高聚物土壤改良剂的研究进展

本文综述了高聚物土壤改良剂的分类及其改良土壤的作用机理 ,以及在提高土壤肥力 ,减少水土流失 ,改良干旱土壤 ,盐碱地和污染土壤的再生等方面的应用     

甘蔗渣微波辅助定向裂解制备糠醛联产土壤改良剂研究

为提高蔗渣的综合利用效率,采用催化剂定向的蔗渣微波辅助裂解技术,系统探讨了影响糠醛得率的工艺参数,以及裂解残余生物焦经过中和后作为土壤改良剂的使用效果.实验结果表明:当微波裂解功率为900W,添加蔗渣干重的10％的磷酸,1％的硫酸,100％的红壤黏粒时,糠醛的得率最高,为蔗渣干重的4.5％,该处理生物焦具有多孔性,经傅里叶红外光谱分析表明存在有机磷酸酯键和Si-C共价键,表明裂解过程中形成有机无机复合物.生物焦经中和后,对于红壤的改土增产效果显著:盆栽大豆出苗率、株高、地上部干重、地下部干重、根瘤数量、单株结荚数分别比对照提高了33.3％、24.3％、115％、60％、326％和267％.盆栽白菜抗旱存苗率、株高、鲜重、地上部干重、根重分别比对照提高2.3、0.36、12.3、6.8和5.5倍.     

有机合成类土壤改良剂的制备及其对沙化土壤抗蚀性的改良效果

[目的] 探究以玉米芯、腐殖酸为原料制备纤维素基土壤结构改良剂对沙质土壤抗侵蚀性能的改良效果,为区域性水土流失治理工作提供科学参考。 [方法] 选择漆酶(Lac)和木素过氧化物酶(Lip)的单酶类型和双酶协同,设置3个酶活水平,2个玉米芯生物质添加处理,固定腐殖酸用量,通过水溶液聚合法制备纤维素基土壤改良剂。利用红外光谱对酶解产物及改良剂官能团进行表征,基于溶胀特性分析土壤保水持水能力和改良剂的网状特征,基于机械性和水稳性团聚体相关参数分析改良剂对沙质土壤抗蚀性的改良效果。 [结果] ①纤维素基土壤改良剂的吸纯水倍率为纯腐殖酸基改良剂的0.61～4.84倍。添加4 g漆酶(20 U)+木素过氧化物酶(20 U)酶解产物制备的土壤改良剂(LLP_3-4)的吸纯水倍率最高,为66.7 g/g。改良剂溶胀过程符合Schott二级动力学模型。 ②与CK相比,3种酶解方案制备的改良剂(Lac_3-4,Lip_3-4和LLP_3-4)1%添加处理,土壤的饱和持水量提高了20%～60%;LLP_3-4可使机械性大团聚体和水稳性大团聚体(粒径＞0.25 mm)含量分别增加了6倍和14倍,使土壤平均重量直径和几何平均直径分别增加了70.59%和46.67%,分形维数降低了21.36%。 [结论] 双酶预处理方案制备的纤维素基土壤改良剂可显著提升沙化土壤的保水持水能力及抗蚀性能。     

矿物土壤改良剂对酸性红壤改良的影响

利用物理方法对白云石、牡蛎壳等进行机械活化处理,提高其化学活性。通过盆栽试验,研究磷矿粉、白云石、牡蛎壳和有机肥及活化处理对酸性土壤的调节作用和对玉米生长效果的影响。结果表明,与不施土壤调理剂处理相比,施用土壤调理剂均能提高土壤pH,降低酸性土壤交换性铝含量,增加土壤交换性钙和交换性镁含量。其中磷矿粉与2倍白云石粉配施效果最好,各指标较空白处理分别提高19.56%,降低25.94%,增加151.22%,87.65%。施用土壤调理剂处理对玉米植株的生长也有明显效果,均能提高玉米苗期的株高,增加玉米鲜重、地上部干重和根冠比。有机肥处理、活化白云石处理以及超细牡蛎壳粉效果较佳,其中有机肥处理效果最为显著,分别在株高、鲜重和根冠比较空白增加99.16%,252.16%,49.06%。     

