甲鱼养殖废水在土壤-植物生态工程系统的处理与利用

以甲鱼养殖温室排放的富含营养物的养殖废水和利用废水栽培蔬菜的生态工程生产系统为研究对象,和商品营养液对比,在4种不同土壤上开展了浇灌甲鱼养殖废水栽培散叶莴苣(生菜)的研究.120 d的实验结果表明,用甲鱼废水和营养液分别处理4种土壤的生菜产量差异不显著,但生产上要用甲鱼废水完全替代营养液作为肥料用于土壤栽培,还需对甲鱼废水进行预处理;潮土对甲鱼养殖废水有较大的适应性;甲鱼养殖废水的主要营养元素组成与植物需要相比,P元素和K元素还比较缺乏.用甲鱼类废水处理的4种土壤生菜的含Ca量均大于用营养液处理的4种土壤.     

水培番茄对甲鱼养殖废水的净化和滤清

采用温室内水培试验方法,研究了水培番茄对甲鱼养殖废水的净化和滤清作用。结果表明,水培番茄栽培系统对甲鱼养殖废水中的COD、NO2、3-N、NH4-N、P等有较高的净化率,其值分别为77%、33%、97%、100%。水培番茄植株根须和根毛对养殖废水中的悬浮物和固体残渣有良好的吸附和过滤性能,平均每棵植株根部可吸附和沉淀大约10—12g固形物。     

甲鱼养殖废水作为温室番茄栽培灌溉用水的效果研究

针对甲鱼养殖废水排放所造成的环境负荷、资源浪费和温室栽培灌溉的大量用水需求，采用塑料温室栽培试验方法，研究了将甲鱼养殖废水作为温室樱桃番茄栽培灌溉用水的可行性和效果。试验中养殖废水与自来水混合的比例设为：0、50％和100％，栽培试验在无基肥和添加基肥两种情况下进行。结果显示．无基肥添加时，用100％养殖废水灌溉番茄时对其茎粗生长和产量的促进作用明显，番茄茎粗比用纯自来水灌溉的增大约8．6％，产量增加24％左右。50％的养殖废水灌溉效果介于纯甲鱼废水和纯自来水之间；添加基肥时，用50％养殖废水灌溉的番茄茎粗比纯自来水灌溉的增大6％左右，50％和100％养殖废水灌溉情况下的番茄收获量在6月底基本相同，比用纯自来水灌溉的增加约3．8％。养殖甲鱼废水中的养分能部分供给作物生长需要，对有、无基肥添加情况下的樱桃番茄生长都显示出一定的促进作用，但养殖废水的稀释程度对作物生长效果要根据栽培基质的养分管理不同而定。     

水热炭化废水灌溉对水稻生长及土壤理化性质的影响

通过设置4种生物质水热炭化废水体积分数(25%、50%、75%、100%)替代灌溉试验，观察盆栽水稻生长指标和土壤理化指标，明确废水还田利用的可行性。结果表明，生物质水热炭化废水灌溉抑制了水稻株高的生长，但对水稻分蘖能力是有利的，75%废水对产量有所提高，但施用比例过高(100%废水)会降低产量。同时，生物质水热炭化废水对土壤理化性质有不同程度的改良作用，土壤中有机质、全氮、氨态氮含量均有提高。     

几种常用水质改良剂处理中华鳖养殖废水效果比较试验

温室甲鱼养殖业废水的排放已严重危害了我国长三角地区农村生态环境。利用水质改良剂处理温室甲鱼养殖废水是目前常用手段。为了探索水质改良剂处理温室甲鱼养殖废水的可行性,该文选择聚合铝盐、聚丙烯酰胺、过硫酸氢钾复合物,开展了对温室甲鱼养殖废水的处理试验。结果表明:用聚合铝盐、聚丙烯酰胺处理24 h后,能有效降低COD,增加能见度,对氨氮、亚硝酸盐、溶解氧没有作用,用过硫酸氢钾复合物处理24 h后,可增加溶解氧,降低COD及亚硝酸盐,对氨氮没有效果,由此表明利用单一方法无法使养殖废水无害化,必须多种方法综合使用。     

水分对侧柏林地土壤温室气体排放的影响

以侧柏林地原状土壤为试验材料,利用人工气候箱(TPG-1260-TH)培养,研究不同土壤水分含量(最大田间持水量的20%、40%、60%、80%)对侧柏林地土壤CO2、N2O、CH4 3种温室气体排放通量的影响.结果表明:土壤水分含量为60%时,侧柏林地土壤CO2排放通量最大,平均排放通量为96.351 mg/m2h;...     

