水盐胁迫下脱硫石膏对苏打型碱化土理化性质及玉米产量的影响

[目的]研究施用脱硫石膏对内陆表层苏打型碱化土及典型作物的影响。[方法]在水盐胁迫条件下,通过不同用量的脱硫石膏施用对比试验,分析了其对表层苏打型碱化土理化性质及玉米产量的影响。[结果]脱硫石膏可以显著降低表层苏打型碱化土pH值,抑制碱化度（ESP）,降低土壤CO23-、HCO-3、Cl-、K＋含量,但同时会增加根层Ca2＋、Mg2＋含量,提高土壤可溶性盐含量（EC）值。脱硫石膏也可以显著改善表层苏打型碱化土的物理性状,使土壤表层容重下降,土壤三相比中气相率增加,固相率降低,孔隙率增加,土壤硬度降低,活化了根际土壤养分,使土壤养分活性增强,植物吸收养分能力提高,作物生长环境得到改善。[结论]合理的脱硫石膏用量会提高苏打型碱化土上玉米产量。     

脱硫废弃物对盐渍化土壤盐基离子和油葵生长的影响

为探明脱硫废弃物对盐渍化土壤改良效果,在2009-2010年,采用田间试验,通过施用不同量脱硫废弃物(0、0.74、1.49、2.25和3.00kg·m-2),研究脱硫废弃物对盐渍化土壤盐基离子和油葵生长的影响。结果表明,施用脱硫废弃物后,随施用量增加土壤pH和电导率降低;离子组成中可交换Na+、Cl-和CO32-含量降低,SO42-、Ca2+含量增加;离子含量20~40cm土层高于0~20cm土层,盐基离子有向下层土壤运动趋势;施用脱硫废弃物1.49kg·m-2(T2)~2.25kg·m-2(T3)对油葵生长具有促进作用。研究结果说明,脱硫废弃物对盐渍化土壤具有改良效果。     

施用燃煤烟气脱硫废弃物改良盐碱土的效应研究

研究了施用燃煤烟气脱硫废弃物改良盐碱土后对根际土壤和枸杞根系生长的影响.结果表明:利用燃煤烟气脱硫废弃物改良盐碱土,根际土壤pH值由10.51下降到7.71,碱化度由32.3％下降到18.1％,Na+、K+、Mg2+、Cl-和HCO3-离子含量明显降低,而Ca2+和SO42-离子含量逐渐上升.燃煤烟气脱硫废弃物施用量为2.5t/667m2时,盐碱土壤改良效果最好,枸杞根系生长最旺盛,其根长、根表面积和根干重分别为44.78 cm、179.97 cm2和17.53 g.     

脱硫石膏改良对碱化土壤磷素营养的影响

为探明脱硫石膏对碱化土壤磷素有效性影响的机制,采用田间试验方法,研究不同脱硫石膏施用量对碱化土壤全磷、有效磷、无机磷组分等的影响。结果显示,与对照相比,施入脱硫石膏处理土壤全磷含量无明显变化,速效磷降低,无机磷含量升高;脱硫石膏施入土壤无机磷的增加主要以Ca₂ P和Ca8 P态为主,无机磷平均含量增加的变化顺序依次为Ca₂ P>Ca8 P>Fe P>O P>Al P >Ca10 P。Ca8 P可作为潜在磷源,成为Ca₂ P的有效补充,土壤有效磷的降低和无机磷组分磷酸钙盐增加在一定范围内未影响到油葵对磷素的吸收,22.5×10~33.75×10 kg /hm脱硫石膏施用量对重度碱化土壤磷素营养最为有利,过量施用对油葵生长不利。总之,脱硫石膏改良引起碱化土壤无机磷组成变化是控制磷素营养的重要机制。     

脱硫废弃物对碱胁迫下油葵膜脂过氧化及抗氧化酶活性的影响

研究在碱胁迫下施入脱硫废弃物对油葵不同生育时期膜脂过氧化及抗氧化酶活性的影响。结果表明,施入脱硫废弃物后油葵根、叶丙二醛（MDA）含量和质膜相对透性与对照相比都有所降低,超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）的活性与对照相比都有不同程度的升高。由此推断,施入脱硫废弃物在一定程度上减缓了碱胁迫对油葵造成的伤害。     

