宅基地复垦土壤培肥效果研究

宅基地复垦设施土壤培肥的目的是为了合理有效地利用土地资源,使复垦土壤迅速恢复农业生产。试验采取4因素3水平随机组合设计。结果表明:增施高量有机肥能够提高宅基地复垦土壤有机质和速效养分,与对照相比有机质提高65.22%;水解氮增加2.31倍;速效磷增加3.26倍;速效钾提高66.53%。T1、T5、T7处理能够迅速改善复垦土壤物理结构,与基础土壤相比降低土壤容重16.35%～25.45%;增加土壤总孔隙度14.62%～21.51%;毛管孔隙度增加11.89%～15.66%;非毛管孔隙度增加25.55%～38.32%;与对照相比土壤渗水系数提高了12.0～17.4倍;能够明显提高蔬菜产量,平均增幅44.01%～53.51%。筛选出的"有机肥+无机肥+脱硫石膏改良剂"、"有机肥+无机肥+秸秆"为天津地区宅基地复垦土壤培肥适宜模式。     

3种有机物料对宅基地复垦土壤易变有机碳的影响

在成都平原宅基地复垦土壤上,以秸秆、菌渣和猪粪3种物料为有机肥料,配施化肥来平衡氮磷钾总用量,分小麦(春)和玉米(夏)两季开展田间试验,研究有机物料对土壤有机碳及易变有机碳的影响。结果表明:(1)3种物料配施化肥处理对复垦土壤TOC含量有提升效果,随土层的加深效果减弱,麦玉两季0—20cm和20—40cm土层提幅分别为0.15~0.26,0.08~0.20g/kg,提升效果为菌渣猪粪秸秆。(2)3种物料配施化肥处理对复垦土壤微生物碳(MBC)含量提升效果最好,并随土层的加深效果增强,麦玉两季0—20cm和20—40cm土层提幅分别为21.42%~54.59%,116.59%~150.12%,提升效果为菌渣猪粪秸秆。(3)3种物料配施化肥处理对土壤易氧化有机碳(POXC)的提升效果居中,并随土层的加深效果减弱,麦玉两季0—20cm和20—40cm土层提幅分别为41.51%~51.90%,18.77%~29.68%,提升效果为菌渣=秸秆猪粪。(4)3种物料配施化肥处理对土壤可溶性有机碳(DOC)的提升效果最差,并随土层的加深效果增强,麦玉两季0—20cm和20—40cm土层提幅分别为-1.89%~3.61%,6.77%~17.31%,提升效果为菌渣猪粪秸秆。(5)5种处理在麦—玉轮作下均能增加宅基地复垦土壤TOC、POXC、MBC及DOC的含量,且3种有机物料处理更加显著,单施化肥(CF)和不施肥(CK)对土壤TOC及易变有机碳组分含量有一定的提升效果。(6)宅基地复垦土壤的POXC、DOC和MBC与TOC均呈显著相关(P0.05);POXC、DOC和MBC与土壤养分在0—20cm比20—40cm土层相关性强。据此,在麦—玉轮作下"菌渣堆肥还田"处理对于改良宅基地复垦土壤、提高土壤肥力具有较好的效果。     

复垦地土壤的肥力特点和综合整治技术

复垦平整土地的肥力特点表现为土层杂乱,土壤养分低、养分空间变异大,容重高,无完整的土体构型,基础地力差于一般耕地。通过农田基本建设、增肥改土、平衡施肥、合理耕作、合理种植等综合整治技术,培育肥沃的耕作层,逐步形成包括犁底层在内的土体构型;通过生物改土等综合整治技术的应用,效果显著,稻麦两季产量13293kg/hm2,比常规管理对比田的11349kg/hm2增17.1%。     

培肥措施对复垦土壤轻重组有机碳氮的影响

为揭示复垦土壤轻重组分有机碳氮随复垦年限和培肥措施变化的特征,采用密度分组方法研究了不施肥(CK)、单施化肥(CF)、单施有机肥(M)、有机无机配施(MCF)和生物有机肥与化肥配施(MCFB)5种培肥措施下复垦4,8年土壤轻重组分碳氮含量及碳氮比变化规律。结果表明:复垦土壤总有机碳氮与轻重组有机碳氮含量变化趋势总体均表现为随复垦年限的增加而显著提高。经过8年复垦,不同处理间,单施有机肥对总有机碳(TOC)、总有机氮(TON)、轻组有机碳(LFOC)、重组有机碳(HFOC)与轻组有机氮(LFON)、重组有机氮(HFON)的提高效果总体优于其他处理,与生土相比,增加幅度分别为148.10%,68.09%,163.68%,129.51%,35.00%,92.59%。土壤轻组组分C/N重组组分C/N,土壤轻组组分C/N总体表现为随复垦年限增加而提高,以单施化肥最高,达25.48;重组C/N表现为随复垦年限增加而降低,以单施化肥最低,为6.44。施肥对土壤碳氮库管理指数影响显著,各施肥处理均以生物有机肥与化肥配施处理效果最好。综合来看,在等量养分投入的情况下,单施有机肥更有利于采煤塌陷区复垦土壤总有机碳氮库及轻重组有机碳的积累,单施化肥更大程度促进了轻组组分有机碳和重组组分有机氮的提升幅度。     

