照均有所上升,上升最多的是猴头菇菌糠生物质炭处理的土壤,含量为104.55 mg/kg,比空白对照增加15.76%;各处理之间玉米对铜元素的转运系数均小于1,不同处理玉米对铜的富集系数变化均不统一。【结论】5种不同生物质炭均可以增加土壤中非活性态重金属铜含量,并降低活性态铜含量,为有效利用生物质炭、降低重金属污染土壤中铜的有效性提供一定的科学依据。     

不同配施菌糠肥料对污灌区玉米 Cu、Pb、Cr 吸收及转移的影响

采用盆栽试验,研究不同配施菌糠肥料对污灌区土壤种植玉米生长发育及不同部位(根、茎、叶、穗)中重金属元素(Cu、Pb、Cr)吸收与转移的影响。结果表明:(1)与未配施菌糠处理相比,施用不同配施菌糠肥料后,玉米各部位干重及株高均有所增加。(2)玉米地下部Cu、Pb含量平均增加11.20%、17.12%,Cr含量平均减少24.13%;地上部Cu、Pb含量减少;叶片Cr含量增加。(3)玉米对Cu的转移系数、富集系数降低,且均小于1;对Pb的转移系数、富集系数降低,其中对Pb的转移系数大于1;对Cr的转移系数、富集系数整体呈增加趋势,且转移系数大于1。说明施用不同配施菌糠肥料可有效降低玉米对Cu、Pb、Cr3种重金属的吸收,同时降低Cu、Pb元素向地上部的转移率,将由地下部转移到地上部的Cr元素固定在玉米叶中,降低其他部位的Cr元素含量。     

菌糠木醋液对铜铬污染土壤玉米生理生化指标及重金属富集转运的影响

为了给菌糠木醋液在农业及土壤重金属污染修复方面的合理使用提供理论依据,探讨灌施不同用量、不同种类菌糠木醋液对污灌区铜(Cu)、铬(Cr)污染土壤中玉米的生长及玉米对重金属Cu、Cr富集、转运的影响,采用盆栽试验(10 kg土),以平菇、猴头菇、灵芝菌糠木醋液为试验材料,施用1、2、4 mL 3个梯度的菌糠木醋液,测定苗期及成熟期玉米的生理生化指标及成熟期玉米植株不同部位Cu含量、Cr含量、富集系数、转运系数。结果表明,添加菌糠木醋液处理玉米苗期和成熟期的株高、根长与对照相比均有不同程度的增加。添加菌糠木醋液处理均可提升玉米叶绿素含量,玉米成熟期,2 mL猴头菇菌糠木醋液提升效果较为明显,达55.2%。添加菌糠木醋液处理均可提高玉米过氧化氢酶活性,1 mL平菇菌糠木醋液在苗期和成熟期的提高效果均为最好,分别提高105.9%和83.8%。玉米成熟期,4 mL猴头菇菌糠木醋液降低丙二醛含量效果最为明显,降幅为55.7%,且不同菌糠木醋液均为4 mL用量降低丙二醛含量效果最佳。添加菌糠木醋液处理均可不同程度增加玉米根中Cu、Cr富集量,降低玉米雄花序中Cu富集量和玉米茎中Cr富集量,且3种木醋液均以4 mL用量对玉米根中Cr富集量促进作用最明显,与对照相比增加57.2%～122.8%。添加菌糠木醋液处理均会提高玉米根部Cu富集系数,1 mL猴头菇菌糠木醋液提高效果最明显。添加菌糠木醋液处理均会提高玉米根部Cr富集系数,4 mL灵芝菌糠木醋液提高效果最明显。添加菌糠木醋液处理均可降低玉米叶部、雄花序的Cu、Cr转运系数,并且能降低玉米茎部、果穗Cr转运系数,使Cr主要集中在玉米根部。     

黑木耳菌糠对土壤及马铃薯的影响

将黑木耳菌糠按0、0.25、0.5、0.75、1kg/m2的用量施入到土壤耕层(0～20cm)中,结果表明,随着菌糠添加量增加,土壤容重下降,土壤有机质及全氮含量均表现为增加趋势;与对照相比马铃薯产量分别增产了4.71％、7.66％、11.3％、13.8％.菌糠施入量为0.75、1kg/m2的2个处理对于改善土壤容重,...     