不同盐碱程度土壤氧化亚氮(N2O)排放途径的研究

选取内蒙古河套灌区4种不同盐碱程度土壤(极度盐土、盐土、重度盐土和轻度盐土),通过室内低浓度乙炔抑制技术和纯氧气抑制技术,研究不同盐碱程度土壤中N_2O的排放途径及其贡献率。结果表明:N_2O累积排放量随着土壤盐碱程度的升高而升高,轻度盐土(SA)、重度盐土(SB)、盐土(SC)和极度盐土(SD)的N_2O累积排放量分别为289.71、500.08、951.66、1 750.39μg·kg~(-1);在整个培养实验期间,4种不同盐碱程度土壤的硝化过程和反硝化过程的N_2O排放总贡献率分别为22.51%~35.75%和60.35%~72.46%,其他过程的N_2O排放贡献率为3.90%~5.81%,表明反硝化过程是盐碱土壤中N_2O的主要排放途径。4种不同盐碱程度土壤,不同排放途径N_2O排放贡献率随着土壤盐碱程度(电导率)的升高,硝化过程的N_2O排放贡献率逐渐升高,反硝化过程的N_2O排放贡献率逐渐降低。     

再生水配以不同氮肥对冬小麦土壤温室气体排放的影响

为探明再生水灌溉下不同氮肥对冬小麦土壤温室气体排放的影响,采用再生水和清水2种水质配以不同无机肥料(尿素、胺肥、缓释肥)的正交试验,分析不同试验处理对土壤温室气体排放和冬小麦产量的影响。结果表明:1)相对清水灌溉,再生水灌溉CO_2日平均排放通量增加4.78%~29.93%,N_2O日平均排放通量增加17.48%~32.50%。2)相对于再生水无施肥处理,再生水施肥处理CO_2日平均排放通量分别增加了14.037%、13.230%、7.353%,N_2O日平均排放通量分别增加了81.4%、99.2%、39.8%。3)再生水灌溉比地下水灌溉可以增加冬小麦产量,平均增幅3.58%。4)显著性分析表明:再生水灌溉下施肥种类对CO_2日平均排放通量影响不显著(P0.05),对N_2O日平均排放通量影响显著(P0.05);2种水质对温室气体日平均排放通量影响不显著(P0.05);施肥种类和水质对冬小麦产量无显著影响(P0.05)。     

橡胶废水农田回用对土壤理化性质的影响

利用干湿循环试验模拟不同浓度制胶废水直接施用于土壤,试验结果显示中低浓度制胶废水直接施用,在施用初期土壤容重平均降低了1.91%,最大持水量、毛管持水量和最小持水量分别提高了15.84%、21.29%和45.07%,水稳性团聚体提高在35%以上,对土壤理化性质调控作用显著,后期随着施用次数的增加调控作用降低。高浓度制胶废水在施用过程中土壤容重升高,持水量降低,土壤结构被破坏。说明将高浓度制胶废水直接施用会堵塞土壤孔隙,使土壤板结,土地无法耕种,而将制胶废水浓度降低后短期施用,能有效改良土壤结构,成为制胶废水农田回用的新思路。     

