褐煤基改良剂对石灰性土壤复合体铅赋存形态的影响

为了解褐煤基材料对土壤复合体铅形态的影响和污染退化修复机制,将褐煤以及褐煤基改性材料,混入铅污染的土壤中培养4个月,提取其中的土壤复合体,测定各组复合体中的各形态铅.结果表明:施用褐煤基有机材料后,水稳性复合体增加.1)6种铅化学形态在各复合体中分布状况不同.各改良剂处理的离子交换态、铁锰氧化物结合态和碳酸盐结合态铅在复合体中分布的大小顺序均为:G0＞G1＞G2,各处理从G0到G1,交换态铅质量分数下降了8.74％ ～ 32.22％,从G1到G2各处理下降了2.73％ ～ 26.74％;弱有机态和强有机态、残渣态铅分布顺序为:G0＜G1、G2.2)施用有机材料均引起了3组复合体中交换态铅质量分数的下降,各处理交换态铅质量分数平均下降了2.73％ ～32.22％;普遍提高了弱有机态和强有机态铅质量分数,弱有机态铅最高提高51.23％,强有机态铅最高提高67.65％,对残渣态铅没有显著影响.3)所有改性材料改性后均提高了G2组中的交换态铅,普遍降低强有机态铅质量分数,碳酸盐态铅质量分数未有显著变化.因此,施用褐煤基有机改良剂,促进了水稳性复合体的形成,降低了复合体中交换态铅质量分数,对土壤铅起到了钝化作用.褐煤有机材料对交换态和有机态铅影响较大,对铁锰氧化物态、碳酸盐态和残渣态影响较小.     

含方解石物质对土壤镉赋存形态的影响

通过室内培养试验,探究赤泥粉、海泡石粉、方解石粉在不同添加剂量情况下随时间变化对外源污染草甸土土壤镉赋存形态的影响。结果表明,土壤pH值随着钝化剂用量的增加而增加,且均明显高于对照。添加赤泥与其他2种钝化剂处理对pH值影响有所不同,随时间的延长分别呈现先降低后升高最后趋于平稳和缓慢降低的趋势。培养50d后,添加5%赤泥对土壤pH值影响最大,相较对照提高了4.09个单位。土壤可交换态镉的含量随钝化剂用量的增加而降低,培养50d后,当钝化剂添加量为1%,3%时,可交换态镉降低率分别为方解石海泡石赤泥、方解石赤泥海泡石;钝化剂添加量为5%时,降低率为赤泥方解石海泡石。pH值与交换态镉相关性分析表明:添加赤泥处理极显著负相关;添加海泡石处理相关性不显著;添加方解石处理无相关关系。各处理均能显著降低可交换态镉的含量,同时不同程度提高了碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机质结合态、残渣态镉含量,其中碳酸盐结合态最为明显。     

旱作农田石灰性土壤磷素形态,转化与施肥

本文针对近年来人们十分关注的石灰性土壤磷的固定问题，对石灰性土壤磷素形态转化、有效性及其与施肥的关系进行了研究。结果表明，石灰性土壤中Ｃａ２－Ｐ是最为有效的磷源，其次分别为Ｃａ８－Ｐ、ＡＬ－Ｐ和Ｆｅ－Ｐ，为缓效磷源，Ｃａ１０－Ｐ和闭蓄态磷则为无效态磷；磷肥施入石灰性土壤后，绝大部分转化为缓效态Ｃａ８－Ｐ，同时有一定量的Ａｌ－Ｐ和Ｆｅ－Ｐ生成，而Ｃａ－Ｐ体系中，基本不存在Ｃａ８－Ｐ进一步向无效态Ｃａ     

不同水分和添加物料对石灰性土壤无机磷形态转化的影响

利用轻粘质土壤 ,模拟石灰性土壤中不同的组分因素进行室内培养试验。结果表明 ,水溶性磷肥施入土壤后很快向其它无机磷形态转化 ,主要转化为Fe-P ,其次是Ca2-P、Ca8-P和Al-P ,而很少转化为O-P和Ca10-P。其转化规律受不同培养组分因素的影响。较低的土壤水分含量 (200g/kg)利于Ca8-P、Al-P向Fe P和Ca10-P的转化 ,过高的水分含量 (200g/kg)有利于Ca10-P的活化与Fe-P的大量生成 ;不同量CaCO3加入促进了Fe-P、Al-P以及Ca2-P向Ca8-P、Ca10-P方向转化 ;秸杆、腐植酸的加入增加了各形态无机磷量以及无机磷总量。随培养时间的延长 ,Al-P、Fe-P等形态的磷量减少 ,Ca8-P、Ca10-P形态的量增加。不同量秸杆以及腐植酸的加入不同程度地降低了速效磷下降的幅度 ,提高了土壤速效磷水平。     

