有机营养功能型土壤改良剂对灰棕荒漠土的改良效果

[目的]进行有机营养功能型土壤改良剂配方筛选,研究灰棕荒漠土改良效果和杂交饲用甜高粱经济效益,解决灰棕荒漠土保水、保肥能力弱,有机质含量低,作物产量低而不稳的瓶颈问题。[方法]选择甘肃省酒泉市肃州区的灰棕荒漠土,采用田间试验的方法进行研究。[结果]不同梯度有机营养功能型土壤改良剂施用量与灰棕荒漠土孔隙度、团聚体、持水量、有机质、速效氮磷钾、杂交饲用甜高粱经济性状和产量呈正相关关系,与灰棕荒漠土容重和pH值呈负相关关系。施用有机营养功能型土壤改良剂与施用传统化肥比较,灰棕荒漠土容重和pH值分别降低4.10%和8.27%;总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、总持水量、毛管持水量和非毛管持水量分别增加3.63%,3.60%,3.67%,3.63%,3.60%和3.67%;有机质、碱解氮、速效磷和速效钾分别增加7.03%,0.37%,0.33%和0.29%;真菌、细菌、放线菌、蔗糖酶、脲酶、磷酸酶和多酚氧化酶分别增加121.42%,34.69%,20.00%,61.79%,45.37%,36.00%和63.23%;杂交饲用甜高粱穗粒数、穗粒重、百粒重、产量、施肥利润和投资效率分别增加6.38%,4.17%,4.42%和4.04%,2 390元/hm2和0.40元/元。[结论]施用有机营养功能型土壤改良剂,有效地改善了甘肃省河西走廊灰棕荒漠土理化性质,提高了持水量和杂交饲用甜高粱产量。     

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。     

糠醛渣生态肥对风沙土理化性质和茄子效益的影响

采用田间试验方法,研究了糠醛渣生态肥对河西内陆灌区风沙土改土培肥效应和茄子效益的影响。结果表明:糠醛渣生态肥原料间的效应是:茄子专用肥糠醛渣5406生物菌肥,糠醛渣生态肥配方比例为:5406生物菌肥0.0103:茄子专用肥0.1291:糠醛渣0.8606。施用糠醛渣生态肥与传统化肥比较,风沙土体积质量、pH、EC和可溶性盐分别降低了13.85%、1.07%、6.22%和6.92%;Hg、Cd、Cr和Pb离子分别降低了21.21%、40.00%、18.70%和21.94%;总孔隙度、团聚体和饱和持水量分别增加了13.35%、16.98%和13.35%;CEC、有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、有效锌和有效钼分别增加了19.20%、25.93%、0.29%、1.89%、0.17%、2.08%和8.33%;真菌、细菌和放线菌分别增加了59.00%、41.94%和24.32%;蔗糖酶、脲酶和磷酸酶分别增加了57.51%、5.88%和10.35%;茄子单果重、单株果重、产量和施肥利润分别增加了5.27%、5.35%、3.01%和0.51×104元/hm~2。糠醛渣生态肥施用量与风沙土总孔隙度、团聚体、饱和持水量、有机质、速效养分和茄子产量呈显著的正相关关系;与体积质量、pH呈显著的负相关关系;糠醛渣生态肥施用量与茄子产量间的线性回归方程为y=51.2300+1.5151x–0.0408x2,经济效益最佳施用量为17.40 t/hm~2,茄子理论产量为65.24 t/hm~2。在风沙土上施用糠醛渣生态肥,有效的改善了土壤理化性质和生物学性质,提高了土壤有机质和番茄产量。     