土壤改良剂对黄绵土持水性能的改良效应研究

通过室内土柱培养,研究了PAM、沃特保水剂、β-环糊精、腐殖酸对黄绵土持水性能的改良效果.结果表明,不同改良剂在不同浓度下的土壤水分特征不同,但都符合土壤含水量与土壤吸力之间的关系式;在浓度0.05%～0.4%时,在同一改良剂处理下a值的大小变化规律是随浓度的增加而增大,即:0.4%>0.2%>0.1%>0.05%>CK;在同一浓度下,不同改良剂在培养3周和2个月时,不同改良剂处理下的a值的大小为PAM>沃特保水剂>β-环糊精>腐殖酸;在培养4个月后,在浓度＜0.2%时,a值的大小变化规律为:PAM>沃特保水剂>β-环糊精>腐殖酸;在浓度0.2%～0.4%时,a值的大小变化规律为:PAM>沃特保水剂>腐殖酸>β-环糊精.     

不同土壤改良剂对大豆富集重金属的影响

在广西环江开展了土壤改良剂对大豆富集重金属的影响研究,结果表明:土壤改良剂(煤灰、菌渣、蚕沙)均能在大豆苗期、结荚期和成熟期有效降低大豆中重金属含量。菌渣对大豆苗期重金属抑制效果最好,蚕沙对成熟期重金属吸收的抑制效果最佳,而煤灰在结荚期抑制重金属效果优于其他的改良剂,并且对减少大豆籽粒中重金属含量作用效果最好。     

多功能土壤改良剂对河西内陆灌区棕漠土的改良效果

[目的]解决棕漠土保水肥能力弱,有机质含量低,制种玉米产量低而不稳的疑难问题,为河西内陆灌区制种玉米产业可持续发展提供技术支撑。[方法]选择甘肃省酒泉市肃州区棕漠土,采用田间试验方法,进行多功能土壤改良剂配方筛选及对棕漠土改良效果研究。[结果]多功能土壤改良剂最佳配比为:有机生态肥∶保水剂∶制种玉米专用肥∶聚乙烯醇为0.978 3∶0.000 9∶0.019 6∶0.001 2。多功能土壤改良剂最佳施用量为68.75t/hm~2,制种玉米理论产量为6.64t/hm~2。施用多功能土壤改良剂与传统化肥比较,棕漠土总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、团聚体、饱和持水量、毛管持水量、非毛管持水量分别增加22.75%,22.76%,22.74%,9.50%,22.75%,22.76%和22.74%;有机质、CEC、碱解氮、速效磷和速效钾增加35.01%,21.64%,0.63%,2.26%和2.09%;真菌、细菌和放线菌分别增加93.97%,35.35%,20.78%;蔗糖酶、脲酶、磷酸酶和多酚氧化酶分别增加61.82%,44.64%,40.00%和64.29%;制种玉米增产值和施肥利润增加39.23%和31.82%。[结论]施用多功能土壤改良剂,能有效地改善棕漠土理化性质和生物学性质,提高制种玉米产量。     

土壤改良剂节水增产效应的田间试验研究

采用田间试验,探讨了施用土壤改良剂对冬小麦的产量及水肥利用效率的影响.结果表明,施加土壤改良剂能降低作物生育期耗水量,提高冬小麦的产量,增加水肥利用效率.在不灌水条件下,施加土壤改良剂1 500 kg/hm~2,能够使冬小麦较对照增产15%,水分利用效率(WUE)提高了21.65%,磷肥利用效率(PUE)较单施磷肥增加2.92%.在灌水33.3 mm的条件下,施加土壤改良剂较对照可增产28.57%,将土壤改良剂与磷肥混施增产可达到42.86%.而且,PUE较单施磷肥增加了11.11%,WUE达到25.06kg/(hm~2·mm).     