应用^32P研究水溶性磷在石灰性土壤中的形态转化及其有效性

＾３２Ｐ示踪试验表明，加入石灰性土壤中的水溶性磷最初主要转化成Ｃａ２－Ｐ，Ｃａ８－Ｐ次之，随着时间的推移，Ｃａ２－Ｐ不断减少，Ｃａ８－Ｐ和Ｆｅ－Ｐ有所增加，Ａｌ－Ｐ在一周前后已达到平衡，从比活度看，Ｃａ２－Ｐ有效性最高，是石灰性土壤中的速效磷源，Ｃａ８－Ｐ，Ａｌ－Ｐ，Ｆｅ－Ｐ的有效性接近，是土壤中的缓效磷源。     

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。     

低分子量有机酸对石灰性土壤磷素形态转化及有效性的影响

采用室内培养和化学分析的方法研究了几种低分子量有机酸对石灰性土壤中磷的活化作用。结果表明:供试有机酸通过溶解、螯合等作用均能不同程度地促进合成磷酸盐的磷素释放。活化DCP、ODP、Fe-P、A l-P的能力依次为柠檬酸>草酸>苹果酸>酒石酸>乙酸;活化FA的能力是草酸>柠檬酸>苹果酸>酒石酸>乙酸。同种有机酸作浸提剂时,有机酸浓度越高磷酸盐中磷素释放量也越大。施加各种有机酸可以不同程度地降低土壤中Fe-P、A l-P和Ca10-P,增加Ca2-P、Ca8-P和O-P含量,总的趋势是促进土壤中植物难以利用的无机磷形态向有效性较高的形态转化。这种促进作用大小顺序为草酸>柠檬酸>酒石酸。     

过磷酸钙对石灰性土壤有效磷及无机磷组分的影响

为研究水溶性磷肥在石灰性土壤中的转化,采用室内土壤培养的方法,在土壤中分别添加过磷酸钙0、6.25、12.5、25、50和100 mg/kg干土(即P0、P6.25、P12.5、P25、P50和P100处理),保持土壤湿度为田间持水量的70%～80%,在25℃恒温培养箱中培养120 d。培养期间在第1、3、7、15、30、60和120 d连续采样,测定土壤Olsen-P、CaCl2-P和各无机磷组分的含量。结果表明,在石灰性土壤中施用过磷酸钙能显著增加土壤Olsen-P和CaCl2-P含量,在一定的培养时间内,过磷酸钙转化为土壤Olsen-P和CaCl2-P的比例不随施肥量的变化而变化。随着培养时间的延长,土壤有效磷含量逐渐下降,尤其是培养前期(前7 d)土壤有效磷含量显著下降,之后下降速率减缓。施入土壤中的过磷酸钙主要转化为Ca2-P和Ca8-P(两者之和约占90%),其次是Al-P和Fe-P(两者之和约占10%),在短期内O-P和Ca10-P相对较为稳定。随着培养时间延长,Ca2-P逐渐向Ca8-P转化,在培养的前30 d转化速率较快,之后速率减缓。随着磷肥施用量的增加,Ca2-P转化为Ca8-P所需的时间逐渐延长。Olsen-P和CaCl2-P含量均与土壤无机磷组分中的Ca2-P、Ca8-P和Al-P含量呈显著正相关,通过逐步回归分析表明,其中Ca2-P是土壤Olsen-P和CaCl2-P的主要来源。     

生物炭和菌肥对土壤镉形态和棉花镉吸收的影响

【目的】为了明确生物炭和菌肥修复石灰性土壤镉(Cd)污染的效果,探寻适宜石灰性土壤重金属Cd修复技术。【方法】采用盆栽的试验方法,研究施用3%的生物炭(B3)和1.5%的菌肥(M1.5)对不同外源Cd浓度(0、1、2、4 mg kg^-1)石灰性土壤的pH值、Cd形态分布、酶活性以及棉花各器官Cd含量的影响。【结果】结果表明,生物炭和菌肥均能显著提高土壤的p H,但随着培养时间的延续添加改良剂处理的土壤的pH值呈现出下降的趋势：生物炭和菌肥的施用均能降低土壤可交换态Cd比例,提高土壤残渣态Cd比例,与对照相比,生物炭和菌肥处理下可交换态Cd的含量分别下降了18.42%～48.46%和15.21%～50.19%。生物炭和菌肥的添加显著提高土壤酶活性,其中蔗糖酶、过氧化氢酶、脲酶和碱性磷酸酶的最大增幅分别为89.1%、140.1%、39.7%和38.1%,菌肥处理总体优于生物炭处理。生物炭和菌肥的施用降低了植株各器官Cd含量,其中生物炭处理各器官中Cd含量最大降幅为34.0%,菌肥处理下最大降幅为39.5%。相关性和主成分结果表明,可交换态Cd与土壤酶活性呈显著负相关(...     

