不同改良剂对滨海盐碱地的改良效果

为了探讨不同改良剂对滨海盐碱地的改良效果,采用盆栽试验研究了硫酸钙、硫酸铝、硫酸铁、硫酸亚铁、硫磺对土壤全盐、pH及离子组成的影响。结果表明,改良剂的种类不同,下渗水离子含量差异较大;第一次淋洗,硫酸钙、硫酸铝、硫酸铁处理下渗水中Na+和Cl-含量分别比CK高54.78%和58.25%、35.44%和39.22%、32.65%和34.82%,表明添加这3种改良剂对土壤的降盐效果较好,其中硫酸钙处理效果最好;第二次淋洗,硫酸铁、硫酸钙和硫酸铝处理的Na+含量比CK高75.14%～347.76%。综合2次淋洗效果,表明硫酸钙处理对土壤中的Na+淋洗效果更明显。与CK相比,各改良剂土壤pH均有不同程度的降低,pH降低2.23%～3.84%;不同改良剂对土壤离子的影响各不相同,添加改良剂各处理土壤中的Ca2+和Mg2+含量均高于CK。综合考虑到不同改良剂对土壤pH、Na+和Cl-含量的影响,建议用硫酸铁和硫酸钙组合对滨海盐碱地进行改良。     

微咸水淋洗对土壤微团聚体的影响

土壤微团聚体的组成反映了土壤物理性质的好坏,密切影响着土壤的保水、供水性能,是评价土壤肥力的重要指标之一。基于吉林西部苏打盐渍土壤改良的微咸水淋洗试验,研究了微咸水淋洗前后土壤微团聚体组成的变化和分形维数特征。结果表明,微咸水淋洗能够增加土壤中大于0.050mm微团聚体的数量,减少小于0.001mm微团聚体的数量,具有明显的团聚作用;微咸水淋洗区的土壤微团聚体分形维数下降,且与土壤容重呈极显著的相关关系,可以作为衡量土壤物理性质的重要指标。     

富钙水淋洗与改良剂结合对滨海盐土的改良效果

通过盆栽试验的方法研究富钙水淋洗与改良剂结合对滨海盐土的改良效果,结果表明:富钙水淋洗能明显降低土壤含盐量,提高土壤的入渗能力。富钙水淋洗与改良剂配合提高土壤入渗能力的效果更为明显,并抑制淋洗后土壤pH的升高,对改善土壤结构、培肥土壤和降低土壤碱性有良好的效果。     

长期咸水滴灌对棉花产量、土壤理化性质和N2O排放的影响

通过田间试验研究了咸水微咸水滴灌对棉花产量、土壤理化性质及N2O排放的影响。试验设置3种灌溉水,盐度(电导率,EC)分别为0.35、4.61、8.04 dS·m-1(分别代表淡水、微咸水和咸水);同时,设置0、360 kg·hm-2(360 kg·hm-2为当地棉田推荐氮肥用量)2个施氮水平。结果表明:灌溉第一年,微咸水处理的棉花产量最高,分别较淡水和咸水处理高出了6.50%和22.46%;随灌溉年限的增加,棉花产量随灌溉水盐度的增加而显著降低,咸水灌溉显著抑制棉花产量。土壤含水量、电导率、铵态氮含量随灌溉水盐度的增加而增加,土壤pH、全氮、有机质、硝态氮含量则随灌溉水盐度的增加而减小;咸水和微咸水灌溉显著抑制土壤硝酸还原酶、亚硝酸还原酶活性,施用氮肥可提高酶活性;土壤N2O排放通量随灌溉水盐度的增加显著降低,施氮肥促进了土壤N2O的排放,土壤N2O排放通量与土壤有机质、铵态氮、硝态氮、硝酸还原酶和亚硝酸还原酶活性呈显著正相关,与土壤含水量呈显著负相关,而与土壤pH、电导率和全氮无相关性。     