施用土壤改良剂对磷素流失的影响研究

以滇池设施农业土壤和坡耕地土壤为研究对象,采用外源施用土壤改良剂（硫酸亚铁FES,硫酸铝ALS,聚丙烯酰胺PAM）和土壤消毒剂（五氯硝基苯PCNB）的办法,在不同解吸时间和解吸类型的条件下,研究了土壤改良剂对土壤解吸过滤液中总磷（TP）和可溶性总磷（TDP）的浓度变化影响。研究显示：无论是在连续解吸（2 ~ 10 h）的长时间情况下,还是在两种解吸类型（2 h强度解吸和6 h连续解吸）的情况下,除PCNB外,FES,ALS和PAM都可以显著降低两种土壤过滤液中TP浓度（p＜0.05）。并且发现FES和PAM在连续解吸情况下,对设施农业土壤过滤液中TDP浓度变化具有显著影响,且在两种解吸类型下,还可以均显著降低两种类型土壤中的TDP浓度。野外田间试验表明：施加改良剂后,径流雨水中TP和TDP值也得到明显降低,FES,ALS和PAM的施用对降低P素流失具有明显的效果。可见,无论从解吸持续时间、解吸类型还是土壤类型方面看,FES和PAM都具有显著的防控P素流失的效果,适宜在滇池流域设施农业和坡耕地等土壤中应用。     

营养型土壤改良剂对玉米的增产效果和对土壤肥力的影响

通过玉米田间试验,研究了营养型土壤改良剂(以下简称改良剂)的增产效果、土壤的改良效果和后茬作物的残效,结果显示: (1)亩施25-75kg改良剂时,玉米产量明显增加; (2)施用改良剂提高了养分的利用效率; (3)施用改良剂可以培肥土壤,调节土壤的pH; (4)增加后茬作物产量。     

Polymeric conditioner gels for desert soils

Abstract

Our prospect on direct application of polyacrylamide gel “PAMG”; without pre nor post treatments of soils for conditioning is realized. Seeds gemination, seedlings growth and cuttings propagation were investigated.

The versatility of the gel is greatly increased by radiation‐induced preparation of the reclaimer ameliorator polymeric gel “RAPG”;. This is an amphoteric telomer grafted upon cellulosic worthless agricultural discard.

The chemical properties of RAPG is governed by fractional intensities of the functional groups. The hydroproperty is controlled by the spatial architecture of the macromolecules.

So, RAPG is tailored to suit all soils at various climates.

A method for plantation without direct irrigation is contrived. The preliminary results show that it is feasible.     

有机肥与土壤调理剂对设施大棚豆角产量和土壤质量的影响

为探索有机肥和土壤调理剂对设施大棚土壤的改良效果以及对设施蔬菜的增产效果，以当地主栽豆角品种赤玉三号为指示品种，在金川区宁远堡镇新华村设施农业园区设置常规施肥(CK)[复合肥(养分含量≥45%，N-P2O5-K2O为15-15-15)750 hm2、磷酸二铵375 kg/hm2]，常规施肥+商品有机肥6 000 kg/hm2(T1)、常规施肥+土壤调理剂22.5 kg/hm2(T2)、常规施肥+腐熟农家肥30 000 kg/hm2(T3)、常规施肥+商品有机肥6 000 kg/hm2+土壤调理剂22.5 kg/hm2(T4)、常规施肥+腐熟农家肥30 000 kg/hm2+土壤调理剂22.5 kg/hm2(T5)6个处理，研究了施用有机肥、土壤调理剂对设施大棚豆角产量和土壤质量的影响。结果表明，设施大棚内施入有机肥、土壤调理剂后，可降低设施大棚土壤pH，提升土壤养分含量及豆角产量，且以常规施肥+腐熟农农肥30 000 kg/hm2+土壤调理剂22.5 kg/hm2施肥模式最佳，豆角产量为34 693.9 kg/hm2，较常规施肥增产2 653.1 kg/hm2，增产率为8.28%。在日光温室豆角生产中，建议以常规施肥+腐熟农家肥30 000 kg/hm2+土壤调理剂22.5 kg/hm2作为最佳施肥方案，有助于改善土壤质量、提高豆角产量。     

