沼泽湿地开垦对土壤磷形态的影响

    为了探讨开垦对三江平原湿地土壤磷(P)形态含量及组成的影响,采用Hedley分级方法对比分析湿地开垦前后及垦后弃耕土壤不同形态P含量变化.结果表明,与湿地土壤相比,开垦3年(G3)时土壤总无机磷(TP1)上升这319.67 mg.kg-1,其中活性和中等活性无机磷增幅最大(P<0.05).而总有机磷(TPo)下降313.28 mg.kg-1.土壤无机磷含量随开垦年限增加而下降,耕作8年(G8)土壤中Resin-P、NaHCO3-Pi和NaOH-Pi分别仅为G3土壤的28.18%、42.87%和45.90%,耕作过程中土壤有机磷逐渐增加,但仅NaOH-Po升幅较大(P0.05).弃耕后土壤中P的组成向湿地状况发展,弃耕后除Conc.HCI-Pi含量略有下降外,其他P形态均有所上升,但有机磷形态上升速度缓慢,开垦和弃耕过程中等活性P(NaOH浸提P)含量变幅最大;中等活性磷是三江平原湿地土壤P最主要的源和汇.     

生物炭调节盐化水稻土磷素形态及释放风险研究

为探明生物炭施用对盐化水稻土磷素形态及释放风险的影响,以滨海草甸盐化水稻土为基础,结合室内分析,研究了不同用量生物炭还田方式(CK:0 t·hm~(-2);B1:20 t·hm~(-2);B2:40 t·hm~(-2))条件下土壤磷含量、组分特征及磷素释放风险。结果表明:生物炭能提高土壤全磷、有效磷、总有机磷和总无机磷含量,提高幅度分别为:11.40%～35.70%、28.96%～46.63%、11.30%～29.19%和10.54%～25.98%。生物炭提高了土壤NaHCO_3浸提态磷(Ca_2-P)、NH_4AC浸提态磷(Ca_8-P)和NH_4F浸提态磷(Al-P)含量,随着施炭量的增加而增大,且各处理间差异显著;当施炭量为20 t·hm~(-2)时,土壤NaOH-Na_2CO_3浸提态磷(Fe-P)和闭蓄态磷(O-P)含量显著高于其他处理;施用生物炭对H_2SO_4浸提态磷(Ca_(10)-P)无显著影响。生物炭显著提高了土壤活性有机磷(LOP)和中等活性有机磷(MLOP)含量,但显著降低了土壤中等稳定性有机磷(MROP)含量,当施炭量为40 t·hm~(-2)时,土壤高等稳定性有机磷(HROP)含量最小,且显著低于其他处理。本试验中土壤的活性Al[Al(ox)]和活性Fe[Fe(ox)]均处于较高水平;施用生物炭显著提高了土壤磷吸持指数(PSI),增加了土壤固磷能力;土壤磷吸持饱和度(DPSS)为6.81%～8.34%,土壤磷释放风险指数(ERI)为54.55%～61.67%。综上所述,在本文试验条件下,施用生物炭可以改善盐化水稻土磷素状况,且不会增大土壤磷素释放的风险。     

长期施无机磷肥对黄泥土稻田土壤磷库的影响

本研究选取太湖流域黄泥土长期定位试验田作为研究对象,明确40 a长期施磷对水稻土土壤磷库、磷形态及有效性的影响。结果表明：长期施磷（NPK）处理的土壤总磷和有效磷含量高达589.58 mg·kg^-1和51.67 mg·kg^-1,比不施磷（NK）处理显著增加126.61%和216.41%。两处理无机磷均以Fe-P和Ca-P为主,约占无机磷的69.53%~79.86%,有机磷以活性和中活性有机磷为主。长期施磷使稻田无机磷含量在3个生育期均极显著增加,增幅为170%以上,其中Al-P和Fe-P的含量及相对占比显著提升,Ca-P含量增加但相对含量明显降低,O-P含量变化较小而相对含量降低。长期施磷处理下有机磷含量仅在分蘖期增幅显著（33%）,主要表现为活性和中活性有机磷含量显著增加。与分蘖期相比,抽穗期长期施磷处理的Al-P、Fe-P以及高稳定有机磷的相对含量明显下降,Ca-P和中活性有机磷的相对含量上升,而长期不施磷处理表现为Fe-P、O-P以及高稳定有机磷的相对含量下降,Ca-P和中活性有机磷的相对含量上升。Al-P、Fe-P、Ca-P、O-P和中活性有机磷均与有效磷（AP）显著正相关。研究发现： Al-P、Fe-P和Ca-P是黄泥土稻田最主要的有效磷源,土壤缺磷时土壤磷酸酶等对有机磷的活化也是重要的有效磷来源之一;长期施用无机磷肥导致稻田土壤无机磷库累积明显,磷流失风险增加,因此应在保证稻麦高产的前提下合理降低磷肥施入量,充分活化利用土壤中固存的难溶态磷来提高土壤磷素利用率。     

