模拟沼液淋溶灌溉对土壤下渗水的影响

采用动态淋洗试验分析施加不同浓度沼液后土壤下渗水的变化过程,以明确沼液灌溉对土壤下渗水的影响.结果表明,沼液浇灌后,黄壤下渗水pH呈先下降后升高的趋势,紫色土下渗水pH呈缓慢下降趋势,但二者变化均不大;2种土壤下渗水COD、TN、TP含量较沼液明显降低,且与浇灌沼液的浓度呈正相关关系;2种土壤下渗水Cu、Zn含量均在GB/T 14848-9第Ⅲ类标准以下,而Pb、Cd含量均超过GB/T14848-9第Ⅳ类标准.黄壤较紫色土对下渗水COD、TN、TP的污染风险小,而紫色土较黄壤对下渗水重金属的污染风险小.     

不同调理剂施用对富磷土壤磷素吸收及其形态变化影响

针对集约化设施土壤中磷素过度累积,本文开展盆栽试验,探究不同类型土壤调理剂施用对糯玉米干物质积累、磷素吸收及土壤磷素形态变化的影响。结果表明,生物质炭70%+明矾30% 处理玉米的长势最好,其盆干生物量最高为44.6 g/plant,显著高于对照处理19.57%。土壤总磷和水溶性磷含量在施用调理剂后与种植前相比均有不同程度的降低。在土壤无机磷组分变化方面,明矾100% 与生物质炭100% 处理均提高了缓效性磷源的含量,生物质炭70%+明矾30% 处理显著提高了速效性磷源含量。生物质炭70%+明矾30%、生物质炭30%+腐植酸30%+明矾30% 处理可以有效抑制土壤碱性磷酸酶的活性,同时抑制土壤有机磷素的矿化。综合来看,生物质炭70%+明矾30% 处理在释放土壤潜在性磷源、提高土壤速效性磷源、促进作物磷素吸收、提高作物干物质量积累等方面的综合表现较好。     

连续淋洗对山东省主要土壤磷素有效性及磷库的影响

研究采取室内模拟降雨淋洗的方法,研究了连续淋洗对山东省3大土类磷素有效性和磷库的影响。结果表明,3种土壤的磷淋失量均随着供磷水平的提高而升高。3种土壤出现磷淋失量峰值的时间有着明显差异,褐土施磷处理的磷淋量峰值分别出现在第3 d,4 d和5 d;而潮土高磷和低磷处理的磷淋洗最高值分别出现在第2 d和3 d;而棕壤不同施磷处理的磷淋洗高峰值均出现在第2 d。在相对较低的施磷水平下（P3以下）,3大土类的速效磷含量基本均保持在20μg/g左右,再提高供磷水平,褐土和棕壤的土壤速效磷含量随施磷量的增加显著升高,而潮土的速效磷含量则随着施磷量的增加先升高后降低。在3大土类中,全磷含量最高的是褐土,其次是潮土,再次是棕壤。在淋洗条件下,褐土的土壤磷库相对变化不大,而潮土和棕壤的磷库则随施磷量的变化有着较大的起伏。因此,施磷水平控制在P3水平（180 kg P/hm^2）,3大土壤的磷淋失量较低,土壤速效磷变化不大,有利于减少土壤磷素淋失到水体的风险,也保证了土壤磷的供应能力。     

定植3,13,34年热带胶园的土壤磷素形态变化和有效性研究

采用Hedley磷素分级方法研究了定植3，13，34年热带胶0－20cm深的土壤磷素形态，结果表明：在不施肥条件下，随着定植年限的增加，土壤磷素总量（∑P）基本保持不变，但土壤中的无机磷（∑Pi）增加了273％，有机磷（∑Po）降低了55％。并且发现，残留磷（Residual P）在长期耕作条件下是无铲的。由于土壤有机磷的矿化，使土壤磷素有效性水平降低。     