金针菇菌糠不同添加比例对黄瓜生长发育的影响

为探究金针菇菌糠替代草炭的可行性,以腐熟的金针菇菌糠作为主要原料,与蛭石按照不同体积比混配成5个配方,以常规草炭基质作为对照,研究不同处理对黄瓜形态指标、生理指标的影响。结果表明:与对照相比,菌糠与蛭石的体积比为2∶8时可以促进黄瓜根系的生长,促进叶绿素a+b含量的增加,促进地上部叶片的生长,壮苗指数高为33.94。     

菌糠复合物对小白菜幼苗期土壤酶活性的影响

通过盆栽试验,利用高锰酸钾滴定法、硫代硫酸钠滴定法、分光光度法,测定土壤过氧化氢酶、多酚氧化酶、蔗糖酶、脲酶、磷酸酶的活性,从而研究菌糠复合物对土壤酶活性的影响。结果表明：①在土壤中依次添加无机化肥、酵解鸡粪和新鲜菌糠或发酵菌糠后,小白菜幼苗期的土壤过氧化氢酶、多酚氧化酶、蔗糖酶、脲酶、磷酸酶的活性均呈递增趋势,其中菌糠处理过的土壤酶活性都高于未加入菌糠处理的土壤酶活性;②土壤中加入传统的化肥和酵解鸡粪的基础上加入等量的新鲜菌糠或发酵菌糠后,发酵菌糠对土壤中过氧化氢酶、多酚氧化酶、蔗糖酶、脲酶和磷酸酶的作用效果优于鲜菌糠。综上所述,加入菌糠复合剂,可显著增加小白菜幼苗期土壤酶活性,且发酵菌糠效果更好。     

污灌区土壤重金属对土壤微生物影响的研究

采集河北省北运河污灌区土壤用于研究重金属进入土壤后对土壤中微生物量的影响,并与非污染土壤的相应背景值进行了对比。对污灌区不同时期10、20、30cm土层土壤细菌的总数和放线菌研究表明,土壤中微生物量与土壤重金属含量有协同效应。     

污灌区土壤重金属对土壤微生物影响的研究

采集河北省北运河污灌区土壤用于研究重金属进入土壤后对土壤中微生物量的影响,并与非污染土壤的相应背景值进行了对比。对污灌区不同时期10、20、30cm土层土壤细菌的总数和放线菌研究表明,土壤中微生物量与土壤重金属含量有协同效应。     

污水灌溉条件下Cu在农田土壤中的运移及其模拟研究

通过土柱模拟试验,分析污水灌溉条件下Cu在我国7种典型农田土壤中的迁移趋势及其对浅层地下水的污染风险.试验用添加含有Cu(20 mg·L-1)的人工污水以相当于水作4年、旱作10年的灌溉量(20 L)进行土柱淋溶实验,并应用Hydrus-1D软件对Cu在土壤中的运移进行模拟分析.结果表明:黑土、黄潮土和黄绵土对Cu的吸附性能很强,淋出液中Cu浓度低于地下水水质Ⅱ类标准,污水灌溉风险较低,进入土壤中的Cu主要积累在0～5 cm表层,确定性平衡模型(DEM)可以对Cu在黑土、黄潮土和黄绵土土壤剖面中的分布进行拟合;红壤、灰潮土和2种水稻土对Cu的吸附能力相对较弱,进入土壤的Cu含量超过了土壤对它的吸持固定能力,Cu在较短时间里即可穿透土体,对地下水及环境造成潜在危害,污水灌溉风险较大,化学非平衡两点模型(TSM)对Cu在红壤、灰潮土和2种水稻土中的运移有较好的拟舍效果.从Cu在不同农田土壤中的迁移分布及拟合过程来看,土壤对Cu的吸附性能是决定Cu在土壤中迁移的最重要因素,它从宏观上决定了Cu在土壤中迁移、积累的全过程,也是导致污水灌溉条件下Cu在7种农田土壤中迁移差异性的根本原因.     