长期施肥对潮菜地土壤磷素积累和无机磷组分含量的影响

以在潮土上形成的菜地土壤为材料,研究了菜地土壤全磷、有机磷、有效磷、无机磷组分含量变化及其土体分布特征,结果表明潮菜地土壤磷素积累量大、积累速度快.10年左右的菜地土耕层全磷含量增加1000mg/kg左右,积累速度约100mg/(Kg·a).菜地土壤积累的磷主要是无机磷,0～20cm土层中无机磷含量占土壤磷素总量的90%以上,菜地土壤有机磷积累数量较少,其含量为130～190mg/kg.菜地土壤磷素主要分布于0～20cm耕作层中,其含量一般为0～80cm土体磷素总量的50%.与起源土壤相比,菜地土壤中下部土层也有磷素积累现象,种菜时间越长,其积累量越多,特别是有机磷在菜地土壤中有较明显的淋溶特征.菜地土壤无机磷组分与起源土壤相比变化很大,潮菜地土无机磷组分以Cag-P、Ca10-P、Ca2-P和O-P为主,与起源土壤相比,Ca8-P、Ca2-P和Al-P含量增加最多,Ca10-P含量仅有微量增加.菜地土壤有效磷含量普遍很高,10年左右的典型菜地耕层土壤有效磷含量为200mg/kg左右,有效磷在菜地土体中呈典型的"丁"字形分布.     

有机肥对土壤有机磷组分及其有效性的影响

本文采用Bowman-Cole法,对1984和1986年吉林省农科院黑土定位试验各小区土样,进行了有机磷分组分析,并测定了土壤全磷和有效磷含量。分析结果表明:施用有机肥,首先使土壤相对活性有机磷和高稳态有机磷增加。然后再转化为其它形态的有机磷或无机磷。土壤有效磷和活性有机磷、相对活性有机磷及中稳态有机磷均呈显著相关。有机肥使石灰性土壤pH下降,磷的有效性提高。     

茶园红壤磷素形态组成特点及其影响因素研究

为了解茶园土壤磷素化学形态特点及磷的生物有效性,从浙江省境内采集35个代表性茶园红壤,详细鉴定土壤磷素形态,并与周围的荒地红壤进行比较。结果表明,茶园红壤磷素以无机磷为主,有机磷与无机磷占全磷的比例平均分别为27.39%和72.61%,有机磷占全磷的比例与土壤有机碳含量呈正相关。茶园红壤有机磷主要为中度活性有机磷与中度稳定性有机磷为主,高度稳定性有机磷和活性有机磷占比较低;无机磷以闭蓄态磷为主,其次为铁磷和铝磷,钙结合态磷含量较低。Ca₂-P、Al-P和Fe-P占全磷的比例随土壤磷素积累而提高,施用有机肥可促进茶园红壤有机磷、Ca₂-P和Al-P的形成。与荒坡红壤比较,茶园红壤具较高的有机磷、Ca₂-P和Al-P。土壤有效磷与Ca₂-P、Al-P的相关性最高。     

