风化煤施用对复垦土壤理化性质酶活性及植被恢复的影响研究

针对黄土高原气候特征以及露天矿区复垦土壤存在的土壤土体松散、抗蚀能力弱、有机质含量低、养分贫乏等问题,利用风化煤为修复介质,通过室内模拟分析试验,研究了种植不同品种紫花苜蓿后,冻融交替作用和水分状况对矿区复垦土壤理化性质、酶活性及植被恢复的影响。结果表明,合理施用风化煤对露天煤矿复垦土壤物理、化学、生物学性质有明显的改良效果。各个指标间存在显著的相关性,有机质含量的提高能够促进其他物理、化学、生物学指标的改善,团聚体百分含量最大达到95．80％,较对照增加1．20％;脲酶活性最高达到0．181（NH4-Nmg·g^-1·24h^-1）,较对照增加88％。土壤水分状况对复垦土壤性质影响显著,含水量10％处理的土壤水稳性团聚体百分含量显著高于含水量5％和15％的处理,适当的水分条件,对改良效果有明显的促进作用。经历冻融交替作用后,施用风化煤对紫花苜蓿种植区土壤的理化性质、酶活性均有显著的良性影响。研究结果显示施用风化煤可有效促进矿区土壤的结构改良及生态重建。     

煤矸石障蔽对沙地土壤的改良作用研究

试验研究表明 ,煤矸石沙障对沙地土壤有明显的改良作用 ,使沙地土壤中细粒物质增加 ,土壤水分含量提高 ,土壤结构发生改变 ;土壤中有机质、全 N、速效 P、速效 K含量显著增加 ,分别是流沙对照地的 2 .6 5 ,2 .6 6 ,1.30 ,1.2 4倍。同时 ,分析结果表明 ,障蔽规格对土壤养分、水分的影响较显著 ,而矸石粒径影响不显著。     

苜蓿改良白浆土效果及农牧结合综合效益的研究

对白浆土的改良利用进行了探讨，认为种植苜蓿不但可以提高各层次土壤孔隙度，增加水稳性团粒，降低土壤容重，增加蓄水能力和渗排水能力，提高土壤有机质和氮磷钾含量，而且通过饲养奶牛，牛粪还田和苜缩翻压后种植粮食作物，经济效益显著，是长期培肥地力、充分利用自然资源，改土兼利用的有效途径。     

土壤分化促成与改良研究进展综述

岩石风化成土作用是生态系统矿质元素的重要来源,也是全球矿质元素生物地球化学循环的重要环节。介绍了道库恰耶夫创立的五大成土因素学说,分析了影响山地土壤成土过程的主要驱动因子,针对目前国内外土地破坏与退化情况,介绍了不同材料对退化山地风化土壤促成和改良的作用,提出通过物理、化学、生物方式加速成土过程机理和技术的研究来解决退化土壤恢复过程中的难题。     

煤矸石风化物复垦基质改良措施初探

大颗粒、强酸性、地温高一直被认为是煤矸石复垦的主要限制因子。试验采用煤矸石和黄土、粉煤灰不同比例均匀混合的方法进行盆栽试验,通过对大豆作物出苗率、株高、根冠比等生长指标的分析,以低成本改良土壤结构特性,进而对煤矸石风化物的复垦基质进行了探讨,为煤矸石堆积区的土地复垦提供了科学依据。     

粉煤灰改良砂姜黑土对冬小麦田生态因子的影响

1997年－1999年通过桶栽试验研究了粉煤灰良砂姜黑土对冬小麦田生态因子影响。结果表明，粉煤灰施入砂姜黑土降低了土壤的容量、比重及土壤的粘粒含量，增加了土壤的总孔隙度、毛管孔隙度和土壤饱和导水率、并分别得出土壤容重、比重、毛管孔隙度和饱和导水率与粉煤灰用量的模拟方程。同时，也对土壤温度、土壤含水量及土壤微生物数量在整个生育时期的变化动态进行了研究。     