河套灌区玉米不同种植密度对田间耗水及产值的影响

为探究充分利用河套灌区水资源和提高玉米产值的有效途径,在河套灌区以‘陕单609’玉米为试验材料,以当地常规种植密度6.0×10⁴株/hm²为对照(CK),监测种植密度提高至7.5×10⁴(D₁)、9.0×10⁴(D₂)和10.5×10⁴(D₃)株/hm²对土壤水分、灌水量、田间耗水量、玉米产量及产值等的影响。结果表明:玉米生长期的土壤水分随种植密度的提高而降低,D₁、D₂和D₃的灌水量较常规种植密度分别增加3.81%、9.72%和13.90%,田间耗水量分别增加5.23%、10.71%和15.42%;秸秆生物量分别增加21.97%、41.34%和39.40%,籽粒产量分别增加12.54%、18.47% 和-0.86%;水分生产率分别提高6.93%、7.01%和-14.11%,水分利用效率分别提高11.00%、16.39%和1.74%;生产成本分别增加2.17%、4.35%和6.52%,总产值分别提高13.27%、20.47%和2.67%,净产值分别提高21.46%、32.12%和-0.12%。综上,河套灌区‘陕单609’种植密度提高至9.0×10⁴株/hm²时,可充分利用水资源,提高玉米产量,获取较大的经济效益。     

长期施用炭基有机肥对土壤铜形态及微生物群落的影响

为明确炭基有机肥施用对土壤重金属污染的缓解作用以及对土壤微生态的改良效果,设计小区试验,研究相同施氮量条件不同炭基有机肥处理（T1、T2和T3处理炭基有机肥中生物质炭的质量分数分别为3%、6%和9%）下,连续施用5年后,对土壤养分、土壤铜形态以及微生物群落的影响。结果表明：与对照组CK1（有机肥处理）相比,T1、T2和T3处理土壤pH分别显著提高0.65、0.86和0.90个单位,T2和T3处理显著提高土壤铵态氮含量,分别提高了1.94 和1.66倍,T3处理土壤有机碳含量显著提高22.7%;只有T3处理对可交换态和可还原态Cu分配率的影响较大,分别显著降低了21.9%和45.1%;T2和T3处理能显著提高土壤基础呼吸速率（增幅分别为51.5%和37.6%）; T3处理能够显著提高土壤细菌、革兰氏阴性菌以及PLFAs总量（增幅分别为15.5%,16.8%和17.2%）。此外,冗余分析表明,pH和总Cu是影响土壤微生物群落特征变异的主要环境因子。综上,炭基有机肥T3处理在改善土壤化学性质、钝化重金属Cu有效性、提高土壤微生物活性和数量方面的效果最佳。     

菌糠与生物炭配施对玉米生理特性及Cu累积的影响

[目的]为了利用菌糠与生物炭修复石灰性土壤与植物中Cu污染并确定最佳配施比例以达到修复效果。[方法]通过盆栽试验,研究了生物炭(100g)与菌糠(单施与配施)对石灰性Cu污染土壤中玉米生理特性及Cu累积的影响。[结果]在幼苗期,生物炭与300g菌糠配施处理对提高玉米植株高度效果最好,较对照组提高26.7%。生物炭与300g菌糠配施处理时玉米中叶绿素含量最高,较对照提高71.16%。单独施用300g菌糠处理时,植物体内丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量最低,较对照降低57%;过氧化氢酶活性(Catalase,CAT)最高,较对照高出63%。在成熟期,生物炭与300g菌糠配施处理对提高玉米株高效果最好,比对照高出30.14%。生物炭与300g菌糠配施处理时MDA含量最低,较对照组降低62%;单独施用300g菌糠处理时,玉米体内CAT含量最高,高出对照164%;植物的根部是整株植物中Cu含量最高的部位,由高到低依次为根叶果实茎。生物炭与300g菌糠配施处理的富集系数、转移系数均最低,分别较对照降低33.9%、32.7%。[结论]施用生物炭及与菌糠不同处理均能提高玉米叶绿素含量,提高玉米CAT酶活性,降低逆境或衰老条件下玉米细胞膜所受损伤,并且可以减少玉米各部位Cu含量,缓解玉米所受的Cu胁迫,促进玉米植株的生长。     