燃煤烟气脱硫废弃物对大庆市盐碱土的改良效果

通过田间小区植树种草试验,研究了燃煤烟气脱硫废弃物对大庆市盐碱土土壤化学性质和植物生长的影响。结果表明:施入燃煤烟气脱硫废弃物后,土壤pH值、全盐量、总碱度和碱化度(ESP)均有不同程度降低,树木成活率及苜蓿出苗率也显著提高。以高用量的燃煤烟气脱硫废弃物的改良效果最为明显,其中总碱度和碱化度下降幅度最大,分别降低了53.73%和53.04%,苜蓿出苗率最高达到对照的2.43倍。     

不同改良模式对盐碱地土壤理化性质及水稻产量的影响

为了明确单一措施和集成模式对盐碱土的改良效果和对水稻生长的影响,采用随机区组设计,对施用脱硫石膏+改良剂、有机肥、灌水及种植水稻4个因素9种改良集成模式进行了盆栽试验。结果表明,施用脱硫石膏+改良剂可增加土壤钙镁离子,降低钾钠离子,同时硫酸根离子增加,氯离子、碳酸根离子、碳酸氢根离子减少,土壤p H值、碱化度降低,具有明显的土壤改良效果。灌水淋洗可降低土壤碱化度51.16%,降低全盐含量4.74 g/kg。集成模式T9处理(施用脱硫石膏十改良剂、有机肥、灌水、种植水稻集成模式)水稻各生育期株高、SPAD值、光合速率、脯氨酸含量、过氧化物酶、过氧化氢酶活性等指标显著优于空白对照;集成模式T9处理水稻产量最高,为每盆38.66 g,较T7处理(施用脱硫石膏+改良剂和种植水稻集成模式)增产每盆0.67 g,较T4处理(施用有机肥和种植水稻集成模式)增产每盆10.27 g。表明T9处理对盐碱土的改良效果和水稻经济产量好于其他处理。     

施用脱硫废弃物对宁夏盐碱土壤重金属含量的影响

为了顺利推进利用脱硫废弃物改良河套地区盐碱地技术的示范推广,跟踪检测了宁夏盐碱土壤重金属含量的变化。研究发现,供试脱硫废弃物的汞(Hg)、砷(As)、铬(Cr)、铅(Pb)、镉(Cd)含量均低于国家限量标准和土壤环境质量二级标准;施用脱硫废弃物后,碱(化)、盐化、次生盐渍化3种类型的土壤中重金属含量,以及种植不同作物的碱化土壤中重金属含量均未超过国家土壤环境质量二级标准(GB15618—1995《土壤环境质量标准》);连续改良4年的碱化土壤跟踪监测结果也证实,脱硫废弃物的施用没有造成土壤环境的污染,说明脱硫废弃物的农业资源化利用是安全的。     

脱硫副产物配合淋洗对碱化土壤团聚体含量的影响

【目的】土壤团聚体特征是反映土壤结构好坏的重要指标。探究脱硫副产物配合淋洗对碱化土壤团聚体的影响,可为评价改良后土壤结构状况提供重要参考。【方法】本文基于内蒙古河套灌区长期碱化土壤改良田间试验,分析了3种脱硫副产物施用量和3种淋洗量共9组处理下0-10,10-20, 20-40和40-60 cm深度土层的土壤干、湿筛团聚体的平均质量直径（MWD）、几何均重直径（GMD）、分形维数D、＞0.25 mm的团聚体比重（DR_0.25和WR_0.25）等参数特征,以及土壤容重和饱和导水率。【结果】施用脱硫副产物配合淋洗的综合处理显著降低了0-60 cm土壤容重,并提高了饱和导水率K_sat以及机械稳定性团聚体的GMD 和MWD,其中高脱硫副产物施用量（14.5 t·hm^-2）配合低水量淋洗处理（淋洗量为1.52×10³ t·hm^-2）的机械稳定性团聚体GMD和MWD显著高于其他处理。整体上,单一处理（仅施用脱硫副产物或仅淋洗）对团聚体的影响不显著,但仅淋洗处理下团聚体分形维数D显著高于仅施用脱硫副产物处理。综合处理中高脱硫副产物使用量处理在0-60 cm土壤剖面的分形维数D值均小于其他处理。改良后的碱化土壤中水稳性团聚体GMD和MWD远小于机械稳定性团聚体。多数碱化土壤团聚体参数与代换性钠含量、土壤碱化度（ESP）、土壤pH呈极显著负相关关系（P＜0.01）,而饱和导水率则与机械稳定性团聚体GMD,MWD和DR_0.25呈极显著正相关关系（P＜0.01）。【结论】施用脱硫副产物配合淋洗的改良对0-40 cm深度碱化土壤团聚体稳定性有明显的提升,土壤结构改善明显;仅施用脱硫副产物改良可以维持团粒结构稳定性,而仅淋洗改良则不利于团聚体的形成。     