连续淋洗对山东省主要土壤磷素有效性及磷库的影响

研究采取室内模拟降雨淋洗的方法,研究了连续淋洗对山东省3大土类磷素有效性和磷库的影响。结果表明,3种土壤的磷淋失量均随着供磷水平的提高而升高。3种土壤出现磷淋失量峰值的时间有着明显差异,褐土施磷处理的磷淋量峰值分别出现在第3 d,4 d和5 d;而潮土高磷和低磷处理的磷淋洗最高值分别出现在第2 d和3 d;而棕壤不同施磷处理的磷淋洗高峰值均出现在第2 d。在相对较低的施磷水平下(P3以下),3大土类的速效磷含量基本均保持在20μg/g左右,再提高供磷水平,褐土和棕壤的土壤速效磷含量随施磷量的增加显著升高,而潮土的速效磷含量则随着施磷量的增加先升高后降低。在3大土类中,全磷含量最高的是褐土,其次是潮土,再次是棕壤。在淋洗条件下,褐土的土壤磷库相对变化不大,而潮土和棕壤的磷库则随施磷量的变化有着较大的起伏。因此,施磷水平控制在P3水平(180 kg P/hm2),3大土壤的磷淋失量较低,土壤速效磷变化不大,有利于减少土壤磷素淋失到水体的风险,也保证了土壤磷的供应能力。     

施肥对石灰性土壤磷素形态的影响

用石灰性土壤无机磷分级方法,研究了施肥对土壤无机磷形态变化的影响。     

长期施用不同肥料对土壤磷素形态转化的影响

土壤中磷素形态及其转化的研究,一直受到国内外学者的高度重视,张守敬和Jaokson⁷建议的无机磷分级体系尽管应用在酸性土壤上说明了许多理论和生产上的问题,但未能将石灰性土壤的钙磷从易溶的二钙盐到难溶的磷灰石加以区分,从而难于对其进行有效性评价,使石灰性土壤无机磷的形态形态分级研究受到限制。     

土壤磷素形态及其分级方法研究进展

基于对土壤磷素相关文献的全面梳理与系统总结,明确国内外土壤磷素研究的现状、热点与未来发展趋势。以Web of Science核心数据库中1990 ~ 2021年间8444篇与土壤磷素相关的研究论文为数据源,利用CiteSpace软件对发文国家、机构、关键词及其聚类等进行可视化分析。结果表明：土壤磷素研究的发文数量从2017年开始快速增长。美国、中国和澳大利亚发文数量位列前三,其中美国和澳大利亚中介中心性较高。研究机构合作网络显示中介中心性较高的机构为中国农业科学院、阿德莱德大学和拉筹伯大学,其分别以农田磷素可持续管理、植物-微生物介导磷素利用效率、土壤磷组分和磷循环为研究重点。文献共被引分析表明,磷素的资源短缺、遗留效应、径流迁移特征和限制机制是该领域研究的重点内容。关键词共现网络、聚类和突现性分析表明,土壤氮磷互作、磷素-植物效应、磷素有效性、动态变化等是该研究领域的热点。研究趋势集中于微生物（群落）、养分限制（化学计量比）和气候变化等方面对土壤磷有效性和磷周转的影响。未来充分挖掘微生物资源、缓解土壤养分限制将为土壤磷素的可持续利用提供科学措施。     

沼液对成都平原地区土壤氮、磷、钾含量及其平衡的影响

为探讨在成都平原地区冲积性水稻土上施用沼液后土壤氮磷钾元素含量的变化及养分平衡的状况,实现沼液资源化利用的绿色发展。采用田间试验,设置10个沼液施用量梯度,并以清水与常规化肥为对照。研究施用不同量沼液对土壤氮、磷、钾等养分含量的影响,并对田间各养分平衡状况进行综合分析。结果表明:当沼液施用量在108.0～126.0 t/hm~2时土壤全氮、碱解氮、全钾及速效钾含量较高,为1.35～1.42 g/kg、63.31～65.34 mg/kg、12.90～13.26 g/kg、45.45～59.25 mg/kg。随着沼液施用量的增加,土壤全磷含量(0.92～1.10 g/kg)变化不明显,而速效磷含量(8.49～18.85 mg/kg)较清水对照相比降低11.0%～59.9%。沼液处理组土壤氮、磷、钾元素的平衡范围为-25.61～66.68,-7.99～-15.34,-81.33～-145.82 kg/hm~2。当沼液施用量大于108.0 t/hm~2时,氮素能基本维持平衡。随沼液施用量增加,磷素亏损得到缓解,而钾素亏损加剧。施用适量沼液能提高土壤氮钾元素含量,但单施沼液难以满足土壤磷钾元素的平衡。因此,在实际生产过程中沼液施用量应控制在108.0～144.0 t/hm~2,并与10～15 kg/hm~2磷肥、115～120 kg/hm~2钾肥配合施用才能达到理想的效果。     