牧草Pace Setter的栽培技术和经济效益初探

从施肥和密度水平方面对引进牧草PaceSetter的栽培技术进行了研究,并对其经济效益进行了分析,结果表明:替代玉米种植该牧草可较大程度地提高农民的收入,施肥水平为1200kg/hm2、密度水平为15.0kg/hm2时经济效益最高。     

不同种植方式对河套灌区玉米生长动态及产量形成特性的影响

针对河套平原灌区玉米种植模式传统单一和再增产潜力较大等实际问题,于2018年在五原县进行玉米不同种植模式田间小区试验,探究了一穴双株、一穴3株、无膜浅埋滴灌绿色种植、超高产种植和割苗种植5种种植模式对玉米生育特性及产量的影响。结果表明,不同种植模式对玉米生长发育和产量影响显著,无膜浅埋滴灌绿色种植模式下,玉米株高表现良好;一穴双株和超高产种植下,玉米植株叶片数和叶面积指数以及果穗性状表现最好。在产量方面,一穴双株种植模式增产效果最显著(P<0.05),与其他模式相比,分别增产22.7%、37.4%、28.8%和15.9%。综上所述,一穴双株种植模式可作为河套灌区高产栽培模式推广应用。     

黄土高原半干旱区种植不同绿肥作物对土壤理化性质的影响

【目的】筛选黄土高原半干旱区适宜种植的最佳绿肥品种,为在黄土高原半干旱区合理种植和绿肥利用、科学休耕养地提供理论依据.【方法】采用田间试验,设置了休闲(CK)以及种植箭筈豌豆(T₁)、沙打旺(T₂)、大豆(T₃)、红豆草(T₄)、蚕豆(T₅)、玉米(T₆)、毛苕子(T₇)、紫花苜蓿(T₈)、豌豆(T₉)10个处理,分析了不同处理对土壤理化性质的影响.【结果】除pH值外,各处理2018年土壤有机质、速效氮、速效磷、速效钾、全氮、全磷、全钾含量均高于2017年,其中种植红豆草pH值降幅最大,速效钾升高显著;种植紫花苜蓿、沙打旺分别显著提高有机质,全氮和全钾;种植箭筈豌豆、毛苕子、豌豆分别显著提高全磷、速效氮、速效磷含量.土壤养分各指标间有一定的相关性.主成分分析表明,种植多年生豆科绿肥红豆草、紫花苜蓿、沙打旺的改土培肥效果优于休闲,种植一年生绿肥作物箭筈豌豆、大豆、蚕豆、玉米、毛苕子及豌豆,其培...     