适用于滨海盐碱土改良剂的应用研究

以草炭、牛粪堆肥、腐植酸钠、绿肥、蚯蚓粪和生物焦为有机物质制成不同有机无机土壤改良剂,研究其在不同灌水量条件下对苜蓿产量及盐碱土的改良效果。通过盆栽试验,设计6个有机无机配合改良剂和2个灌水量处理,以不施改良剂为对照进行比较。结果表明:施用6种改良剂处理均可提高苜蓿产量、降低土壤pH及提高土壤渗透速度。施用改良剂处理中等水量条件下,土壤的全盐含量比对照增加1.2%~21.4%;高水量条件下,土壤全盐含量降低15.7%~31.4%。施用改良剂能够改变土壤盐分组成,与对照相比,CO32-、Cl-、Na+比例下降,而SO42-、K+、Ca2+、Mg2+比例上升。有机物质中以堆肥和草炭与无机物配合效果最好。施用改良剂后,加大水量更有利于对土壤盐分的淋洗。     

不同配比有机肥和改良剂对土壤理化性质及酶活性的影响

[目的]为快速修复退化土壤提供依据。[方法]以除草剂污染土壤和荒地心土作为材料,利用温室培养试验,研究了不同配比有机肥和改良剂在短期时间内对土壤理化性质及酶活性的影响。[结果]与空白相比,污染土壤的养分和有机质含量经单施改良剂处理后效果不显著,以不同配比的有机肥和改良剂施用于土壤中效果显著提高,土壤的pH值和酶活性经单施改良剂和添加不同配比有机肥＋改良剂处理后效果显著提高;而荒地心土养分、有机质含量和酶活性经单施改良剂、混施不同配比的有机肥＋改良剂处理后效果均显著提高,土壤的pH值以添加20%有机肥＋改良剂处理的效果最为显著。2种土壤的容重均以添加10%和20%有机肥＋改良剂处理的效果最为显著。[结论]添加不同配比的有机肥＋改良剂可以有效提高土壤的理化性质和酶活性。     

改良剂对复合污染红壤中镉锌有效性的影响及机理

采用盆栽试验,研究了施用石灰、有机肥、海泡石对红壤上小油菜生物量、Cd与Zn吸收量、土壤Cd、Zn形态转化、pH等的影响。结果表明,改良剂对无污染红壤小油菜的生长影响不大,但能显著提高污染土壤上小油菜的生物产量,同时明显降低小油菜对Cd、Zn的吸收浓度。改良剂单施的效果是有机肥>石灰>海泡石,而有机肥和石灰配施或3种改良剂配合施用优于单施。改良剂降低复合污染红壤Cd、Zn生物有效性的主要原因是,施用改良剂后,土壤重金属形态和pH值发生显著变化。施用改良剂,土壤Cd、Zn转变为植物不易吸收的形态,与植物生长有良好相关性的土壤有效态重金属含量显著减少;施用石灰使土壤pH升高约2个单位,施用海泡石和有机肥使土壤pH增加1.2个单位以上。     

不同土壤改良剂对松嫩平原盐碱土理化性质的影响

[目的]探讨不同改良剂组合对盐碱土的改良效果。[方法]利用正交和随机设计,通过田间试验,研究了石膏、粉煤灰及糠醛渣的组合对盐碱土改良作用及改良机理,并与单一改良剂的影响进行了比较。[结果]石膏、粉煤灰与糠醛渣都能降低盐碱土的容重,提高土壤的渗透速度和总孔隙度,但石膏的效果没有粉煤灰和糠醛渣好,而两两结合及三者结合比单施石膏、粉煤灰或者糠醛渣的效果更显著;施石膏、粉煤灰与糠醛渣均能显著降低盐碱土的pH值,促进Na+的淋洗,降低HCO3-的含量,提高SO42-、Ca2+、Mg2+、K+的含量,改善盐碱土土壤性质。[结论]石膏、粉煤灰与糠醛渣组合比单施石膏、粉煤灰与糠醛渣对盐碱土理化性质的改善效果更显著。     