有机培肥显著提升矿区复垦土壤活性有机碳含量

  【目的】  土壤有机碳作为土壤肥力的核心,其不同组分间具有高度异质性。研究不同施肥措施对煤矿区复垦土壤有机碳及其各组分提升的差异特征,可为煤矿区土壤修复提供理论依据。  【方法】  田间试验在山西煤矿复垦区进行,复垦始于2014年,种植作物为大豆 (1年) 和玉米 (2年) 轮作,采样时 (2018年) 种植作物为玉米。试验共设5个处理分别为未复垦自然恢复 (ZH)、不施肥 (CK)、单施化肥 (NPK)、单施有机肥 (M) 和有机肥配施化肥 (MNPK)。使用物理?化学联合分组方法,将土壤有机碳分为游离活性、物理保护、化学保护和生物化学保护4个组分,分析了不同施肥处理下土壤各组分有机碳的含量,计算了各组分有机碳与总有机碳含量间的相关关系。  【结果】  相较于自然恢复处理,CK、NPK、M、MNPK处理中土壤总有机碳含量分别提高了11.8%、24.0%、49.3%和38.8%,有机肥处理又显著高于CK和NPK处理。M、MNPK处理下,游离活性有机碳含量分别为2.11 和1.68 g/kg,物理保护有机碳含量分别为0.70 和0.49 g/kg,均显著高于CK和NPK处理;化学保护和生物化学保护组分的有机碳含量在各处理间差异不显著。除了微团聚体内的轻组和粘、粉粒外,各组分质量比例在不同施肥处理间均存在显著差异,施用有机肥主要增加了大团聚体 (游离活性态和物理保护态) 的质量比例,改善了土壤结构。相关分析表明,游离态的粗颗粒和细颗粒有机碳及物理保护有机碳与总有机碳含量间呈现极显著正相关关系 (P < 0.01),其中拟合方程的斜率表示组分碳含量随单位总有机碳含量增加而引起的变化值,最高的为游离粗颗粒有机碳组分,达到39.7%,游离细颗粒和物理保护有机碳组分的变化率分别为18.6%和21.7%;而化学保护粘、粉粒和生物化学保护粘粒组有机碳与总有机碳含量无显著相关性。  【结论】  施肥和轮作与自然恢复状态相比,短期可显著提高土壤有机碳含量,施用有机肥效果好于单施化肥。单施或者与NPK配合施有机肥主要促进了土壤大团聚体中游离活性态和物理保护态有机碳含量的提升,单施有机肥效果更佳。由于新增的土壤有机碳活性高,需要长时间持续投入才可能恢复土壤有机碳的稳定性。     

复垦土壤耕作效果的定量评价

运用模型集理论开发一个定量评价土壤生产力的数学模型－模糊PI模型，并应用该模型提出了耕作效果指数的概念和计算方法，通过评复垦土壤4种耕作处理的耕作效果，得到了令人满意的结果。     

不同种养废弃物还田对复垦宅基地土壤酶活性和微生物数量的影响

以成都平原复垦宅基地土壤为对象,研究3类种养废弃物(秸秆、猪粪和菌渣)与化肥配施下土壤酶活性、微生物数量的动态变化及其相关性。结果表明:(1)3类"种养废弃物+化肥"配施相比空白(CK)和常规施肥(CF)方式,均能显著提高复垦宅基地土壤微生物数量和土壤酶活性。(2)小麦成熟期,0—20,20—40cm土层土壤微生物总数分别在猪粪还田(MCF)和菌渣还田(FCF)下达到最大值26.89×10~6 cfu/g和17.82×10~6 cfu/g。MCF和FCF处理下3种微生物(细菌、真菌和放线菌)数量都显著高于SCF处理,但MCF和FCF处理之间基本无显著差异。(3)归一化的土壤酶活性值除在0—20cm土层MCF处理达到最高值0.140外,其余均在FCF处理下达到最大。在小麦成熟期,土壤脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性基本呈现出FCFSCFMCF的规律(除0—20cm土层土壤脲酶)。(4)5种处理下的土壤酶活性、微生物数量、土壤有机碳及全氮之间均表现出显著相关。(5)0—20cm土层种养废弃物配施处理下微生物数量、脲酶及蔗糖酶活性在小麦生育期内呈倒"U"型变化趋势,过氧化氢酶活性呈不断上升的趋势;20—40cm土层微生物数量和土壤酶活大致呈递增趋势。(6)综合分析表明,"菌渣+化肥"配施处理(FCF)为成都平原复垦宅基地土壤培肥较适宜方式。     