改性生物炭对农田土壤铬形态分布和酶活性的影响

为研究改性牛粪生物炭对土壤铬形态分布和酶活性的影响,以HNO₃改性牛粪生物炭、FeCl₃改性牛粪生物炭和原始牛粪生物炭为研究对象,研究3种改性生物炭对农田土壤铬形态分布、土壤理化特性和酶活性的影响。结果显示:HNO₃改性牛粪生物炭和FeCl₃改性牛粪生物炭相比于原始牛粪生物炭,比表面积、总孔容、微孔比表面积分别提升了2.86 m²·g^-1、0.004 cm³·g^-1、0.01 m²·g^-1和11.09 m²·g^-1、0.013 cm³·g^-1、2.20 m²·g^-1,但平均孔径分别下降了1.28 nm和3.86 nm。与未改性生物炭相比,改性生物炭官能团种类没有变化,但羟基(—OH)、羧基(—COOH)和羰基(C=O)均得到强化。Cr(Ⅵ)吸附试验中,3种生物炭均表现出良好的吸附效果,尤其是FeCl₃改性牛粪生物炭的吸附效果最优,最大吸附量达到15.90 mg·g^-1。土壤培养试验结束时(60 d),添加生物炭的土壤酸可溶态、可还原态和可氧化态铬含量分别比未添加生物炭土壤降低0.97%~2.15%、0.28%~0.94%、4.70%~9.40%。而在添加改性生物炭的土壤中残渣态铬含量(42.3%~45.2%)显著高于添加未改性生物炭的土壤(38.6%)和对照土壤(32.8%)。相关性分析结果表明,生物炭主要通过提高土壤pH、阳离子交换量和有机质含量,促进土壤中的酸可溶态铬向残渣态转化,其中FeCl₃改性牛粪生物炭的促进效果最优。生物炭的添加降低了土壤中铬的毒害作用,同时提升了土壤中脲酶、蔗糖酶和脱氢酶的活性,其中改性生物炭对土壤酶的促进效果优于原始生物炭。研究结果证明改性生物炭可以作为一种低成本、环保的吸附剂来有效修复Cr(Ⅵ)污染土壤。     

秸秆及其配施有机物料对黄灌区盐碱土淋洗效果的影响

为了分析比较玉米秸秆及其配施不同有机物料对盐碱土壤淋洗过程中盐分和溶解性有机物的影响,以黄河南岸灌区中度和重度两种盐碱土壤为研究对象,分别设置对照（CK）、3%玉米秸秆（W1）、2%玉米秸秆配施1%牛粪（W2）和2%玉米秸秆配施1%生物炭（W3）共4个处理,通过测定淋洗液的可溶性盐和溶解性有机碳（DOC）含量、淋洗前后土壤电导率（EC）和盐基离子,探究淋洗过程中不同有机物添加下土壤盐分和有机物分解过程的变化。结果表明：秸秆及其配施不同有机物料均显著降低了两种盐碱土淋洗后土壤的EC和可溶性盐离子含量。与淋洗前相比,W1、W2和W3处理下,中度盐碱土的脱盐率分别为65.02%、67.22%和66.21%,重度盐碱土分别为73.85%、66.14%和69.55%。W1、W2和W3处理下,中度盐碱土中可溶性Na⁺、Ca²⁺和Mg²⁺的降幅范围分别为48.38%~69.32%、70.89%~75.86%和73.00%~74.45%,重度盐碱土中可溶性K⁺、Na⁺、Ca²⁺和Mg²⁺降幅范围分别为14.86%~23.39%、70.98%~85.84%、86.63%~92.39%和93.72%~95.42%。有机物料的输入会增加两种盐碱土的DOC含量,但不同处理在两种盐碱土中腐殖化程度表现不同。中度盐碱土中,不同物料淋洗液中溶解性有机物的特定紫外吸光度（SUVA₂₅₄）和光谱斜率比值（S_R）在处理间均无显著差异,SUVA₂₅₄随淋洗次数增加而降低,而S_R均增大;重度盐碱土中,添加有机物料处理下溶解性有机物的S_R均较小,但W1处理的SUVA₂₅₄低于W2和W3处理。秸秆配施不同有机物料均提高了土壤持水量,中度盐碱土中以W1效果最好,提高了31.00%,重度盐碱土中W1、W2分别提高了76.46%、74.33%。综上,在相同淋洗状态下,外源有机物料的添加均不同程度地减少了两种盐碱土的可溶性盐基离子含量,有效降低了土壤盐碱程度,尤其是重度盐碱土。同时,外源有机物料的添加也增加了土壤DOC的输入来源,提高了土壤持水能力,弥补了淋洗对盐碱化土壤造成的养分损失。在给定淋洗条件下,中度盐碱土中W2处理的脱盐、降Na⁺效果最好,重度盐碱土中以W1处理较好。