土壤活性有机碳测定方法的改良

土壤碳库是陆地生态系统中最大的碳库,活性有机碳作为土壤碳库中最活跃的组分,对土壤碳含量的变化和碳排放具有较好的指示作用。目前活性有机碳的测定主要采用333 mmol L^-1KMnO_4氧化方法,然而该方法存在诸多不足,需要进行改良。采用改良方法(1:0.2 K_2Cr_2O_7-H_2SO_4)和KMnO_4法测定我国农田生态系统5个长期施肥站点土壤活性有机碳的含量。两种方法测定的土壤活性有机碳含量存在极显著的线性回归关系,且在各地点和施肥处理下均呈极显著的线性关系;改良方法测定的标准误和变异系数都比KMnO_4方法低;并且改良方法所需设备简单、操作简便快速等优点。因此本研究的改良方法与KMnO_4法相比具有一定的优势,可以考虑作为土壤活性有机碳测定的改良方法。     

河西绿洲灌区土壤调理剂改良盐碱土的效果初探

增施土壤调理剂是改良盐碱土壤的主要措施之一,但因盐碱土改良调理剂种类繁多,成分差别大,使用尚存争议,为给土壤调理剂在盐碱土改良中的应用及绿洲土壤盐碱化防治提供科学依据,选用5种不同成分土壤调理剂,在不改变河西绿洲灌区施肥水平和方式的前提下,研究了增施土壤调理剂对盐碱土的改良效果及对作物生长的影响。结果表明,增施土壤调理剂不同时期后,同土层各处理pH、EC值较不施土壤调理剂均有不同程度的降低,pH和EC值总体表现为增施硫黄粉9 000 kg/hm2 ＞ 增施磷石膏30 000 kg/hm2 ＞ 增施腐植酸1 200 kg/hm2 ＞ 增施禾康土壤调理剂45 kg/hm2 ＞ 增施盐地宝盐碱土改良剂45 kg/hm2 ＞ 不施用土壤调理剂。增施磷石膏30 000 kg/hm2、硫黄粉9 000 kg/hm2、腐植酸1 200 kg/hm2均可降低Na+、Cl-含量,增加Ca2+、SO42-含量,对盐碱土改良效果明显。各处理对玉米折合产量的影响由高到低依次呈现为增施腐植酸1 200 kg/hm2、增施硫黄粉9 000 kg/hm2、增施磷石膏30 000 kg/hm2、增施禾康土壤调理剂45 kg/hm2、施盐地宝盐碱土改良剂45 kg/hm2、不施用土壤调理剂。综合考虑认为,在河西绿洲灌区不改变当地施肥水平和方式的前提下,增施腐植酸1 200 kg/hm2和增施硫黄粉9 000 kg/hm2对河西绿洲灌区盐碱地的改良效果较好。     

生物质炭土壤调理剂的研究进展

生物质炭作为一种高效、绿色、多功能的土壤调理剂在农业生产和环境修复中具有广阔的应用前景,因而受到了国内外研究学者的广泛关注。论文综述了生物质炭在土壤改良、污染土壤修复、土壤微生物以及对农作物的影响机理等方面的研究成果,分析展望了生物质炭土壤调理剂的发展趋势,提出了需要进一步研究和解决的问题。     

Optimal Acidity Indices for Soybean Production in Brazilian Oxisols

Soybean is an important crop for the Brazilian economy, and soil acidity is one of the main yield-limiting factors in Brazilian Oxisols. A field experiment was conducted during three consecutive years with the objective to determine soybean response to liming grown on Oxisols. Liming rates used were 0, 3, 6, 12, and 18 Mg ha^?1. Liming significantly increased grain yield in a quadratic trend. Ninety percent maximum economic grain yield (2900 kg ha^?1) was achieved with the application of about 6 Mg lime ha^?1. Shoot dry weight, number of pods per plant, and 100-grain weight were also increased significantly in a quadratic fashion with increasing liming rate from 0 to 18 Mg ha^?1. These growth and yield components had a significant positive association with grain yield. Maximum contribution in increasing grain yield was of number of pods per plant followed by grain harvest index and shoot dry weight. Uptake of nitrogen (N) was greatest and phosphorus (P) was least among macronutrients in soybean plant. Nutrient-use efficiency (kg grain per kg nutrient accumulation in grain) was maximum for magnesium (Mg) and lowest for N among macronutrients. Application of 3 Mg lime ha^?1 neutralized all aluminum ions in soil solution. Optimal acidity indices for 90% of maximum yield were pH 6.0, calcium (Ca) 1.6 cmol_c kg^?1, Mg 0.9 cmol_c kg^?1, base saturation 51%, cation exchange capacity (CEC) 4.8 cmol_c kg^?1, Ca/Mg ratio 1.9, Ca?/?potassium (K) ratio 5.6, and Mg/K ratio 3.0.     