除草剂对土壤温室气体排放的影响

试验设对照、尿素、尿素+草甘膦和尿素+丁草胺4个处理,尿素氮用量为200mg·kg-1干土,除草剂用量为10mg有效成分·kg-1干土。在实验室恒温培养条件下,研究除草剂对菜田土壤温室气体排放的影响。结果表明,菜田土壤中施用氮肥显著增加了温室气体N2O、CO2和CH4的排放。尿素氮肥中添加草甘膦显著抑制N2O、CO2的排放,分别比尿素处理降低48.4%和20.2%;添加丁草胺显著抑制N2O排放,比尿素处理降低23.2%,对CO2排放略有减少但不显著;草甘膦和丁草胺对CH4排放都无明显影响。这说明除草剂对土壤温室气体的排放具有显著影响,但不同除草剂品种的效应也存在明显差异。因此,在农田温室气体排放估算时应考虑除草剂的施用对温室气体减排所产生的效果。     

安康市设施蔬菜施肥现状及土壤养分累积特性研究

[目的]探索安康市设施蔬菜施肥现状及土壤养分累积特性。[方法]调查安康市40余个塑料大棚蔬菜的施肥现状,并测定土壤养分含量。[结果]结果表明:当地过量施氮磷现象比较普遍,而钾肥施用量相对不足;土壤中的全氮、有效氮、有效磷及有机质含均明显高于露地,而pH值低于露地。[结论]安康市设施蔬菜化肥施用氮磷钾比例明显失调,研究含量合理的施肥数量和比例等问题对于安康市设施蔬菜生产意义重大。     

我国菜园土壤的资源特点与持续利用

作者系统地研究了我国多种类型母土上发育的菜园土壤的发生发育特征以及与起源土壤的关系,探讨了菜园土壤的养分富集、肥力演变和污染退化特点。研究表明,菜园土壤随着植菜历史的延长,有机质及各养分元素的含量有明显增加的趋势,其中以速效磷强烈富集和有机质大量积累为最典型的特征。土壤中Ｚｎ、Ｃｕ、Ｐｂ的全量含量和有效态含量均有明显增高的趋势。根据我国菜园土壤资源特点和目前的具体情况提出了管理和持续利用中应注意的问题。     

不同种植年限设施菜地土壤微生物量和群落结构的差异

【目的】研究不同种植年限设施菜地土壤微生物量和群落多样性变化规律,探索高度集约利用下土壤质量退化的根本原因和机理,为设施菜地土壤可持续利用提供理论参考。【方法】采集江苏省常熟市由稻麦轮作农田转变为设施菜地种植3 a、6 a和10 a等3个不同年限0-20 cm表层土壤,以周围种植水稻/小麦的农田土壤作为参照,分别测定土壤理化性质、微生物量和微生物群落多样性等指标。【结果】由稻麦轮作农田转变为设施菜地种植3 a的土壤微生物活性较强,养分含量较高;种植6 a后微生物活性明显降低,速效养分含量积累。种植年限从3 a到10 a,速效氮含量升高66.1%,速效磷含量升高97.2%。种植3 a以内pH接近中性,而种植6 a以上pH降低至酸性。土壤微生物量碳和微生物商在种植3 a均最高,种植6 a和10 a后显著降低。微生物群落的碳源利用指纹（BIOLOG）分析表明,种植3 a平均吸光值（AWCD）和微生物多样性指数（Shannon、Simpson和McIntosh）均最大,对碳源的利用能力最强,种植6 a和10 a明显降低,其中AWCD和Shannon指数分别比种植3 a降低了96.1%、15.4%和89.7%、17.6%。磷脂脂肪酸（PLFA）分析表明,种植3 a PLFA总量及细菌、真菌、放线菌PLFA含量均最大,而种植6 a和10 a以上指标均明显降低,其中,种植10 a土壤的PLFA总量及细菌、真菌、放线菌PLFA含量分别比种植3 a降低27.4%、21.8%、42.7%、49.4%（P＜0.05）。【结论】随着设施菜地种植年限增加,土壤微生物量和群落结构发生了明显变化,设施菜地种植3 a土壤微生物活性和群落结构稳定性明显增强,而种植6 a以上土壤微生物活性和群落结构稳定性明显降低,土壤生物质量显著退化。     

菜园土壤锌营养状况及其与土壤有机碳的关系

通过野外调查与室内分析相结合的方法,研究了杭州市郊主要菜园土壤锌营养状况,并对其与土壤有机碳的关系作了探讨.取样分析结果表明：调查区域菜园土壤全锌含量在75.5～302.0mg/kg之间,平均为(168.1土58.0)mg/kg;有效锌含量在0.78～9.15mg/kg之间,平均为(3.90±2.01)mg/kg.同时还发现,菜园土壤有效锌含量与全锌含量呈极显著正相关,菜园土壤有效锌的供给是以全锌量为基础的.全锌含量与总有机碳和易氧化有机碳含量均呈极显著正相关;有效锌含量也与总有机碳和易氧化有机碳含量呈极显著正相关.这表明施用有机肥料可能是菜园土壤锌营养的重要来源之一.     