茭白田土壤磷库特征及其与种植年限的关系和流失风险

对浙江省典型茭白种植区表层(0～20 cm)土壤中的磷素丰缺状况和磷库特征进行调查，分析茭白种植年限与土壤磷积累的关系。结果表明：样本茭白田土壤的全磷和有效磷(Olsen-P)含量平均值分别为876.73、63.30 mg·kg^-1,土壤磷积累明显，有效磷水平达丰富级别的占比高达81.05%。样本土壤的磷素以无机磷为主，平均占比达到79.91%,水提取态无机磷(H₂O-Pi)、NaHCO₃提取态无机磷(NaHCO₃-Pi)、NaOH提取态无机磷(NaOH-Pi)、HCl提取态无机磷(HCl-Pi)、NaHCO₃提取态有机磷(NaHCO₃-Po)、NaOH提取态有机磷(NaOH-Po)和残余态磷的平均含量分别为16.16、122.06、213.03、103.22、22.18、158.52、241.86 mg·kg^-1。除残余态磷和HCl-Pi外，其他形态磷的含量均随茭白种植年限的增加而增加。土壤磷吸持饱和度随茭白种植年限延长逐渐增加，土...     

荒地土壤及栽培土壤无机磷和有机磷的分级研究

作者测定了三种非钙质及五种钙质的荒地土壤及栽培土壤表土层(0-15厘米)中无机磷及有机磷中磷的数量,以了解栽培、施肥等措施是否会改变有机磷及无机磷的相对储量或土壤磷肥力。供试土壤代表了美国主要农业地区的土壤类型,土壤全磷含量范围为200-1920毫克/公斤,其中无机磷含量占50%。分别用不同提取剂来提取不同形态的磷,所用的提取剂及     

磷肥和有机肥施用对白菜产量及磷素径流流失潜能的影响

为给农业中持续安全施用磷肥和有机肥、科学评价土壤积累磷的环境风险提供理论依据。试验采用完全随机试验研究磷肥和有机肥施用对白菜产量以及土壤磷素组成状况的影响,并分析了土壤测试磷与磷素径流流失潜能的关系。结果表明:施用磷肥和有机肥均显著增加白菜的产量,单施不同量磷肥白菜产量增幅18.1%～23.396,单施不同量有机肥白菜产量增幅15.3%～17.7%,单位无机磷对白菜的增产量随磷肥用量增加而逐渐减少;各施肥处理之间白菜产量均无显著差异。施用磷肥显著提高土壤无机磷和全磷含量,施用有机肥显著提高土壤有机磷和全磷含量,相同磷肥用量条件下,增施M_1(75 c/hm~2)、M_2(150 t/hm~2),有机磷含量平均增加为17.6 mg/kg和26.0 mg/kg。施用磷肥和有机肥显著增加土壤Olsen-P、水溶性磷、生物有效磷含量;土壤Olsen -P与水溶性磷和生物有效磷呈显著正相关关系。施用磷肥和有机肥均显著增加土壤灌溉滞留水中可溶态磷的含量,土壤Olsen-P、水溶性磷与灌溉滞留水中可溶态磷呈极显著正相关关系。     

磷形态和pH对剩余污泥磷释放的影响

为了探讨pH对污泥中磷的释放行为的影响,采用SMT(欧洲标准测试组织)法对上海三处污水处理厂的剩余污泥中磷的形态进行了分析,并通过室内模拟实验研究了不同pH条件下3种污泥中的磷在海水中的释放行为。结果表明:3种污泥样品的总磷含量各不相同,污泥有机磷含量低,无机磷是主要赋存形态,占TP(总磷)含量的64.42%~83.01%。各形态磷的相关性分析发现,污泥总磷含量主要受NAIP(非磷灰石无机磷)和AP(磷灰石无机磷)影响。室内试验表明,污泥中的磷在酸性、中性和碱性海水环境下均有释放,相比中性条件,酸性和碱性水质更有利于磷的释放;污泥中磷的释放与磷的形态分布有关,但磷释放量大小并不简单取决于总磷和无机磷的含量。     

施用污泥堆肥对土壤环境及高羊茅生长的影响

以上海曲阳水质净化厂潮汛堆肥为研究对象,采用盆栽和土柱模拟的方法研究了污泥堆肥土地利用对土壤环境和植物生长的影响.结果表明,污泥堆肥和滩涂土混配后可降低土壤pH值,提高土壤养分含量,增加高羊生物量,同时也增加了土Pd、 Cu 和Zn 3种重金属元素含量,但各混合土壤中重金属含量均远低于土壤环境质量Ⅱ类标准.另外以,污泥配土壤基本不存在病原菌散的风险;土柱渣滓试验表明,污泥堆肥用比例只要控制在10%时,不会导致地下水NO3-N和重金属含量超过地下水Ⅱ类标准.综上,污泥堆肥施用比例只要控制在10%以内,可安全进行土地利用.     