不同碱化度土壤施用脱硫废弃物对油葵生长及产量的影响

实验采用裂区设计,研究宁夏西大滩地区不同碱化度梯度土壤施用脱硫废弃物对油葵生长发育及产量的影响.结果表明:在一定农艺措施下,施用脱硫废弃物后可以提高油葵的出苗率,增加保苗率,其株高、盘径大小、千粒质量增加,秕粒率降低,产量增加.在重度碱化度条件下,施用脱硫废弃物的作用更加显著.     

脱硫石膏改良碱化土壤的施用量研究

采用盆栽试验方法,共设计5个脱硫石膏水平(0、15、30、45、60 t/hm2),通过种植玉米进行脱硫石膏改良碱化土壤的施用量试验,研究玉米在不同脱硫石膏水平条件下的株高、根长、株径、单株根鲜重、土壤理化性质的变化规律.结果表明:施用脱硫石膏改良碱化土壤可以有效降低土壤的pH值和促进玉米的生长;综合土壤pH值、全盐量以及玉米的生长指标,初步得出脱硫石膏施用量30 t/hm2对重度碱化土壤的改良效果最好,最有利于玉米的生长发育.     

石膏对苏打盐碱土壤理化性质的影响

为探究石膏对苏打盐碱土土壤理化性质的影响,通过室内模拟实验的方法,研究了土壤施用不同用量（0、0.6%、1.2%和2.4%）石膏及灌排水对土壤絮凝作用、上清液pH、上清液离子含量、土壤交换性离子含量、土壤碱化度、石膏利用率的影响。结果表明,施用石膏显著降低苏打盐碱土上清液pH及土壤碱化度,增加土壤水溶性中盐分离子含量;灌排水显著降低土壤盐分离子含量和土壤碱化度。各处理加入石膏后,上清液pH 由10.31先降至8.19～8.55后又缓慢增加;第5天时,0.6%、1.2%和2.4%石膏用量处理上清液pH分别为9.53、8.52和8.34,土壤碱化度分别下降至50.40%、33.00%和25.23%,石膏利用率分别为52.59%、58.1%和40.99%。由此可见,在试验范围内,综合土壤改良效果及石膏利用率,1.2%石膏用量为试验最优用量。     

改良剂（磷石膏）对碱化土壤的防治研究

天津滨海盐土已出现脱盐碱化趋势，其碱化程度从轻度碱化到重度碱化。研究表明，采用以轻化工业排放的废弃物磷石膏为主要原料的有机无机改良剂，对碱化土壤有明显的防治作用，具体表现在土壤ｐＨ、总碱度（Ｃ０３２－＋ＨＣＯ－３）和钠碱化度（ＥＳＰ）明显降低；碱化土壤中的苏打盐（Ｎａ２ＣＯ３＋ＮａＨＣＯ３）消失；利于土壤结构和水分物理性状改良的石膏（ＣａＳＯ４）出现；作物的生长得到明显改善。     