孝义铝矿土地复垦现状评价

孝义铝矿属大型露天开采矿,年采矿量１８０万ｔ,到１９９７年底采矿占地达２２２．４ｈｍ＾２,占地十分严重。１９９３年该矿进行了土地复垦规划,计划到２０００年复垦土地１３１．７ｈｍ＾２。１９９０￣１９９７年,该矿实际累计复垦土地３８．０７ｈｍ＾２,占规划复垦面积的５０．１％,且复垦土地标准低,距有效解决工农争地和控制水土流失的要求还相差甚远,须加大土地复垦工作力度,使矿山用地与土地复垦尽快走向良性循环     

有机物料对山核桃林地土壤的培肥改良效果

【目的】 山核桃低产区和高产区林地土壤理化性状、肥力水平差异大,比较不同有机物料改良其土壤酸性、提高土壤肥力的作用,为合理施用有机物料提供依据。 【方法】 选择山核桃低产 (红壤) 和高产 (石灰岩土) 林地土壤进行室内培养试验。选取生物有机肥、黄腐酸钾、竹炭和沼渣4种有机物料,按质量1%的比例添加到供试土壤中,在25℃恒温条件下,在培养开始的0、30、60、90、180天,分别测定了土壤pH、碱解氮、有效磷、速效钾及有效态铁、锰、铜、锌的含量。 【结果】 1) 红壤经180天培养后,发现有机物料对不同养分的作用不同。与对照相比,4种有机物料中仅沼渣处理的土壤碱解氮含量显著提高,高于对照52.85 mg/kg (P < 0.05);4种有机物料都提高了土壤有效磷含量,其中生物有机肥和黄腐酸钾的作用明显高于竹炭和沼渣处理,分别高于对照13.21 mg/kg、12.07 mg/kg ( P < 0.05);4种有机物料处理都显著提高了土壤速效钾含量 ( P < 0.05),黄腐酸钾的作用显著优于其它3种有机物料 ( P < 0.05),高于对照136.00 mg/kg ( P < 0.05);4种有机物料中,仅黄腐酸钾处理的土壤有效铁含量显著提高,高于对照71.59 mg/kg ( P < 0.05);仅竹炭处理的土壤有效锌含量显著提高,高于对照0.94 mg/kg ( P < 0.05);而对有效锰、铜均无显著提升作用。2) 石灰岩土培养180天后,4种有机物料对土壤碱解氮都无显著提升效果;但都显著提高了土壤有效磷水平,其中生物有机肥的作用显著高于其它3种有机物料 ( P < 0.05),高于对照4.67 mg/kg ( P < 0.05);黄腐酸钾提高土壤速效钾的作用显著高于其它3种有机物料 ( P < 0.05),高于对照94.00 mg/kg ( P < 0.05);仅生物有机肥和黄腐酸钾处理显著提高了土壤有效铁的含量,分别高于对照190.61 mg/kg、249.43 mg/kg ( P < 0.05);生物有机肥、黄腐酸钾、竹炭处理的土壤有效锰含量显著提高,分别高于对照135.74 mg/kg、155.96 mg/kg、51.51 mg/kg ( P < 0.05);仅生物有机肥和黄腐酸钾处理显著提高了土壤有效铜含量,分别高于对照1.79 mg/kg、2.99 mg/kg ( P < 0.05);但仅沼渣处理对土壤有效锌有显著提高作用,高于对照3.23 mg/kg ( P < 0.05)。3) 在红壤 (pH 4.46) 中施用4种有机物料均提高了土壤pH,但仅沼渣处理的提升作用达显著水平,高于对照0.86个单位 ( P < 0.05);同时,仅沼渣处理显著降低了红壤的土壤交换性Al 3+,较对照降低3.04 cmol/kg (P < 0.05)。在石灰岩土 (pH 6.13) 中,4种有机物料对土壤pH均有显著提高作用 ( P < 0.05),其中黄腐酸钾的作用高于其它3种有机物料,高于对照0.98个单位 ( P < 0.05);但4种有机物料对降低石灰岩土的土壤交换性Al 3+均无显著效果。 【结论】 有机物料对不同产量水平的山核桃林地土壤的培肥改良作用不同:有机物料在高产林地上具有养分供应的提升和协调的作用;有机物料在低产林地上具有显著提高土壤速效养分、提高土壤pH、降低酸性土壤中铝的生物毒害的作用。      