城市污水处理厂污泥对沙漠化土壤的改良效果

为探究城市生活污水处理厂脱水污泥作为土地改良剂对沙漠化土壤的改良效果,确定合适的污泥掺混量,试验以离心脱水污泥与沙漠表层土壤按污泥掺混量为5%,10%,15%,20%,25%,30%,35%充分掺混,以土壤物理指标、营养指标为考察指标,研究不同污泥掺混量对沙土的改良效果,并与3种适于耕作土壤平行对比。试验表明沙土经污泥掺混后,随着污泥掺混量的增大,其土粒密度、土壤容重降低;污泥掺混量与土粒密度和土壤容重呈负相关,相关系数可达-0.99,-0.89,而土壤孔隙度增加,呈正相关(r=0.79),当污泥掺混量大于10%后,污泥掺混量对土壤容重、孔隙度的改良效果减缓;改良沙土中有机物含量、含水率随污泥掺混量增加呈线性增加(r0.99),持水能力与污泥掺混量呈显著正相关(r=0.99)。改良沙土较对比土壤有更强的保水能力;氮、磷元素含量和污泥投加量呈显著正相关(r0.95),污泥掺混量为15%~25%时,改良沙土氮磷含量均接近对比土壤含量,污泥掺混对土壤全钾含量改善不大,但能有效提高土壤有效钾含量。污泥掺混量为10%~25%时,改良沙漠化土壤的理化性质接近对比适宜耕作土壤。     

微生物菌肥对干旱矿区土壤的改良效果

为了提高干旱矿区土壤肥力,丰富植被重建及生态修复理论,通过盆栽试验,种植紫花苜蓿、披碱草和冰草3种干旱矿区常见草本植物,并结合施用不同浓度的微生物菌肥处理,利用双因素方差分析揭示施肥水平和植物种类对土壤生物及理化性质的影响,采用因子分析和聚类分析进行综合评价,以筛选土壤改良效果的最佳组合。结果表明:(1)试验组较对照组土壤中细菌、真菌、放线菌、微生物总数量、微生物量碳、氮、有机质和速效氮磷钾均显著增加(p0.05),而微生物量碳氮比和pH显著减小(p0.05)。(2)施肥水平和植物种类对细菌、真菌、放线菌、微生物总量、微生物量氮和碳氮比有显著交互作用。(3)因子分析和聚类分析的结果基本一致,土壤改良效果最佳的为种植紫花苜蓿并施入20 g/kg的微生物菌肥;施用微生物菌肥能有效改良水肥贫瘠的干旱矿区土壤,随着微生物菌肥施用量的增加,土壤的改良效果逐步提升。     

二种含腐植酸钾肥的制备方法及对甘薯、生姜的增产效果

腐植酸是一种有良好生物活性的有机高分子物质,风化煤中含有丰富的腐植酸.根据薯芋作物需钾较多的营养特性,应用风化煤、氢氧化钾、硫酸钾等制备了2种含腐植酸钾肥;通过田间试验,就2种肥料对甘薯、生姜的增产效果进行了研究.试验结果表明:与施用硫酸钾比较,甘薯施用含普通腐植酸钾肥,结薯数相似,平均薯块重显著增加,块根产量提高8.12%;施用含活性腐植酸钾肥,结薯数显著增多,平均薯块重相似,块根产量提高9.52%.生姜施用含普通腐植酸钾肥和含活性腐植酸钾肥,根茎产量分别提高5.28%和12.05%,含活性腐植酸钾肥的增产效果优于含普通腐植酸钾肥.因此,在利用风化煤生产含腐植酸钾肥时,应根据作物类型选择工艺路线.     