燃煤烟气脱硫废弃物及专用改良剂改良龟裂碱土的效果

施用土壤改良剂是在现代化工业的基础上发展起来的有别于传统土壤改良方法的新方法.本文系统分析了利用脱硫废弃物和专用改良剂对宁夏银北龟裂碱土的改良效应,结果表明:施用脱硫废弃物后土壤pH、碱化度降幅很大,容重、机械组成、有机质、养分等理化性状略有改善,加入施用脱硫废弃物和专用改良剂后,土壤容重降低约10%,粘粒含量减少,粉粒、砂粒含量增加;土壤有机质和养分含量、产量都大幅度增加,但考虑改良剂原料费用后则以脱硫废弃物和改良剂Ⅱ配合施用最终经济效益最大.所以该改良剂可以有效改良龟裂碱土.     

施加脱硫石膏对紫色土壤-水稻系统重金属累积的影响

采用田间试验研究了施加不同用量（2、4、8、16 t·hm^-2）的脱硫石膏对紫色水稻土重金属（Cd、Pb、Zn、Cu）全量、形态分布和水稻重金属吸收及分配的影响,为脱硫石膏农用的安全性提供科学依据。结果表明：施加脱硫石膏后,土壤Pb全量较对照显著增加14.00%~68.77%（P<0.05）,脱硫石膏用量低于4 t·hm^-2时土壤Cd全量与对照差异不显著,超过该用量时Cd全量较对照显著增加16.28%~19.94%,而土壤Zn、Cu全量与对照无显著差异,且土壤重金属全量均符合《土壤环境质量标准》（GB 15618-1995）;同时施加脱硫石膏后,土壤中Cd可交换态占比降低,残渣态占比增高,并促进Pb的可交换态向有机结合态和铁锰氧化态转化,Zn铁锰氧化态占比增高,对Cu的赋存形态无明显影响;脱硫石膏处理组水稻根、茎叶和籽粒中重金属含量有不同程度的降低,水稻根、茎叶及籽粒对Cd、Pb的富集系数下降,且籽粒中Cd、Pb、Zn、Cu含量均符合我国《食品安全国家标准食品中污染物限量》（GB 2762-2012）。水稻各部分对Cd、Pb的积累与其可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化态和有机结合态含量均呈正相关,其中籽粒Cd含量与可交换态Cd含量呈极显著正相关（P<0.01）。在脱硫石膏2~16 t·hm^-2用量范围内,稻田土壤Cd、Pb全量有所增加,Zn、Cu全量无变化,Cd、Pb赋存形态向稳定态转化,水稻各部分Cd、Pb、Zn、Cu含量有不同程度降低,脱硫石膏可在水稻田安全利用。     

脱硫废弃物对宁夏盐碱土的改良效果研究

通过大田对比试验,研究施用脱硫废弃物种植国槐后,土壤理化性质的变化及其对国槐生长的影响,同时监测土壤及地下水的As及重金属含量,以期为宁夏盐碱地绿化造林提供安全有效的技术措施。结果表明,施用脱硫废弃物可明显降低土壤pH值、全盐含量、碱化度,施用3a后其分别较未施用脱硫废弃物处理降低17.20%、47.02%、37.55%;施用脱硫废弃物可显著提高国槐成活率,施用3a后国槐成活率达83.33%,较未施用脱硫废弃物处理显著提高了42.86%;施用脱硫废弃物3a后土壤和地下水As、Hg、Pb、Cr、Cd含量均低于国家标准规定的允许值。可见,利用脱硫废弃物改良盐碱地并进行绿化造林既行之有效,又安全可靠。     

脱硫废弃物对碱化土壤枸杞生长及果实品质的影响研究

采用盆栽试验,通过测定枸杞幼苗成活率、枝条和茎的日生长量,叶片含水量、叶绿素含量、光合速率以及果实外形指标和有效成分多糖和总糖含量,研究脱硫废弃物不同施用量对碱化土壤枸杞生长和果实品质的影响。结果表明:施用脱硫废弃物不同程度提高了枸杞成活率和新生枝条数,且随脱硫废弃物施用量的增加呈先上升后下降的趋势;施用脱硫废弃物对提高枸杞叶绿素含量和净光合速率效果显著,但过量施用脱硫废弃物反而加剧叶绿素的分解,导致光合速率下降;随着脱硫废弃物施用量的增加,果实多糖含量呈先增加后下降的趋势,说明过多的脱硫废弃物不利于果实多糖的积累;而果实总糖变化呈先下降后上升的趋势。脱硫废弃物施用量不与果实产量相关参数间呈正相关关系。因此,生产中要合理施用脱硫废弃物,在兼顾产量和品质的前提下,以施用量24 000 kg/hm2增产的改良效果较好。     