多功能改土剂配方筛选及对河西内陆灌区制种玉米田的改土培肥效应

[目的]研究甘肃省河西内陆灌区多功能改土剂配方筛选及对制种玉米田改土培肥效应的影响,为该区制种玉米产业可持续发展提供技术支撑。[方法]选择甘肃省酒泉市连续种植制种玉米15a基地,采用田间试验方法,开展了多功能改土剂配方筛选及对河西内陆灌区制种玉米田改土培肥效应的研究。[结果]多功能改土剂最佳配方组合:玉米专用肥、聚乙稀醇、有机废弃物组合肥、保水剂重量配比为0.032 2∶0.001 4∶0.965 5∶0.000 9。不同剂量多功能改土剂施用量与制种玉米田孔隙度、团聚体、持水量、有机质和速效氮磷钾呈显著的正相关关系;与容重、pH值呈显著的负相关关系。施用多功能改土剂与传统化肥比较,制种玉米田容重和pH值分别降低6.88%和5.10%;总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度和团聚体分别增加10.46%,10.49%,10.48%和11.75%;饱和持水量、毛管持水量和非毛管持水量分别增加10.47%,10.46%和10.48%;有机质、碱解氮、速效磷、速效钾和阳离子交换量(CEC)分别增加9.03%,1.11%,4.12%,3.82%和32.03%;真菌、细菌、放线菌和菌体总量分别增加121.19%,34.95%,20.25%和28.57%;蔗糖酶、脲酶、磷酸酶和多酚氧化酶分别增加44.74%,44.73%,38.46%和62.50%。[结论]施用多功能改土剂,改善了制种玉米田理化性质和生物学性质,提高了酶活性及持水量和制种玉米产量。     

功能型土壤改良剂对灰棕荒漠土的改良效果

选择甘肃河西走廊的灰棕荒漠土,采用田间试验方法,进行了功能型土壤改良剂对灰棕荒漠土改良效果的研究。结果表明:功能型土壤改良剂最佳施用量为24.22 t hm~(-2),杂交玉米理论产量为6.76 t hm~(-2);施用功能型土壤改良剂与传统化肥比较,灰棕荒漠土容重、pH、Hg、Cd、Cr和Pb降低7.20%、5.51%、16.21%、28.85%、15.74%和18.02%;总孔隙度团聚体和总持水量增加6.44%、27.35%和6.44%;有机质、碱解氮、速效磷和速效钾增加20.12%、0.80%、0.96%和0.16%;真菌、细菌和放线菌增加117.31%、34.83%和22.06%;蔗糖酶、脲酶、磷酸酶和多酚氧化酶增加61.48%、45.92%、34.78%和60.32%;施肥利润和肥料投资效率增加29.70%和85.28%。施用功能型土壤改良剂,改善了灰棕荒漠土理化性质和生物学性质,提高了酶活性和杂交玉米的经济效益。     

连续施用土壤改良剂对砂质潮土团聚体及作物产量的影响

  【目的】   研究施用无机和有机土壤改良剂对团聚体形成和作物产量的影响,为新型土壤改良剂的应用提供理论依据。   【方法】   以河北廊坊砂质潮土为研究对象,以虾头蟹壳废弃物为核心材料的有机土壤改良剂 (SC) 和以凹凸棒土为核心材料的无机土壤改良剂 (SA) 为试材,进行4年 (2015—2019) 定位试验。试验设4个处理:单施化肥 (CK)、化肥+无机改良剂 (SA)、化肥+有机改良剂 (SC)、化肥+无机改良剂+有机改良剂 (SCA)。种植方式为小麦–玉米轮作。2019年小麦和玉米收获后,测定作物产量并采集耕层土壤,测定土壤理化指标、微生物量碳氮含量、团聚体组成及其碳氮含量。   【结果】   在小麦季和玉米季,SCA处理均可显著提高作物产量,较CK处理分别提高了54.16%和24.26%;在小麦季,SC处理较CK处理显著提高土壤全氮 (TN)、有机碳 (SOC)、速效钾 (AK) 和有效磷 (AP) 含量,微生物量碳 (MBC) 显著提高8.82%,pH显著降低3.19%;在玉米季,SCA处理较CK显著提高了土壤TN、SOC、AK、AP含量,MBC显著提高了33.65%,土壤pH显著降低了5.92%;在小麦季和玉米季,土壤团聚体均以粒径0.053～0.25 mm为主;与CK处理相比,小麦季SC处理土壤粒径 > 0.25 mm的大团聚体含量、平均重量直径 (MWD) 和几何平均直径 (GMD) 分别显著提高42.51%、22.41%和20.35%,玉米季SCA处理3个指标分别显著提高68.71%、35.47%和29.65%;各粒级团聚体中SOC和TN含量都以粒径 > 0.25 mm大团聚体最高,且SCA处理显著增加土壤各级别团聚体SOC和TN含量;施用土壤改良剂增加粒径 > 0.25 mm大团聚体SOC和TN贡献率,小麦季SC处理较CK处理分别增加了29.06%和69.24%,玉米季SCA处理较CK处理分别增加了61.62%和114.20%;通过冗余分析和结构方程模型分析发现,粒径> 0.25 mm大团聚体与pH呈负相关关系,与AP、MBC、SOC以及各粒级团聚体中碳含量呈正相关关系;稳定的团聚体结构会影响SOC含量和pH,改善土壤C/N,进而影响作物产量。   【结论】   在砂质土壤上,单独施用以虾头蟹壳废弃物为核心材料的有机土壤改良剂或与无机土壤改良剂配施均可改善土壤理化性质,促进大团聚体形成,提高团聚体稳定性,稳定的土壤团聚体可通过改善土壤碳氮比以提高作物产量。     