土壤改良剂对酸性水稻土pH值、交换性钙镁及有效磷的影响

选取酸性水稻土进行土壤培养试验和水稻盆栽试验,分别施用生石灰(Q)、白云石粉(DP)、钙镁磷肥(CMP)以及土壤改良剂1号(M1)、2号(M2)、3号(M3)和4号(M4),分析其土壤pH值、交换性钙、交换性镁、有效磷含量的变化,探讨土壤改良剂对酸性水稻土理化性质的影响。结果表明,与不施改良剂(CK)比较,使用改良剂均显著提高了土壤pH(P0.05);Q、DP和M2处理交换性钙含量增加显著(P0.05),DP、M2、M3和M4处理交换性镁含量增加显著(P0.05);M1、M3和M4处理显著降低了有效磷含量(P0.05)。盆栽试验与土培试验相比较,施相同改良剂的土壤pH、交换性钙、镁、有效磷的变化幅度差异大,交换性钙含量除M3处理降低4.9%外,其余处理均升高,升高最多的有20.9%;交换性镁含量除DP处理升高14.9%外,其余均下降,M2处理降低最多,为9.2%;所有处理有效磷含量均升高,增加最多是M2处理,达114.6%。研究阐明了土壤改良剂在短期内能够影响土壤pH值、交换性钙、镁、有效磷含量的变化,但土培和盆栽两种方式造成的效果有差异。     

组配改良剂对重金属污染土壤理化性质及有效养分的影响

采用水稻盆栽实验,对施用组配改良剂(石灰石+海泡石)前后盆栽土壤的酸碱性、有机质含量和营养元素有效态含量,盆栽水稻糙米Pb、Cd含量进行分析和评价。结果显示:施用组配改良剂能够降低水稻糙米Pb、Cd含量,显著提高土壤pH值(从5.57到7.34)和土壤CEC(添加量达到16 g·kg-1时,比对照提高217%);但是施用组配改良剂对土壤有机质含量影响未达显著水平,其变化率在-2%到7%之间。另一方面,施用组配改良剂对土壤中营养元素(Ca、Mg)有效态含量有提高作用,最多比对照分别提高293%和22%;组配改良剂添加量与土壤中碱解N、有效P、速效K含量无显著相关性;施用组配改良剂会降低微量营养元素Fe有效态的含量,但添加量与有效态含量并无显著相关性。因此,本研究表明,施用这种组配改良剂到重金属污染土壤,能够有效改善土壤环境,提高保肥能力,降低糙米Pb和Cd的含量。     

生物质炭对土壤硝态氮淋洗的影响

在过去10年中,施用生物质炭降低氮素淋洗正逐渐成为研究热点。为全面总结分析生物质炭在降低农田土壤硝态氮淋洗方面的影响,本文收集了2010-2016年在中国知网和Web of science上发表的相关中英文文献41篇,采用加权平均法对数据进行处理。结果表明：在农业生产过程中,86%的研究数据表明施入生物质炭可降低土壤硝态氮淋洗,且降低比例随生物质炭施入量的增加而升高。同时,98.2%的研究数据显示生物质炭的施入可以减少土壤水分淋溶体积,平均降幅达10.0%。生物质炭的施用效果以在中性土壤（pH=6.48）为最佳,硝态氮的淋失减少量达30.7%。研究表明,生物质炭可以降低土壤硝态氮的淋洗,平均降幅达24.6%,其淋洗效果主要与生物质炭施用量及原材料有关,此外土壤类型、土壤酸碱度等也是相关影响因素。但是目前关于生物质炭对硝态氮淋洗的研究主要集中在室内土柱模拟,未来仍需长期的田间定位试验来进一步验证其作用效果。     