花卉栽培基质中城市污泥堆肥替代腐殖土比例的研究

[目的]为了探讨花卉栽培基质中污泥堆肥替代腐殖土的可行性及最佳比例.[方法]通过盆栽试验,研究了污泥堆肥不同比例对花卉栽培基质的理化性质及凤仙花生长发育的影响.[结果]在污泥堆肥、蛭石、珍珠岩和腐殖土的混合基质中,随着污泥堆肥比例的提高,基质容重降低,孔隙度和持水率增加,基质盐分及pH、有机质、氮磷钾全量、磷钾有效量升高,有效氮含量降低,凤仙花株高增加量、最大叶长、最大叶宽、花朵数和花期、鲜重均提高,但当污泥堆肥全部替代腐殖土时,上述指标呈下降趋势.[结论]混合基质以污泥堆肥∶腐殖土∶珍珠岩∶蛭石为2∶1∶1∶1时最佳,即污泥堆肥替代67％左右的腐殖土最佳.     

程桥污水厂污泥来源堆肥产品的绿地利用可行性探讨

针对上海面临的污泥处理处置难,以及土地利用难以实施的现实,以程桥污水厂污泥为原料进行堆肥产品的研制。对堆肥产品的定期监测显示,程桥污泥堆肥产品有机质、氮、磷等养分含量高,pH酸性,通气性好,基本符合上海市有关有机肥料和绿化栽培介质的质量标准,污染物符合国家有关污泥农用的污染物国家排放标准,污泥堆肥产品在绿地上使用是安全的。堆肥产品与几种土壤改良材料在黑麦草上栽培试验表明,程桥污泥堆肥产品的利用价值高,经济成本不高于其他的土壤改良材料,可以替代其他土壤改良材料应用于城市绿地;同时从污泥利用的潜在绿化市场分析也为污泥土地利用提供了广阔前景。     

城市污泥中的重金属形态及其对潮土酶活性的影响

采用盆栽土培试验，研究了城市污泥的施用对土壤肥力及酶活性的影响。结果表明：城市污泥中的重金属主要以非交换态存在，污泥的施用能提高土壤中的重金属含量；污泥的施用可以明显提高土壤肥力，增加土壤中脲酶，多酚氧化酶及中性磷酸酶的活性。经过两季作物的污泥施用未发现严重的土壤重金属污染。     

污灌时间对土壤肥力及土壤酶活性的影响

通过时空互代、野外调查和采样分析的方法,研究了石家庄栾城县不同污水灌溉时间下(0～52 a)耕地土壤肥力及土壤酶活性特征.结果表明:与对照点相比,污水灌溉区土壤有机质、全氮、全磷含量,蔗糖酶、脲酶和磷酸酶活性均相对较高,而土壤阳离子交换量、过氧化氢酶和脱氢酶活性无明显的变化规律;污水灌溉区土壤全氮、蔗糖酶、磷酸酶与污灌时间之间表现出显著正相关性(P＜0.05),其他指标与污灌时间之间均无显著相关性;土壤肥力(有机质和全氮)、重金属(总Cr和总Cd)与水解酶(脲酶和磷酸酶)之间表现出显著正相关性,交换态Cr与脱氢酶活性之间呈现出显著负相关性.上述特征反映了污水灌溉时间对土壤肥力及土壤酶活性具有复杂的影响效应,而这些效应是决定污水灌溉区土地生产力能否高产的重要因素.     