旱地农田土壤培肥技术

土壤是农业生产的基本资料．肥力是土壤的基本特征。在生产实践中,往往是水分和养分等土地因素限制光能的转化和利用。即或是地力较高,如果只用不养或用多养少,土地肥力也会逐渐变低。因此,培肥地力是农业生产中不容忽视的重要环节。     

微生物肥料对铝矿废弃地复垦区土壤有机碳的影响

在山西省孝义市铝矿废弃地复垦区玉米种植地块,采用不同的生物活化剂及生物菌剂处理,研究铝矿废弃地复垦过程中微生物肥料对复垦区玉米种植地块土壤有机碳的影响,测定了土壤有机碳含量、土壤δ13C值、玉米籽粒和秸秆中δ13C值.结果显示,不同微生物肥料处理下土壤有机碳含量随着土层深度的增加而降低,而土壤δ13C值随着土层深度的增加而增加;施加微生物肥料能显著提高土壤有机碳含量;使用微生物肥料后,玉米籽粒δ13C值显著高于秸秆,说明玉米籽粒比秸秆更容易富集13C,但玉米籽粒和秸秆的δ13C值之间没有显著相关性.以上结果表明,在铝矿废弃地的复垦过程中,使用微生物肥料有利于土壤有机碳的积累.     

空心村整治还田材料土壤培肥效果分析

为改善空心村复垦为耕地后的土壤状况,迅速恢复农业生产,选取7种不同还田材料进行小区试验,分析了不同还田材料对土壤贮水量、养分含量、株高、玉米产量及水分利用效率的影响。结果表明:不同还田材料在夏玉米生长季0—105cm土层土壤贮水量显著高于对照(P0.05),生长季的平均土壤贮水量较对照增加了10.2~32.9mm;作物种植后不同还田材料下空心村复垦土壤较对照有机质、全氮、有效磷和速效钾含量分别提高了12.50%~66.44%,15.15%~20.00%,6.58%~64.62%和18.24%~26.82%,养分含量较对照差异显著(P0.05);各还田材料之间除全氮外,其他养分含量差异显著(P0.05);各还田材料夏玉米平均株高较对照差异显著,分别提高了13~29cm;TFC、TF、TSC、TSF和TFC处理相对于T0均显著提高了玉米产量,增幅为18.40%~48.50%,TF、TSC和TSF处理显著提高了夏玉米的水分利用效率,增幅为12.52%~44.47%。在黄土丘陵区空心村整治中,有机肥和粉煤灰的复合施用可明显改善农田土壤水热及养分含量状况,增加夏玉米株高、产量和水分利用效率,是黄土丘陵空心村整治中最适合的还田材料,对提升空心村整治还田质量有重要的意义。     

优化施肥方式对黄土高原新增耕地土壤有机质含量和团聚体特性的影响

[目的] 研究优化施肥对黄土高原地区新增耕地土壤质量和作物产量的影响,为新增耕地土壤建立合理的优化施肥处理和区域新造土地的健康可持续发展提供理论依据。[方法] 通过盆栽种植试验,评估有机肥处理（OF）、有机肥配施化肥处理（NP）、常规施肥处理（CF）对新增耕地土壤团聚体数量、结构稳定性、有机质含量和玉米产量的改良效应。[结果] CF处理下新整治耕地土壤有机质含量最低为7.08 g/kg,土壤水稳性大团聚含量低,结构稳定性差。与CF处理相比,优化施肥方式下的OF和NP处理显著提高了新增耕地土壤有机质含量和玉米产量（p<0.05）,>0.25 mm粒级大团聚体含量和团聚体稳定性显著提升,其中OF处理对新整治耕地土壤团聚体数量和稳定性的改善效果最佳。在0—10 cm土层,OF和NP处理下土壤有机质含量分别为12.67,11.79 g/kg,比CF处理分别提高了46.2%和36.1%。OF处理下水稳性团聚体MWD,GMD,R_0.25值分别比CF处理高了62.5%,21.4%和148.3%,分形维数比CF处理降低了1.7%;NP处理下水稳性团聚体MWD,GMD,R_0.25值分别比CF处理高了18.8%,3.6%和40.9%,分形维数比CF处理降低了0.4%。在10—20 cm土层,OF和NP处理下土壤有机质含量、团聚体数量和结构稳定性也得到一定的提升。土壤有机质含量与团聚体平均重量直径（MWD）、几何平均直径（GMD）呈显著正相关关系（p<0.001）。[结论] 优化施肥是有利于提升新整治耕地土壤结构稳定性、保肥特性和土地生产力的有效措施。     