模拟沼液灌溉对紫色土土壤环境的影响

采用土壤培养方法研究沼液灌溉对紫色土土壤环境的影响.结果表明,沼液灌溉后土壤pH值有所增加,但随灌溉时间增加会基本趋于稳定,沼液灌溉能够有效防治土壤酸化;土壤TN、TP含量在沼液灌溉后均有增加,但土壤TP含量随灌溉时间增加缓慢增加,土壤TN含量增加一段时间后达到最大值,随后呈下降趋势;旱作模式下沼液灌溉会使土壤有机质含量稍微增加,但水稻模式下有机质含量有少量下降;沼液灌溉后土壤重金属Cu、Zn、Pb、Cd的含量变化均不大,都未超过国家土壤环境二级标准,沼液灌溉在一定时期内不会引起土壤环境重金属污染.     

沼液施用对土壤与植物中磷分布的影响

以余杭青菜地潮土、红壤为例,选取未施加沼液、正常施加沼液以及加倍施加的土壤剖面各3条,研究沼液施加对土壤和植物磷(P)分布的影响,为畜禽废弃物资源化利用和瓜果合理施肥提供科学依据。结果表明:(1)沼液施加能够提高表层土壤的总P含量,而对深层土壤的总P含量影响不大;(2)沼液施加后,土壤中的Fe-P含量会有显著增加;(3)青菜茎和叶中的总P含量随沼液施加量的增加而增加,其中叶增加的趋势最明显。     

施用沼液对土壤和玉米重金属累积的影响

为研究沼液不同施用量对土壤和植物重金属累积的影响,以玉米为供试材料,设计小区试验,通过施用不同量的沼液,分析不同沼液施用量对玉米产量的影响、土壤和玉米籽粒中的Cd、Cr、Pb、As、Hg等重金属含量的影响。结果表明:(1)施用沼液及常规化肥处理均能显著增加玉米的产量,增幅为5.56%～13.19%,当沼液施用量控制在5 000～7 000kg/(667m2)的范围内时,玉米能获得较高的产量;(2)玉米种植后,土壤中Cd、Cr、Hg含量与清水对照相比略有增加,而Pb和As变化不大,但均符合GB 15618-1995《国家土壤环境质量二级标准》;(3)随着沼液施用量的增加,玉米籽粒中Cd、Cr、Pb的含量略有增加,而As含量变化不大,Hg未检测出,但均符合食品限量标准(GB 2762-2005)。表明适量沼液的添加能有效实现沼液的资源化利用,同时不会对土壤和植物造成重金属污染风险。     

施用沼液对柑桔产量和品质以及土壤环境的影响

利用沼气发酵处理规模畜禽养殖场废水是综合治理畜牧业污染的主要途径之一,但大量沼液出路问题亟待解决。通过柑桔栽培过程中不同沼液灌溉量的多重复随机区组田间小区试验,对沼液不同灌溉量处理与常规施用化肥的对照处理进行了对比,结果表明,施用沼液可促进柑桔生长,对衡量土壤质量的几种重金属含量等基本无不利影响,且土壤中总氮、有机质等有所增加。用300000kg·hm-2沼液浇灌替代化肥,可使柑桔增加产量8.59%,还可增加柑桔果实可溶性固形物含量,沼液处理A的果实中总糖比化肥对照提高0.6个百分点,总酸降低0.262百分点,果实糖酸比明显提高,糖酸比与施用化肥的对照相比差异达显著水平（P〈0.05）,改善了柑桔的部分品质指标。合理施用沼液进行柑桔灌溉不仅可以减少作物化肥施用量,还能缓解规模养殖场污水处理的排放压力。     

沼液替代化肥对麦季CH4、N2O排放及温室效应的影响

采用遮光密闭箱和气相色谱法,研究了化肥、化肥＋稻草、50%沼液＋50%化肥、100%沼液4个处理下麦季CH4和N2O的排放特征,并运用全球增温潜势（GWP）对麦季CH4和N2O排放的温室效应进行了估算。研究结果表明,与化肥处理相比,化肥＋稻草处理显著（P〈0.05）提高了麦季CH4和N2O排放通量,使其所产生的GWP及单位产量的GWP显著（P〈0.05）增加,分别提高了57.90%和52.00%;而100%沼液、50%沼液替代化肥处理减少了麦季GWP及单位产量的GWP,分别降低了25.39%、10.88%和24.16%、10.97%,主要是由于沼液处理降低了麦季N2O排放总量。可见,稻麦轮作条件下沼液替代化肥措施会降低稻茬麦季的综合温室效应。     