磷石膏与石灰石粉配施对新垦红壤耕地的改良效果

新垦红壤耕地兼具有强酸与养分贫瘠等多种缺陷,需要采取多种措施加以改良。为了解磷石膏与石灰石粉配施对新垦红壤耕地降酸与增加矿质养分的作用,以新垦黄筋泥为研究对象,设计磷石膏、石灰石粉不同用量及其组合的盆栽试验,研究不同改良剂处理对土壤酸度、有效养分及作物生长的影响。结果表明,磷石膏和石灰石粉对土壤具有明显的降酸与增加有效钙的作用,其效果随用量增加而增加;等质量施用条件下,单施石灰石粉、磷石膏与石灰石粉配施对土壤的降酸效果高于单施磷石膏。在改善土壤矿物养分、物理性状和蔬菜生长方面,磷石膏与石灰石粉配施和单施磷石膏的效果高于单施石灰石粉。在试验条件下,施用磷石膏没有明显增加土壤中重金属的积累,且因土壤pH的提高蔬菜中Cd、Cr、Pb含量有所下降,但As含量呈轻微增加,对蔬菜中其他重金属积累的影响不明显。研究认为,对于酸化明显和养分低下的新垦红壤可采用磷石膏与石灰石粉配施替代单独施用石灰石粉加以改良,但应适当控制磷石膏施用量。     

保水剂对氮肥氨挥发和氮磷钾养分淋溶损失的影响

采用“静态吸收法”和“土柱淋溶法”室内模拟试验,研究了保水剂施入土壤后对尿素氨挥发以及对尿素、磷酸一铵、氯化钾养分淋溶损失的影响.结果表明,土壤中施入保水剂后,尿素氨挥发量显著降低,并随着保水剂用量的增加效果更加明显.氨挥发量的降低与土壤含水量、土壤脲酶活性和土壤pH有关.土壤含水量较高时,土壤脲酶活性和土壤pH较低,尿素氨挥发量也较少,土壤含水量为田间持水量的75%和100%时,施用0.05%～0.80%的保水剂,尿素累积氨挥发量分别较不施保水剂处理减少8.97%～47.65%和16.78%～72.40%.土壤中施入保水剂同样能减少氮、磷、钾养分的淋溶损失,对于氮、钾养分来说,随着保水剂用量的增加,养分淋失量显著减少,但对于磷素养分来说,养分淋失量并不随着保水剂用量的增加而减少.施用0.05%～0.20%的保水剂时,氮、磷、钾养分累积淋失量分别较较不施保水剂处理减少13.60%～39.62%、28.31%～16.96%和6.76%～24.55%.     

施肥对设施菜地土壤硝态氮累积及pH的影响

在甘肃武威市设施栽培条件下,通过田间小区试验研究了不同施肥量及肥料种类(化肥、有机肥、有机+无机)对设施土壤硝态氮累积、硝态氮在土壤剖面运移及土壤pH值变化的影响。结果表明:施氮量和肥料种类对土壤硝态氮的累积和淋溶均有较大的影响,随施氮量的增加,土壤剖面硝态氮累积量增加,其中对0～20cm土层硝态氮累积量的影响最为显著;在同等施氮量时,单施无机肥处理(NPK)、有机无机肥减半配施处理(1/2MNPK)、单施有机肥处理(M),在40～150cm土层硝态氮的累积量分别为267.33、211.94、125.72kg.hm-2,表明只施用化肥较有机肥、有机肥与化肥配施更易造成土壤硝态氮淋溶并在深层累积。将农户习惯施肥量(MNPK)减半后施用(1/2MNPK)对蔬菜产量没有影响,并且显著减少了硝态氮在土壤中的累积,表明当地农户设施栽培肥料施用量过高,不仅造成肥料利用率低,栽培成本高,还可能给地下水位较浅的地区带来环境污染的风险。此外,土壤硝态氮含量与pH值呈极显著负相关关系,表明硝态氮在土壤中大量累积会造成土壤pH值的下降。     