苜蓿接种根瘤菌和施肥对铁尾矿砂基质改良效果的影响

采用裂区试验设计方法,以铁尾矿砂为生长基质进行紫花苜蓿(Medicago sativa L.)盆栽试验,探讨了紫花苜蓿接种不同根瘤菌菌株和施肥水平对紫花苜蓿生长的影响,以筛选出明显促进紫花苜蓿生长的根瘤菌菌株与施肥水平的最佳组合。在最佳组合条件下,研究了紫花苜蓿连续种植2a后铁尾矿基质理化性质和生物学特性的变化。结果表明:(1)接种根瘤菌明显促进了紫花苜蓿根瘤重、根鲜重、地上部鲜重、株高的提高,其中以接种菌株17676的效果明显。(2)施肥对紫花苜蓿的生长有显著的促进作用。随着施肥水平的提高,紫花苜蓿的各项生长指标均逐渐增大,在5%施肥水平时最高,并且在5%施肥水平时紫花苜蓿地上部鲜重和株高与2.5%和1%2个施肥水平间差异显著。2.5%施肥水平下,紫花苜蓿根瘤重最大,但与5%施肥水平差异不显著。表明5%施肥水平对促进紫花苜蓿生长的效果最佳。(3)与对照(裸尾矿砂)相比,在5%施肥水平条件下,种植接种17676菌株的紫花苜蓿后,铁尾矿砂基质的理化性质和生物学特性均有了极为明显的改善(P0.01)。其中,容重显著下降,田间持水量和总孔隙度明显提高,pH值显著下降并接近中性,有机质和速效养分(碱解氮、速效磷、速效钾)含量显著提高,基质中的细菌、真菌和放线菌的数量以及土壤酶(过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶、磷酸酶和纤维素酶)活性明显提高。(4)与播种当年相比,种植紫花苜蓿2a的铁尾矿砂基质的理化性质和生物学特性均有不同程度的改善。其中,除了细菌和真菌数量以及有机质和碱解氮含量的提高效果不明显外,其他各项指标均达到了显著水平。表明5%有机肥水平条件下种植接种17676菌株的紫花苜蓿对铁尾矿砂基质的改良效果显著,紫花苜蓿种植年限对铁尾矿砂基质的改良效果也有重要作用。     

过量施用磷肥对红壤发育的水稻土化学性质的影响及其与水稻生长的关系

A filed experiment with an early rice-late rice rotation was carried out on a paddy soil derived from red soil in the southern part of Zhejing Province to elucidate the effect of excess P application on some important characteristics of soil properies and its relation to nutrient status and grain yields of rice crops.The experimental results indicated that adequate fertilizer P(15 kg P hm^-2)could increase the content of soil available P at the tillering stage of early rice,the contents of N,P and K in the shoots of early rice at primary growth stages,and the grain yield of early rice by increasing valid ears per hectare and weight per thousand grains,which,was mainly related to the higher contents of reduced,non-reduced and total sugar in the shoot at the heading stage, And early rice supplied with excessive P could not yield more than that applied with adequate, P de to the reduction in the valid grain percentage and weight per thousead grains. In addition,one-time excess P supply at a rate as high as 90 kg P hm^-2 could not improve the soil P fertility in case the soil available P content was lower than the initial(3.74mg kg^-1 soil) after an early rice-late rice rotaion,and made a decline in the grain yield increased by per kilogram fertilzer P.Thus,one-time excess P supply should not be adopted for soils with a large P fixation capacity like the paddy soils derived from red soils.     

煤矸石山废弃地不同植物复垦措施及其对土壤化学性质的影响

 为了筛选出适合煤矸石山废弃地的造林树种和复垦措施,在辽宁省抚顺市,初步研究了不同植物复垦措施对煤矸石山废弃地土壤化学性质和植物生长的影响。结果表明:不同供试植物在煤矸石山废弃地的成活率在21%～85%之间,其中白榆和沙打旺的成活率分别为81%和85%,而小叶杨、刺槐、栾树的成活率均在70%左右,这些植物均适合于在煤矸石山废弃地生长。植物措施能明显提高煤矸石山废弃地不同土层的有机质、全N、全P和全K含量,但提高程度随土壤层厚度和养分种类而不同。在植物复垦中,配合应用生物复合肥料、生物菌剂和保水剂,能改善主要造林树种的生长状况。     