长沙市边缘带主要蔬菜基地土壤的肥力特性

通过野外调查采样和室内分析,对长沙市郊区176个土壤样品的肥力特征进行了系统研究.结果表明:总体养分状况良好,有机质、氰素、磷索和钾索含量均很丰富,其中土壤速效磷和速效钾含量远高于一般高产耕地土壤和自然土壤,是菜园土壤的一大显著肥力特征.第四纪红土发育的红菜园土的土壤有机质和全氮的平均含量要高于河流冲积物发育的冲积菜园土,但土壤全氮含量不如有机质含量差异大.冲积菜园土的土壤全磷和全钾含量高于红菜园土.而有效养分含量两种母质发育的土壤间差异不大.不同蔬菜基地之间部分养分差异明显,同一蔬菜基地也存在养分间的不平衡现象.潭阳洲蔬菜基地的肥力水平比较低,只有全钾和速效钾的含量处于中等水平,其它指标都是本次调查5个蔬菜基地中最低的.(朗)梨村的整体肥力水平也比较低,但有机质含量最高.东湖村、陈家渡、杉木村的整体肥力水平比较高.     

Changes in Transformation of Soil Organic C and Functional Diversity of Soil Microbial Community Under Different Land Uses

Changes in soil biological and biochemical properties under different land uses in the subtropical region of China were investigated in order to develop rational cultivation and fertilization management. A small watershed of subtropical region of China was selected for this study. Land uses covered paddy fields, vegetable farming, fruit trees, upland crops, bamboo stands, and forestry. Soil biological and biochemical properties included soil organic C and nutrient contents, mineralization of soil organic C, and soil microbial biomass and community functional diversity. Soil organic C and total N contents, microbial biomass C and N, and respiration intensity under different land uses were changed in the following order: paddy fields (and vegetable farming) > bamboo stands > fruit trees (and upland). The top surface (0–15 cm) paddy fields (and vegetable farming) were 76.4 and 80.8% higher in soil organic C and total N contents than fruit trees (and upland) soils, respectively. Subsurface paddy soils (15–30 cm) were 59.8 and 67.3% higher in organic C and total N than upland soils, respectively. Soil microbial C, N and respiration intensity in paddy soils (0–15 cm) were 6.36, 3.63 and 3.20 times those in fruit tree (and upland) soils respectively. Soil microbial metabolic quotient was in the order: fruit trees (and upland) > forestry > paddy fields. Metabolic quotient in paddy soils was only 47.7% of that in fruit tree (and upland) soils. Rates of soil organic C mineralization during incubation changed in the order: paddy fields > bamboo stands > fruit trees (and upland) and soil bacteria population: paddy fields > fruit trees (and upland) > forestry. No significant difference was found for fungi and actinomycetes populations. BIOLOG analysis indicated a changing order of paddy fields > fruit trees (and upland) > forestry in values of the average well cell development (AWCD) and functional diversity indexes of microbial community. Results also showed that the conversion from paddy fields to vegetable farming for 5 years resulted in a dramatic increase in soil available phosphorus content while insignificant changes in soil organic C and total N content due to a large inputs of phosphate fertilizers. This conversion caused 53, 41.5, and 41.3% decreases in soil microbial biomass C, N, and respiration intensity, respectively, while 23.6% increase in metabolic quotient and a decrease in soil organic C mineralization rate. Moreover, soil bacteria and actinomycetes populations were increased slightly, while fungi population increased dramatically. Functional diversity indexes of soil microbial community decreased significantly. It was concluded that land uses in the subtropical region of China strongly affected soil biological and biochemical properties. Soil organic C and nutrient contents, mineralization of organic C and functional diversity of microbial community in paddy fields were higher than those in upland and forestry. Overuse of chemical fertilizers in paddy fields with high fertility might degrade soil biological properties and biochemical function, resulting in deterioration of soil biological quality.     