改良剂对镉污染酸性水稻土的修复效应与机理研究

为探明田间条件下施用石灰、钙镁磷肥、海泡石和腐殖酸等改良剂对Cd污染酸性水稻土的修复效应和作用机理, 通过在Cd污染区建立田间小区试验, 研究了改良剂单施和与石灰配施对Cd污染酸性水稻土中Cd作物有效性的影响。结果表明, 施用改良剂有效地改变了土壤中Cd的存在形态, 除腐殖酸外, 其他改良剂均使土壤酸提取态Cd不同程度地转化为可还原态Cd和残渣态Cd; 施用改良剂可使0.1 mol·L^-1 NaNO₃和 0.01 mol·L^-1CaCl₂提取态Cd 降低26%~97%, 降低效果为石灰+海泡石>海泡石>石灰+钙镁磷肥>钙镁磷肥>石灰>石灰+腐殖酸>腐殖酸; 改良剂使水稻地上部分的Cd吸收量降低6%~49%。试验结果还显示, 施用改良剂提高土壤pH是引起土壤中Cd作物有效性降低的主要原因之一。根据田间试验的结果, 海泡石可推荐作为Cd污染酸性水稻土的改良剂, 而腐殖酸则不宜使用。     

有机质含量对石灰性黄潮土和砂姜黑土磷吸附–解吸特性的影响

通过往土壤中添加不同量小麦秸秆,经好气培养1年后,获得不同有机质含量梯度的系列土壤,研究有机质含量对石灰性黄潮土和砂姜黑土磷（P）相关吸附参数和不同水土比下解吸溶液P浓度的影响。结果表明,Langmuir方程能够较好地拟合不同有机质含量的两种土壤对P的等温吸附曲线,拟合度均达到显著（P 0.05）或极显著（P 0.01）水平。黄潮土和砂姜黑土P最大吸附量（Xm）、吸附结合能常数（K）、最大缓冲容量（MBC）、吸附饱和度（DPS）及相同水土比下P解吸溶液浓度与有机碳含量间均呈显著或极显著的二次抛物线关系。抛物线拐点之前,随有机质含量的提高,P的吸附能力增强,解吸能力降低;拐点之后,吸附能力降低,解吸能力增强。各水土比条件下,P解吸溶液浓度与Xm、K、MBC呈显著或极显著负相关,与DPS呈显著或极显著正相关。随有机质含量的提高,土壤P植物有效性和P流失风险呈先降低后增强的抛物线趋势;土壤供P缓冲能力则先增强后降低。砂姜黑土Xm、K、MBC均明显高于黄潮土,DPS明显低于黄潮土;且其抛物线拐点滞后,拐点横坐标有机碳含量明显高于黄潮土。不同有机质含量的解吸曲线较黄潮土排列紧密;砂姜黑土黏粒含量、碳酸钙含量明显高于黄潮土,全P和Olsen-P含量明显低于黄潮土,这可能是影响两种石灰性土壤P吸附–解吸特性差别的主要原因。     

Stabilization of lead as affected by various amendments and incubation time in a calcareous soil

The effect of different kinds of amendments including coal fly ash (CFA), municipal solid waste compost (MSWC), rice husk biochars prepared at 300°C (B300) and 600°C (B600), zero valent iron (Fe°) and zero valent manganese (Mn°) were evaluated to determine their ability to stabilize lead (Pb) in Pb-spiked soil. The Pb-spiked soils were separately incubated with amendments at the rates of 2 and 5% (W/W) for 45 and 90 days at 25°C. The efficacy of amendments treatment was evaluated by desorption kinetic experiment and sequential extraction producer. According to the results, with increasing time, considerable changes in distribution of chemical forms of Pb occurred and carbonate-bound fraction significantly decreased, while amorphous Fe-bound fraction significantly increased. The applied treatments efficiently decreased the mobility factor of Pb compared to control treatment. Application of Mn°, Fe°, CFA, MSWC, and B600 in soils significantly decreased Pb desorption rate with respect to control treatment. Biphasic pattern of Pb desorption kinetic was fitted well by the model of two ?rst-order reactions. In general, present study showed that from the practical point of view, all applied amendments (except for B300) were effective in Pb immobilization; however, application of Mn° at 5% (W/W) rate was the best treatment to immobilize Pb, so it can be recommended for the immobilization of Pb in calcareous polluted soil.     