华北地区农田土壤镉来源及大气沉降的贡献

为研究农田土壤重金属镉（Cd）的来源,采用源清单法统计了华北地区（北京、天津、河北和山东）大气沉降、灌溉水、畜禽粪便、化肥施用和市政污泥5种途径对农田土壤Cd的输入量。结果表明：2005—2009年华北农田土壤Cd的输入量范围为1.56~2.63 mg·m^-2·a^-1,其中灌溉水输入贡献最大（63.0%）,其次为大气沉降（30.9%）、畜禽粪便（5.2%）、化肥施用（0.6%）和市政污泥（0.3%）。2015—2019年华北农田Cd的输入量减小为0.22~0.35 mg·m^-2·a^-1,其主要来源变为大气沉降,贡献占比56.5%;灌溉水、畜禽粪便、化肥施用和市政污泥占比分别为13.7%、23.8%、3.9%和2.1%。除了化肥施用,其他4种源的Cd输入量在过去15 a中均呈现不同程度的下降趋势,大气沉降取代灌溉水成为近年来华北地区农田土壤Cd的主要来源。     

污泥施用对土壤及小麦生理特性的影响

以兰州市安宁区污水处理厂污泥为研究对象,采用盆栽方法研究污泥施用后对土壤pH值的影响,对土壤中重金属Cu、Zn、Pb含量的影响以及对小麦叶片叶绿素含量和脯氨酸含量特性的影响。结果表明,污泥施用后土壤的pH值显著下降,并呈递减趋势。不同污泥施加量土壤中3种重金属元素的含量均远低于我国土壤环境质量二级标准(GB15618—1995)中碱性土壤的限制性标准值。3种小麦叶片的叶绿素总含量随污泥浓度的增加而增加,污泥在混配土壤中的干重比为15%时3种小麦均达到最大值,随着污泥施加量的进一步加大出现下降。污泥施用后3种小麦叶绿素a/b值与对照相比无显著变化,小麦叶片中脯氨酸含量比对照有大幅的增加。低污泥施加量时(5%、10%和15%),3种小麦叶片中脯氨酸含量随施加量增加而增加,但高污泥施加量时(25%和35%)的脯氨酸含量无显著增加,污泥中污染物胁迫超过小麦耐受限值后,小麦生理代谢出现反常。土壤中3种重金属元素的含量与3种小麦体内脯氨酸含量均呈极显著正相关关系,土壤的pH值与3种小麦的叶绿素总含量和脯氨酸含量均呈负相关关系。综合考虑污泥施用对小麦生理特性的影响,对小麦的耕种土壤中一次性施用污泥时,污泥在混配土壤中的干重比应限量在15%以下。     

施用污泥堆肥对木槿生长的影响研究

以城市污水处理厂堆肥污泥为研究对象,采用田间小区实验方法开展了污泥土地利用对土壤环境和植物影响的研究。结果表明,污泥土地利用可显著提高土壤中氮、磷及有机质的含量,污泥用量为10%、30%和50%时均不同程度地促进了木槿的生长发育,地上生物量比对照分别提高12.8%～200.8%、23.9%～134.1%和16.4%～112.3%,地下生物量分别提高13.7%～253.9%、16.4%～132.2%和9.3%～123.5%。污泥施用量只要控制在10%以内,污泥中重金属不会对土壤环境产生不良的影响。     

城市污泥及其堆肥对草甸灰化壤的影响

研究了城市污泥堆肥对草甸灰化壤性质的影响.第一组试验中,在作用时效方面,施入城市污泥及其堆肥的土壤,耕层中水解性酸分别降低了5.4%和8.5%,可吸收阳离子总量增加8.5%和7.5%,速效磷含量增加2.93和3.82倍.在作用后效方面,有机堆肥与对照相比,速效磷含量增加了4.46倍.对于城市污泥处理的土壤,速效磷含量只增加2.5倍.第二组试验中,有机堆肥处理,钾含量分别增加39%和50%,土壤石灰处理导致土壤中交换性钾含量分别下降2%和3%.在作用后效方面,与石灰配合施用的处理,土壤交换性钾含量增加52%-86%.对于两组实验,城市污泥和堆肥处理,导致土壤耕层中的重金属总量和有效态含量与对照相比有明显增加.施用城市污泥及其堆肥的不同处理土壤表现为轻度污染.