不同复垦模式及复垦年限对土壤微生物的影响

为了研究不同复垦年限及复垦植被模式对复垦土壤生物肥力的影响,通过野外调查和采样分析,对平朔安太堡露天煤矿不同复垦年限及复垦植被模式下和原地貌（对照）土壤中细菌、放线菌和真菌3种微生物的数量及变化进行了研究。结果表明：1）从微生物总数来看,随着复垦年限的增加,微生物总数呈增加的趋势,复垦13a的土壤微生物总数达到了624.35×105～1 448.19×105 cfu/g,平均可达1 183.01×105 cfu/g（除自燃地外）,最高的和原地貌已相当。2）在不同复垦年限及复垦模式复垦地0～20 cm表层土壤微生物三大类区系组成中,细菌数量占绝对优势（95%以上）,放线菌数量次之,真菌数量最少。3）不同复垦植被配置方式对复垦土壤微生物数量的增加作用不同。在同一地点不同复垦模式复垦7 a的土壤中微生物数量的变化趋势是紫穗槐＞沙枣＞沙棘。不同复垦模式复垦13 a,从微生物角度评价它们的生态效益是：云杉×油松×落叶松＞刺槐×油松×榆树＞刺槐×柠条＞冰草×刺槐×柠条。4）从土壤微生物与复垦土壤养分的相关系数来看,细菌数量和微生物总数与土壤有机质、碱解氮含量呈显著正相关。     

长白落叶松纯林改造对林地土壤性质的影响

以黑龙江省林口林业局长白落叶松纯林带状伐后栽植阔叶树种形成的针阔混交林为对象,研究水曲柳、长白落叶松—水曲柳、长白落叶松、长白落叶松—胡桃楸与胡桃楸等5种林带下土壤的物理性质、养分状况和微生物数量。结果表明：长白落叶松纯林改造成针阔叶混交林初期,土壤密度随土层深度增加而显著增加,土壤孔隙度则随土层深度增加而显著降低,林带间差异不显著;各林带有机质含量、养分元素全量及速效养分含量均随土层加深而显著减少,但全K含量变化不明显,阔叶林带及针阔林带土壤养分含量多高于落叶松林带,0-10 cm土层的全N、全P与全K含量最大分别提高13.99%、8.00%与11.23%,水解N、有效P与速效K含量最大分别提高18.84%、12.37%与6.71%;土壤细菌、真菌与放线菌主要集中在0-20 cm土层,且随土层深度增加而减少,阔叶林带及针阔林带土壤微生物总量均高于落叶松林带,大小顺序为水带〉落-水带〉落-胡带〉胡带〉落带。研究结果可为长白落叶松纯林改造提供科学依据。     

Alkaline hydrolyzable nitrogen and properties that dictate its distribution in paddy soil profiles

Nitrogen (N) is a key nutrient for rice production, and its bioavailability in paddy soils is strongly coupled to soil organic matter (SOM) cycling. A better understanding of potentially available N forms in soil, such as alkaline hydrolyzable N (AH-N), and their depth distribution will support the development of best management practices to improve the N use efficiency of rice while minimizing adverse environmental effects. Fifteen rice (Oryza sativa L.) fields from Southern Brazil were selected, and stratified soil samples were taken to a depth of 60 cm before crop establishment. Selected soil physical and chemical properties were analyzed to evaluate their relationships with AH-N contents in the soil profile. The AH-N contents below 20 cm varied extensively (increased, reduced, or constant) compared with that above 20 cm. Although clay and clay + silt contents were highly correlated to AH-N for some soils, the major property dictating AH-N distribution by depth was total N (TN), as the correlation between TN and AH-N was mainly by direct effect. The proportion of TN recovered as AH-N across sites and depths presented high amplitude, and thus AH-N was not a constant N pool across depths, indicating that AH-N can be affected by soil management practices even when TN showed no major changes. The distinct distribution of AH-N across soil sampling sites and depths indicates that depths greater than 20 cm should be considered when calibrating the AH-N index for N fertilizer recommendations for flooded rice in Southern Brazil.     