多功能调理剂对甘肃河西内陆盐渍土理化性质和甜高粱产草量的影响

在甘肃河西内陆的盐渍土上,采用田间试验方法,研究了多功能调理剂对盐渍土理化性质和甜高粱产草量的影响。结果表明:多功能调理剂最佳配方组合为:A2B2C1(即营养因子1.80 t/hm~2、有机生态肥72 t/hm~2、盐渍土改良材料1.20 t/hm~2)。不同种类盐渍土改良剂对盐渍土体积质量、pH、EC和全盐由大到小的变化顺序依次为:盐渍土荒滩(CK)抗盐丰盐碱土改良剂禾康盐碱土改良剂盐碱土改良剂多功能调理剂;总孔隙度、团聚体、饱和持水量、有机质、速效氮磷钾、甜高粱产草量由大到小的变化顺序依次为:多功能调理剂盐碱土改良剂禾康盐碱土改良剂抗盐丰盐碱土改良剂盐渍土荒滩(CK)。多功能调理剂与盐渍土荒滩(CK)比较,盐渍土体积质量、pH和全盐分别降低28.05%、3.63%和62.16%;总孔隙度、团聚体和饱和持水量分别增加45.55%、45.55%和32.91%;有机质、碱解氮、速效磷和速效钾分别增加11.74%、145.01%、206.56%和13.35%;甜高粱产草量出苗率、株高、茎粗、单株鲜重和产草量分别增加123.69%、120.00%、105.29%、133.33%和181.13%。多功能调理剂施用量与盐渍土孔隙度、团聚体、持水量、有机质、速效氮磷钾、微生物数量、甜高粱产草量之间呈正相关关系,与体积质量、pH和全盐之间呈负相关关系。多功能调理剂施用量与甜高粱产草量间的回归方程为:y=32.64+0.5561x–0.0003x2,最佳施用量为75.00 t/hm~2,甜高粱产草量为72.66 t/hm~2。在盐渍土上施用多功能调理剂,有效地改良了盐渍土理化和生物学性质,降低了体积质量、pH、EC和全盐,增加了总孔隙度、团聚体、饱和持水量,提高了有机质及速效氮磷钾和甜高粱产草量。     

盐土改良肥对草甸盐土的改良效果和对甜菜经济效益的影响

[目的]研究甘肃省河西走廊盐土改良肥对草甸盐土改良效果和甜菜经济效益的影响,为该区甜菜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铧尖乡草甸盐土,采用田间试验方法开展研究。[结果]影响甜菜产量的原料依次是:盐土调控剂甜菜专用肥有机碳肥。盐土改良肥配方组合为:甜菜专用肥0.0586:盐土调控剂0.0623:有机碳肥0.8791。盐土改良肥施用量与草甸盐土孔隙度、团聚体、持水量、有机质、速效氮磷钾、甜菜农艺性状、经济性状和产量之间呈显著的正相关关系,与容重、pH值、全盐含量之间呈显著的负相关关系。经回归统计分析,盐土改良肥经济效益最佳施用量为39.64t/hm2,甜菜块根理论产量为96.68t/hm2。施用盐土改良肥与传统的抗盐丰盐碱土改良剂和沃丰隆盐碱土改良剂比较,施肥利润分别增加414.48,946.10%元/hm2。[结论]施用盐土改良肥,可以改善草甸盐土理化性质,提高酶活性和甜菜产量。     