姬松茸菌糠改良苏打盐碱土对土壤化学性质及牧草生长的影响

通过盆栽试验初步研究了栽培姬松茸后的下脚料(即菌糠)对苏打盐碱土的改良作用。结果表明:将姬松茸菌糠施入苏打盐碱土后,土壤化学性质发生了显著改善。土壤pH值随菌糠用量的增加而降低,土壤可溶性盐组成中CO32-和HCO3-的含量随菌糠用量的增加而减少,当菌糠用量达50.0g/kg时,CO32-消失;Cl-、SO42-含量与全盐量的变化规律一致,随菌糠用量的增加而提高;其可溶性盐中Ca2+、Mg2+、K+、Na+含量增加。而土壤交换性阳离子组成中Ca2+、Mg2+含量增加,交换性Na+含量降低,阳离子交换量增加,其碱化度降低,且交换性Ca2+、Mg2+含量与菌糠用量呈正相关关系(r=0.9923,r=0.9813);交换性Na+含量、碱化度与菌糠用量呈负相关关系(r=0.9624,r=0.9521)。这说明将姬松茸菌糠施入苏打盐碱土后,改善了土壤化学性质,创造了宜于作物生长的土壤环境,提高了土壤肥力。在施入菌糠的苏打盐碱土上种植牧草,可提高其地上部生物量。菌糠作为有机改良剂改良苏打盐碱土是可行的。     

脱硫石膏配合淋洗改良碱化土壤对土壤盐分分布及作物生长的影响

我国耕地盐碱化面积约占总耕地面积的7%,碱化土壤严重威胁了我国的农业发展和粮食安全;脱硫石膏是一种经济环保的碱化土壤改良剂,淋洗可以促进脱硫石膏改良碱化土壤过程中上层土壤脱盐。针对脱硫石膏改良碱化土壤对土壤盐分分布及作物生长的影响问题,在河套灌区采用田间试验的方法,对不同脱硫石膏用量(10.1、14.5和0t/hm2)配合不同淋洗量(1.52×103、2.20×103和0t/hm2)改良处理下土壤0~100cm土层的土壤化学指标(碱化度ESP、酸碱度pH和电导率EC)变化规律及2012年食葵的生长特性指标进行研究。结果表明:1)所有处理0~40cm土层ESP、pH和EC在第一年淋洗和秋浇后显著降低,之后逐渐趋向稳定,ESP和EC在年内有增加趋势;40~100cm土层各指标较0~40cm稳定,综合改良处理土壤ESP、pH略有降低,仅淋洗处理有升高的趋势;2)0~60cm土层综合改良处理改良效果优于其他处理,当深度大于60cm时,所有处理的改良效果不明显;3)高脱硫石膏配合淋洗对食葵的生长指标和产量的提高程度优于其他处理。脱硫石膏配合淋洗改良能够有效地改善碱化土壤盐分分布及作物生长情况,可为碱化土壤的改良提供借鉴。     

不同改良剂对微咸水灌溉土壤盐分含量的影响

采用盆栽试验方法,研究了在盐碱土中分别施入不同配比的褐煤、沸石、牛粪、醋渣、石膏及木质素有机物对盐碱土的改良效果。结果表明:各改良剂降低了土壤的pH值,CO32-、HCO3-离子含量,以及K++Na+离子占阳离子的比例;同时土壤中SO42-、Ca2+、Mg2+含量增加,从而改善了土壤离子组成,增强了土壤的团聚性,改善土壤结构,利于盐分离子的淋洗,使土壤碱性和盐分降低。各处理中以施入35%木质素有机物+35%牛粪+30%石膏(T3)的改良效果较好。