脱硫石膏配合淋洗改良碱化土壤对土壤盐分分布及作物生长的影响

我国耕地盐碱化面积约占总耕地面积的7%,碱化土壤严重威胁了我国的农业发展和粮食安全;脱硫石膏是一种经济环保的碱化土壤改良剂,淋洗可以促进脱硫石膏改良碱化土壤过程中上层土壤脱盐。针对脱硫石膏改良碱化土壤对土壤盐分分布及作物生长的影响问题,在河套灌区采用田间试验的方法,对不同脱硫石膏用量(10.1、14.5和0t/hm2)配合不同淋洗量(1.52×103、2.20×103和0t/hm2)改良处理下土壤0~100cm土层的土壤化学指标(碱化度ESP、酸碱度pH和电导率EC)变化规律及2012年食葵的生长特性指标进行研究。结果表明:1)所有处理0~40cm土层ESP、pH和EC在第一年淋洗和秋浇后显著降低,之后逐渐趋向稳定,ESP和EC在年内有增加趋势;40~100cm土层各指标较0~40cm稳定,综合改良处理土壤ESP、pH略有降低,仅淋洗处理有升高的趋势;2)0~60cm土层综合改良处理改良效果优于其他处理,当深度大于60cm时,所有处理的改良效果不明显;3)高脱硫石膏配合淋洗对食葵的生长指标和产量的提高程度优于其他处理。脱硫石膏配合淋洗改良能够有效地改善碱化土壤盐分分布及作物生长情况,可为碱化土壤的改良提供借鉴。     

不同改良剂及其组合对土壤镉形态和理化性质的影响

生物炭和石灰作为土壤钝化剂施用能够有效地降低土壤中重金属的生物有效性,而聚丙烯酰胺(PAM)在改善土壤理化性质方面效果显著。本研究在模拟镉(Cd)污染土壤中单独施加不同改良剂以及其不同组合,比较不同处理对土壤理化性质、Cd的有效性及形态变化的影响。结果表明,石灰、生物炭可以有效钝化土壤中的重金属,土壤有效Cd含量比对照组分别降低了43.69%~57.00%、8.42%~11.83%;石灰与生物炭的组合效果在复配处理中最为显著,使土壤有效Cd的含量降低45.38%~62.22%;但是石灰会使土壤p H增加29.05%~50.90%,对土壤理化性质有一定的负面影响。PAM虽没有显著影响Cd的有效态及形态变化,但却提高了土壤团粒体含量。三者共施能够使土壤中有效态Cd含量降低46.13%~62.48%,并改善土壤结构;从形态分布来看,则明显减弱了弱酸提取态和可还原态Cd比例,难利用态Cd比例显著增加。本研究结果表明,PAM+生物炭+石灰三者共同施用可以在不对土壤性质造成较大负面影响的前提下,有效降低土壤中可利用态Cd含量,这对于重金属污染土壤的钝化修复具有一定的参考价值。     

PAA 对土壤水肥保持作用的研究

在旱地赤红壤上以小白菜(Brassica chinensis L.)为供试作物,分别以水和不同pH值、质量分数为0.02%的聚丙烯酸钠(Polymer acrylic acid,PAA)稀凝胶进行灌水处理,以研究PAA对土壤水肥的保持作用.结果表明,PAA能显著降低氮素淋失量,将更多的肥料养分保留在土壤中,同时又能减少土面蒸发对土壤水分的无效消耗,从而提高水肥的利用率,最终提高小白菜的生物量.在PAA各种处理中,以pH 6.5、质量分数为0.02%的PAA稀凝胶与自来水交替灌溉对水肥保持效果最好,在试验条件下,可使氮素淋失量减少72.0%,水分利用率提高23.27%,作物产量增加33.20%.     

不同改良剂与石膏配施对滨海盐渍土离子组成的影响

针对滨海盐渍土的特点,采用4种盐碱土改良剂在滨海盐渍土上单独施用和与石膏配合施用,研究施用后对盐渍土离子组成的影响。结果表明:施用改良剂与石膏后,在0～40 cm土层,盐渍土中离子组成比例发生不同程度的变化。pH值、电导率、Na+、K+、Cl-和总碱度(HCO-3+CO23-)在盐渍土中分别降低了0.05～0.20、8～163μS.cm-1、10.35%～47.74%、12.07%～51.69%、3.39%～40.67%和20.18%～48.56%;Mg2+、Ca2+和SO24-的含量分别增加了3.06%～13.54%、15.58%～56.20%和12.24%～76.12%。结论:改良剂与石膏配施效果比单施改良剂好,其中腐殖酸与石膏配施的改良效果最佳。