Phosphorus Mobility in Soil Columns of Different Manure Treatment Products Under Simulated and Field Leaching Conditions

To investigate a proper way to use animal manure as a fertilizer, simulated leaching experiments with soil columns (40 cm) and field experiments were both conducted. Concretely, biological organic fertilizer (BOF), ordinary organic fertilizer (OF), and swine manure (SM) were utilized, with chemical fertilizer (CF) and no phosphorus (NOP) as controls. The mobility of phosphorus and the amount of organic matter (OM) retention in soil were compared. Total phosphorus in the leachate was SM>BOF>OF (simulated) and SM>OF>BOF (field), and the content of Olsen-P in 0 to 20-cm depth of the soil was CF>SM>OF>BOF>NOP (simulated) and CF>BOF>OF>SM = NOP (field), which was caused by the absorption of vegetables in the latter. Moreover, OM retention of BOF treatment was significantly higher than other treatments in 0 to 20-cm depth of soil with vegetable planting. Consequently, it’s not advised to directly apply SM into the soil, while BOF and OF are the better way.     

沼液稻田消解对水稻生产、土壤与环境安全影响研究

为研究稻田消解沼液对水稻安全生产、土壤肥力及质量的影响,评价沼液施用后对水体及大气环境污染的风险,提出稻田沼液消解安全容量,在浙江省嘉兴市青紫泥田（属脱潜潴育型水稻土）上,进行3a定位田间小区试验,考察了不同沼液用量下水稻产量、稻谷及土壤中有害重金属含量差异,测定了稻田氨挥发通量及田面水、下渗水氮含量,并确定了稻田沼液消解容量。结果表明,连续3a、每年水稻生长季施灌沼液135～540kgN·hm-2的范围内,水稻产量与全化肥区持平或略有增产,施灌沼液处理的稻谷中有害重金属镉、铅、汞、砷含量没有明显增加;除高沼液用量处理土壤速效钾、缓效钾含量明显增加外,其他土壤肥力指标没有明显增加,土壤中重金属含量也没有明显积累;施用沼液处理田面水中铵态氮含量明显高于全化肥处理,但对土壤下渗水氮含量影响较小;2倍氮沼液用量下,水田消解中氨挥发量占总氮投入量的13%,高于全化肥处理10倍以上。在水稻生产安全、农产品安全、土壤质量可持续、农田水环境友好的前提下,水稻生长季沼液稻田消解的安全容量为540kgN·hm^-2·a^-1;氨挥发是目前沼液稻田消解中主要的环境风险。     

连续施用沼液对土壤性质的影响及重金属污染风险评价

为实现沼液资源化利用,采用3年田间定位试验研究施用猪粪沼液对土壤理化性质的影响,并评估其对土壤潜在的重金属污染风险。田间试验种植方式为水稻—油菜轮作,施肥方式分别以清水和常规化肥为对照,另设10个猪粪沼液施用量梯度。通过单因子污染、内梅罗综合污染和Hakanson潜在生态风险指数法,评价连续施用猪粪沼液对土壤潜在的重金属污染风险。结果表明:当3年沼液施用总量为(546.25～626.00)×103 kg/hm2时,能显著提高土壤肥力,改善土壤结构,防止土壤生态功能遭破坏,保障农业安全生产,但需合理配施氮肥,防止土壤养分失衡;单因子污染指数显示土壤重金属Cd、As、Cr、Hg为轻度污染,Pb较安全;内梅罗综合污染指数显示Cd、As、Pb、Cr、Hg总体为轻度污染;Hakanson潜在生态风险指数显示Pb、Cd、Cr、As存在轻微潜在生态污染风险,Hg存在中等潜在生态污染风险,综合潜在生态污染风险程度属轻度;沼液还田引起土壤环境重金属污染的风险较小,需合理管控Hg和As可能引起的土壤环境污染问题。