设施菜地土壤有机碳及酶活性特征

【目的】为了研究设施条件对菜地土壤有机碳组分及土壤酶活性的影响,选取北京市大兴和昌平典型的长期设施菜地土壤进行试验。【方法】通过土壤有机碳组分分析和酶活性测定,探讨不同种植环境和土层深度下土壤有机碳和土壤酶活性特征。【结果】与露天菜地相比,设施菜地土壤pH显著降低,年均最大降幅0.08,而电导率则显著升高。在0~15cm和15~30cm土层中,设施菜地土壤有机碳和易氧化有机碳含量均显著高于露天菜地,分别比露天菜地高10.1%~143.9%和24.6%~95.3%。设施菜地土壤中碱性磷酸酶和芳基硫酸酯酶活性显著高于露天菜地,有利于土壤中有机态P和S的矿化和周转;而转化酶和β-葡萄糖苷酶的活性均低于露天菜地,转化酶活性与有机碳呈显著负相关,表明设施条件下C素的周转受到一定程度的抑制。过氧化氢酶活性的差异仅表现在表层土壤中,且在不同采样点的规律并不一致。【结论】设施种植条件有利于土壤有机碳及其活性组分含量的提高,对土壤酶活性的影响因酶的种类存在差异。     

不同利用方式下土壤对磷的吸附—解吸特征

为了揭示闽江流域不同土地利用方式对土壤磷的固定和释放机制,对闽江上游果园、茶园、旱地、水田、蔬菜地和林地几种利用方式土壤磷的吸附—解吸特征进行研究。结果表明:蔬菜地土壤的速效磷含量最高,对200～2 400 mg/kg不同含量磷加入后的吸附率远低于其他土壤,仅为14.19%~30.88%,等温吸附曲线无拐点,土壤对磷的缓冲能力弱,最大磷吸附量为476.19 mg/kg。水田和林地的吸附能力略强,最大吸附量分别为1 000.00、1 111.11 mg/kg。土壤吸附能力越弱的对磷的解吸率越高,不同利用方式土壤磷的解吸率表现为菜地>水田和林地>旱地、茶园和果园。随着解吸次数增加,解吸率降低,且各土壤解吸率差异主要表现在第1次解吸过程中。因此,研究区域应减少菜地和水田的磷肥输入,林地地表植被的保护也是控制土壤磷流失的重要措施。     

滇池流域斗南不同土地利用下土壤养分的分布及其对环境的影响

在滇池流域斗南村选取5种典型的土地利用方式的25个土壤样品,对土壤中氮、磷和有机质进行对比分析。结果显示,不同土地利用类型氮、磷和有机质含量有明显差别:蔬菜花卉地上的含量都是最高的;其次是抛荒的蔬菜花卉地;作为粮食作物和水土保持措施的小麦地和林地,因为其经济价值较低,投入较少,养分的含量是最低的;流入滇池的旁沟养分含量相对较高,加剧了滇池的富营养化。综上所述,确定距离滇池最近的蔬菜花卉地和抛荒地是滇池的最主要的非点源污染源,从而为滇池污染的治理,合理规划土地利用提供理论依据。     

含硫尾矿废水对水田土壤的污染

研究受铜矿尾矿废水影响的受害农田之结果表明，虽然废水硫化物含量低于排放标准，但其硫酸盐含量却比水库水高出１０倍，受废水影响，土壤全硫含量（特别是水溶性和吸附性硫部分）显著增加，同时，土壤的Ｃ／Ｓ比值显著下降，有机质含量高的土壤在渍水条件下形成强烈的还原性环境，使土壤中硫化物含量迅速增加，从而对水稻根系造成毒害，因此，笔者建议在我国的废水排放标准及农田灌水水质标准中，增加硫酸根监测项目和标准。