富里酸对红壤酸度的改良及酸化阻控效果

用采自安徽由第四纪红色黏土发育的红壤(红黏土)和采自江西由第三纪红砂岩发育的红壤(红砂土)进行室内培养试验,研究了添加富里酸对红壤酸度的改良效果和红壤酸化的阻控效果。结果表明,添加富里酸显著提高了两种土壤的pH,并且随着富里酸添加量的增加对土壤pH的提升效果逐渐增加,添加50g/kg富里酸处理红黏土和红砂土的土壤pH分别由对照的4.31和4.69提高至5.91和5.97。添加富里酸也提高了两种土壤的pH缓冲容量(pHBC),因而提高了土壤的抗酸化能力。与土壤pH的变化趋势相似,富里酸对土壤pHBC的提升效果也随其加入量的增加而增加。添加50 g/kg富里酸时,红黏土和红砂土的pHBC分别由对照的20.73和7.78 mmol/(kg×pH)提高至35.31和23.30 mmol/(kg×pH),分别比对照提高了0.70倍和1.99倍。添加富里酸不仅可以有效改良红壤酸度,还可以提高红壤的抗酸化能力。富里酸对红砂土酸化的阻控效果明显优于对红黏土。     

调理剂对茶园土壤和茶叶产量及品质的影响

通过田间试验,研究不同调理剂与茶叶配方肥配施对茶园土壤性质和茶叶产量品质构成的影响。结果表明:3种土壤调理剂均能不同程度地改善茶园土壤肥力及提升茶叶产量和品质,对表层(0～20cm)土壤的改良效果要明显好于亚表层(20～40cm)土壤。其中,"亚科丰"土壤调理剂提高土壤pH的幅度较高,其次是"田师傅"土壤调理剂和生物质炭处理。生物质炭在提高土壤肥力以及茶叶产量和品质方面综合表现较好,酸性土壤茶园在施用生物炭后,可显著提高土壤有机质和氮磷钾元素含量,同时也能提高茶叶百芽重和发芽密度以及鲜叶中游离氨基酸总量。     

Nitric Acid Oxidation for Improvement of a Chinese Lignite as Soil Conditioner

Oxidation is known commonly to enhance humic acid (HAs) contents of coal, but in China, most humic substances are used directly as soil conditioners or applied in combination with fertilizers without oxidation. Therefore, we investigated the impact of nitric acid (HNO₃) oxidation on the characteristics of HAs derived from a Chinese lignite. The results showed that total HA content was increased by HNO₃ oxidation, thus consequently increasing its cation exchange capacity and moderate humification. Besides, HAs extracted from oxidized lignite were richer in oxygen-containing functional groups with smaller molecular size than natural lignite. Compared with natural lignite, retention capacities of nitrogen and potassium by oxidized lignite were significantly greater. However, phosphorus-retention capacity was decreased to near zero, which might enhance the availability of phosphorus in soil. In general, optimum HNO₃ oxidation had favorable effects on lignite and improved its characteristics for use as a soil conditioner.     

土壤调理剂对滨海吹填土的改良效应

采用蘑菇棒、锯末、诺沃肥、脱硫石膏组成的土壤调理剂,通过调理剂掺拌和水力淋洗相结合的方法,对滨海吹填土进行土壤改良试验,检验该调理剂改良吹填土的可行性,并确定调理剂的最佳用量。研究结果表明:调理剂可有效改善土壤物理性状,减小土壤容重,增大渗透率和非毛管孔隙度。调理剂的使用虽然没有明显改变吹填土土壤盐分的去除总量,但可以有效提高土壤脱盐效率,减少洗盐用水量,试验组用水量为对照组的69.23%。其所去除的盐离子以Cl~-和HCO_3~-为主。调理剂减弱了土壤溶液中盐分对植物的毒害作用,其自身也为植物提供了所需养分;随着调理剂用量的升高,植物生物量也相应增大。综合考虑使用土壤调理剂对滨海吹填土的改良效果,确定其最佳用量为15%。