基于能值分析的蜜柚园生草模式生态经济效益评价

蜜柚是福建省平和县优势特色产业,目前面临发展困境。生草栽培是推动蜜柚绿色发展的重要途径,为科学评价蜜柚园生草模式的生态经济效益,本文应用能值分析法测评平和县五寨镇前岭村蜜柚园生草模式和蜜柚园清耕模式的能值自给率、能值投资率、净能值产出率、环境负载率、有效能产出率和能值反馈率。结果表明：2017-2018年蜜柚园生草模式、蜜柚园清耕模式的能值自给率均为0.003,能值投资率分别为339.291、295.763,净能值产出率均为1.003,环境负载率分别为0.348、0.321,有效能产出率为4.57E-7 J·sej^-1、2.90E-7 J·sej^-1,能值反馈率为0.002、0.000。与清耕模式相比,生草模式能值总投入下降9.21%,不可更新环境资源下降76.71%,购买能值比重大,显示更高的能值投资率;同时商品果能值提高1.00E+17 sej·hm^-2,能量产出提高4.60E+10 J·hm^-2,表现出更强的经济活力。劳动力能值投入占能值总投入70.45%~72.90%,其中采摘、日常管理、水肥施用比重大。生草模式在除草环节增加劳动力投入1.31E+16 sej·hm^-2,但通过减少农药施用、水肥施用和有机肥搬运节约劳动力,同时优化日常管理,生草模式总劳动力投入降低了3.30E+16 sej·hm^-2,基于能值的劳动生产率提高17.50%。生草模式使有机肥、劳动力等可更新资源购买量减少,环境负载率增加0.027。蜜柚园生草模式实现了柚树增产、柚农增收、蜜柚园增绿,为蜜柚产业供给侧结构性改革提供赋能路径。     

Effect of pre-incubated sawdust-based cowdung on growth and nutrient uptake of Zea mays (L.) and on soil chemical properties

Summary A greenhouse soil culture experiment was set up to evaluate the effect of pre-incubation time (0, 2, 4, 6 weeks) of sawdust-based cowdung, prior to use, on the growth, dry-matter yield, and uptake of nutrients by Zea mays (L). The chemical properties of the soil (an Alfisol) were examined after the various treatments. The results indicated that incubation of cowdung for 4 weeks before planting time enhanced the growth and dry-matter yields of maize. Soil pH increased with the length of incubation while organic-C contents and cation exchange capacity remained unaffected. The length of pre-incubation enhanced the uptake of N and P but did not affect the uptake of K, Ca, Mg, and Na.     

植烟沙泥田土掺混紫色土对土壤酶活性及理化性质的影响

为了探讨南雄烟区植烟沙泥田土壤改良新途径,采用盆栽方法研究了沙泥田土掺不同比例紫色土后土壤的理化性质和相关酶活性的变化规律。结果表明:当沙泥田土掺混10%~50%的紫色土后,土壤的砂粒含量逐渐下降到11.57%,粉粒含量逐渐上升到62.19%,土壤质地由壤土逐渐变为粉砂壤土,pH值从微酸性逐渐变成弱碱性;氧化还原酶类酶的活性逐渐增强,水解酶类酶活性则逐渐减弱,微量元素含量(钼除外)逐渐降低,中量元素交换性钙和交换性镁含量分别比对照(A1)增加了313%和37.1%;当沙泥田土掺混30%紫色土时,全钾和缓效钾含量分别比对照(A1)高出50%和69.2%,但其它养分含量有不同程度下降;相关分析结果表明,土壤酶活性受到土壤养分和中微量元素含量的影响,过氧化氢酶、多酚氧化酶、酸性磷酸酶和中性磷酸酶活性与pH值、有机质、全氮、碱解氮、有效磷、全钾和速效钾等养分含量均达到显著或极显著相关水平;有效铜、有效锌、有效硼、交换性钙和交换性镁含量与过氧化氢酶、过氧化物酶、多酚氧化酶和中性磷酸酶活性均达到显著或极显著相关水平;通过主成分分析得出沙泥田土掺混10%紫色土后的土壤因子综合主成分分值最高,掺混效果最好。     

压实对矿区废弃土壤含水量及植物生长的影响

[目的]探究不同压实处理对矿区废弃土壤含水量及植物生长的影响,为有效利用采石场废弃物和城市固体废弃物、改善矿区立地条件、进行植被修复提供依据。[方法]将砾石和城市固体废弃物按体积8∶2混合后进行不同程度压实处理,进行小区试验。[结果]压实显著提高基质含水量,减小各层含水量差异。随着压实程度增加,植物主要耗水层上移。不同植物受到压实的影响不同,刺槐和苜蓿在重度压实条件下生长明显受阻,侧柏生长量增加。植物在中等强度的压实条件下,能够通过调节自身,适应环境。[结论]一定程度的压实能获得理想的植物保存率和生长量,压实技术可以运用在废弃采石场植被修复工作中。