有机种植对温室土壤肥力质量的影响

利用中国农业大学曲周实验站温室有机种植长期定位试验,研究了不同种植模式下3种土壤物理指标、9种土壤化学指标和4种土壤生物指标,并运用主成分分析方法,对不同种植模式下土壤肥力质量进行综合评分。结果表明:①相比于无公害和常规种植,有机种植有利于降低温室土壤容重,提高温室土壤含水量,温室土壤水稳性大团聚体高达58.02%,改善了温室土壤物理环境条件;②有机种植提高了温室土壤有机质及氮、磷、钾养分含量,对温室土壤pH和EC值影响不大,但增加了温室土壤阳离子交换量,有利于提高温室土壤的保水保肥能力;③相比于无公害和常规种植,有机种植土壤微生物碳含量分别提高了32.84%、109.30%,同时增强了温室土壤脲酶、磷酸酶及过氧化氢酶活性,有利于温室土壤微生物多样性提高;④通过对16个土壤肥力质量指标进行主成分分析,3个主成分累计贡献率达91.052%,主成分综合评分能更敏感反映土壤质量变化,本试验中有机种植、无公害种植和常规种植的主成分综合评分分别为1.514、0.099和–1.613,表明有机种植显著提高了温室土壤的肥力质量。     

不同有机物投入对新垦耕地红壤肥力及蔬菜生长的影响

[目的]比较不同有机物对新垦山地土壤的培肥效果,为开展新垦耕地后续培肥管护提供科学依据。[方法]在新垦山地红壤地,以3种不同有机物投入为因素,以空白为对照,在一年三熟蔬菜种植模式下,经连续3年小区试验,比较其对新垦耕地红壤肥力及蔬菜生长的影响。[结果]在3种有机物中,商品有机肥无论是在土壤培肥方面还是在蔬菜作物生产方面,均能体现出最佳效果。[结论]商品有机肥可作为新垦红壤地区施用的外源有机物之一予以推荐。而食用菌废渣的效果次之,可作为替代物品,水稻秸秆效果较差。     

长期不同施肥对稻田土壤有机质和全氮的影响

通过对湖南新化、宁乡、株洲、桃江、武岗5个国家级稻田肥力长期定位试验点18年的田间定位试验,研究了不同施肥方式下0-20 cm土层土壤有机质和全N含量的演变规律。结果显示,中量和高量有机肥与化肥配合处理在提高土壤有机质和全N含量方面效果明显优于单施化肥和秸秆还田处理,且随有机肥用量的增加而增加,表明有机肥与化肥配合施用是提高土壤有机质和N素肥力的重要措施。在不同施肥方式下,稻田土壤有机质总体上呈现出上升或者下降的趋势,但在不同的年份会有波动。     

荆门市耕地不同利用方式土壤质量综合评价

为研究江汉平原荆门地区耕地不同利用方式土壤质量，以水田（水稻田、油稻田、麦稻田）、旱地土壤为研究对象，测定土壤有机质、全量氮磷钾硫、速效磷钾和重金属As、Cd、Cr、Hg、Ni、Pb等15个指标，采用因子分析确定权重并以间距法进行肥力综合评价，以内梅罗综合指数法进行土壤环境综合评价，两者叠加构造矩阵进行土壤质量综合评价。结果表明：耕地土壤肥力总体较好，土壤肥力综合指数为4.45，以二等和三等为主，各养分指标含量中等及以上均超过60%，不同耕地利用方式土壤肥力不同，以油稻田最高，麦稻田次之，水稻田和旱地最低；耕地土壤环境质量较好，以清洁为主，不同耕地利用方式土壤环境不同，油稻田和麦稻田无轻度及以上污染，旱地有1.25%轻度污染，水田有1.27%中度污染，主要污染贡献为Cd和Hg。综合评价显示研究区耕地土壤质量较好，中等以上耕地占比98.93%，且以油稻田和麦稻田中等以上占比最高。