北方带状植物篱土壤水分物理性质分异特征

为了探究不同带状格局植被土壤水分物理性质的差异,通过选取我国北方12种典型植物篱并对其土壤水分物理性质的主要指标进行对比分析。结果表明:(1)植物篱系统内各部位土壤持水性能、毛管孔隙度、总孔隙度和机械组成差异不显著(p0.05);黑土区和风沙土区植物篱系统内各部位土壤水稳性微团聚体(粒径0.25mm)、小团聚体(粒径0.25~2.00mm)、大团聚体(粒径2.00mm)和团聚体总量差异显著(p0.05),其中微团聚体(粒径0.25mm)、大团聚体(粒径2.00mm)和团聚体总量均为带内最高;风沙土区与黄土区植物篱系统内各部位土壤有机质含量差异不显著(p0.05);黑土区植物篱系统内各部位土壤有机质含量差异显著(p0.05),其中带内是带前的1.48倍,带后的1.42倍、带间的1.72倍。(2)不同植物篱系统整体间土壤持水性能、孔隙度、水稳性团聚体和有机质含量差异显著(p0.01)。土壤最大持水量、毛管持水量、田间持水量、毛管孔隙度和总孔隙度均表现为黄土区植物篱风沙土区植物篱黑土区植物篱;土壤微团聚体、小团聚体、大团聚体和团聚体总量均为黑土区最高,风沙土区最小;有机质含量表现为黑土区植物篱黄土区植物篱风沙土区植物篱。(3)不同植物篱系统整体间土壤机械组成差异显著(p0.01)。粘粒含量为黄土区植物篱黑土区植物篱风沙土区植物篱;粉粒含量为黑土区植物篱黄土区植物篱风沙土区植物篱;砂粒含量为风沙土区植物篱黄土区植物篱黑土区植物篱。(4)对12种植物篱系统整体进行聚类,按土壤类型不同可分为三类,即黄土区植物篱(甘肃定西和宁夏彭阳)、风沙土区植物篱(内蒙赤峰)、黑土区植物篱(黑龙江拜泉)。     

极浅型潜流人工湿地用于污水处理和风沙土改良的中试研究

[目的]就利用极浅型潜流人工湿地同步处理污水和改良风沙土的可行性进行中试,为后续相关工程的设计、建设和运行提供科学依据。[方法]以污水处理厂初沉池出水为原水,以取自毛乌素沙漠的风沙土为湿地填料,以高羊茅、黑麦草和狗牙根为湿地栽培植物,研究并分析湿地对水中污染物的去除效果和在风沙土的富集特征。[结果]经过15个月的运行,各湿地对污水中COD,TN以及TP的平均去除率分别高于原土68.75%,70.09%和62.74%。运行完毕后,各湿地风沙土较原土有机质、全氮含量显著增加(p0.05),全磷含量虽呈增加趋势但增幅不显著(p0.05),其中风沙土有机质、全氮及全磷含量分别较原土增加了10.64~18.77,8.74~13.98,0.34~0.55倍。[结论]利用极浅型潜流人工湿地同步处理污水和改良风沙土可行。它既能高效净化污水,又可快速提升风沙土的生产力。     

沙质土壤改良剂对科尔沁地区风沙土物理性质及玉米产量的影响

一次性在沙地施加沙质土壤改良剂,研究了其在不同年份对科尔沁沙地风沙土土壤团聚体含量、土壤贮水量以及玉米产量影响的长效机制。结果表明,各处理均能显著提高0—40cm土层间粒径大于0.25mm的团聚体含量,能促进粒径0.1~0.25mm小团聚体逐渐向粒径为0.25~0.5mm和粒径大于2mm的大团粒结构转变,其中以第4a的0—10cm土层处理表现最为明显,粒径0.1~0.25mm小团聚体较CK减少了34.55%,粒径0.25~0.5和大于2mm的大团粒结构分别较CK增加了1.63和12.31倍;在贮水量方面,施入土壤改良剂第3a,第4a,第2a以及第1a分别较CK提高了42.21%~48.48%,32.48%~38.11%,28.35%~34.3%和19.15%~29.47%;在产量方面,各处理间差异均显著,各处理较CK增产幅度在15.1%~59.62%。施加沙质土壤改良剂在前3a可逐年改善土壤团粒结构、贮水能力和提高产量,说明其具有显著的改土和增产效果。     

矿物类风沙土改良剂对小叶锦鸡儿生理特性和生长状况的影响

通过盆栽试验,并运用多元统计的方法分析矿物类改良剂Arkadolith对风沙土的改良效果以及对小叶锦鸡儿生理特性和生长状况的影响,结果表明:Arkadolith改良剂对风沙土理化性质的改良作用明显,表现为土壤容重、总孔隙度、pH值、EC值、>0.25 mm水稳性团聚体、全氮、有效磷、速效钾、有机质明显改善;促进了小叶锦鸡儿的生长,表现为小叶锦鸡儿的蒸腾速率、高生长和生物量明显优于对照,同时当风沙土中施入10%的Arkadolith改良剂时最有利于小叶锦鸡儿的生长。Arkadolith土壤改良剂作为一种新型矿物改良剂,改良土壤的作用更加长久、高效,并且更加安全、环保,同时更有利于植物生长。     

马铃薯淀粉渣对土壤保肥特性及玉米幼苗生长的影响

[目的]探究马铃薯淀粉渣对土壤保肥特性及玉米幼苗生长的影响,为马铃薯淀粉渣的利用提供依据。[方法]采用室内人工气候箱模拟自然环境和用淋洗管模拟田间淋洗的方法,测定沙壤土中施入0,1.00,5.00,10.00,20.00,30.00g/kg的马铃薯淀粉渣对土壤容重、土壤总孔隙度、土壤含水量;土壤淋洗出的硝态氮、铵态氮、速效磷和速效钾含量及玉米幼苗株高、茎粗和干鲜重等指标。[结果]马铃薯淀粉渣施用量为30g/kg时,土壤容重降幅达7.24%,土壤总孔隙度、土壤含水量升幅分别为10.15%,21.25%;土壤淋洗出的硝态氮、铵态氮、速效磷和速效钾含量降幅分别为97.13%,91.03%,63.85%和66.4%;玉米幼苗株高较对照降低8.90%,茎粗较对照增加25.53%,幼苗的干、鲜重分别比对照提高13.47%,15.79%。[结论]马铃薯淀粉渣施用量为30.00g/kg时,改善了土壤理化性状,增强了保肥能力,明显促进玉米幼苗干物质的积累。     

功能性盐土改良肥对河西走廊草甸盐土的改土效应

[目的]解决河西走廊盐土存在的"旱、涝、盐、瘦"等疑难问题,为改良河西走廊盐土提供理论依据。[方法]采用酸碱中和原理、离子交换原理、土壤结构改良方法,将自主研发的盐碱调控剂、有机活性肥和甘草专用肥按比例合成功能性盐土改良肥,进行田间验证试验,以便对功能性盐土改良肥的改土效应作出科学的评价。[结果]功能性盐土改良肥最佳配方组合为:盐碱调控剂∶有机活性肥∶甘草专用肥为0.072 4∶0.905 1∶0.022 5。功能性盐土改良肥施用量与草甸盐土总孔隙度、团聚体、持水量、阳离子交换能力(CEC)、有机质、速效氮磷钾、甘草农艺性状和根鲜重呈显著正相关关系,与容重、pH值和全盐含量呈显著的负相关关系。功能性盐土改良肥最佳施用量为24.95t/hm2,甘草鲜根理论产量(y)为13.45t/hm2。不同种类盐碱土改良剂对草甸盐土容重、pH值、全盐和真菌由大到小的变化顺序依次为:对照沃丰隆盐碱土改良剂抗盐丰盐碱土改良剂功能性盐土改良肥;总孔隙度、团聚体、细菌、放线菌和酶活性由大到小的变化顺序依次为:功能性盐土改良肥抗盐丰盐碱土改良剂沃丰隆盐碱土改良剂对照。施用功能性盐土改良肥与对照比较,容重、pH值、全盐和真菌分别降低13.38%,7.91%,39.82%和55.56%;总孔隙度、团聚体和甘草根鲜重增加15.42%,56.36%和21.62%;细菌、放线菌、蔗糖酶、脲酶、磷酸酶和多酚氧化酶分别增加60.26%,84.62%,65.23%,79.52%,68.42%和69.35%。[结论]在甘肃省河西走廊草甸盐土上施用功能性盐土改良肥,可以有效改善草甸盐土理化性质和生物学性质,提高土壤酶活性和持水量。