有机物料对农田土壤肥力及镉有效性的影响

明确有机物料对土壤肥力及Cd有效性的影响,对南方中轻度Cd污染农田的安全利用具有重要意义。本研究以我国南方两种不同程度Cd污染农田土壤为研究对象,通过不同有机物料（猪粪、商品有机肥、水稻秸秆和生物炭）施肥处理来探究土壤肥力水平及Cd有效性的变化,并对施用有机物料情况下土壤Cd有效性与土壤养分进行了关联分析。结果表明,施用有机物料显著提高了土壤氮磷钾含量及其有效性,商品有机肥提高了土壤全N含量,施用猪粪处理土壤的全P和有效P含量显著升高,商品有机肥和生物炭明显提高了土壤全K和速效K含量。水稻秸秆和生物炭处理轻污染土壤SOM均达土壤肥力1级（> 40 g/kg）。与CK相比,施加有机物料对轻污染土壤有效态Cd含量的影响不大,但中污染土壤有效态Cd含量显著下降,最高降幅达20.00%。土壤有效态Cd含量与全N、全P和全K和有效P均成显著负相关关系。轻污染土壤施加猪粪和生物炭处理上海青地上部Cd含量均低于0.20 mg/kg。施加商品有机肥处理两种土壤肥力综合指数（SNI）最高,是其他处理的1.50~3.18倍,但其上海青地上部Cd含量存在较高风险。因此,针对南方Cd污染农田土壤的培肥及安全利用可考虑施用猪粪。     

不同氮肥对潮土中磷肥转化的动态影响

利用室内土培试验研究了不同氮肥对潮土中磷肥转化的动态影响。结果表明，除硝酸铵，不同氮肥均显著降低土壤有效磷含量，其中以硝酸钙和尿素处理作用最显著；不同氮肥均显著降低土壤水溶性磷含量，但硝酸铵的作用显著小于其他氮肥；各氮肥处理在培养15d时，土壤水溶性磷含量差异最显著，硝酸钙和尿素处理的土壤水溶性磷含量有小于氯化铵和硫酸铵处理的趋势，但随着时间延长，除硝酸铵外，各氮肥处理间差异不大。     

短期翻耕和有机物还田对东北暗棕壤物理性质和玉米产量的影响

构建适宜作物生长的耕层是解决农田土壤耕层变浅、变薄、变硬和透气透水性差的重要技术途径之一,对于土壤黏粒含量较高的土壤来说,更是如此.该研究以黑龙江省较为典型的农田暗棕壤为研究对象,在黑河市爱辉农业示范园区设置不同耕层构建模式试验,分析不同翻耕深度(15、35 cm)和不同有机物还田(秸秆和牛粪)对暗棕壤物理性质、玉...     

化学和黏土矿物钝化剂对牛粪秸秆堆肥磷形态转化的影响

盲目施用粪肥导致农田土壤磷素(P)积累和产生的面源污染等环境风险已引起人们的重视。该文通过在牛粪秸秆堆肥过程中,添加质量分数2.5%的化学物质或黏土矿物2类磷素钝化剂,研究其对磷素形态转化的影响。结果显示,和对照相比,添加氧化钙、氧化镁、硫酸亚铁和明矾可明显降低堆肥产品中磷素的活性,水溶性磷(water extract phosphorus,WEP)占总磷(totalphosphorus,TP)百分比分别为:38.0%、60.2%、58.8%、28.9%;添加蛭石和沸石使堆肥产品中WEP占TP百分比分别下降11.7%、17.3%。第35天堆肥样品的Hedley磷分组结果显示,添加氧化钙和氧化镁主要促进了H_2O-Pi向更稳定态的NaHCO_3-Pi、HCl-P(Pi和Po)、残余态-P转化;添加硫酸亚铁和明矾主要促进了H_2O-Pi向更稳定态的NaOH-P(Pi和Po)、残余态-P转化。添加黏土矿物钝化剂均略微促进了不稳定态磷H_2O-Pi和NaHCO_3-Pi向稳定态磷HCl-Pi转化。堆肥结束时添加MgO明显提高了堆体的pH值,其他处理均对pH值影响较小。综合来看硫酸亚铁、明矾、沸石和蛭石依次为较好的磷素钝化材料。     

不同改良剂对滨海盐渍土土壤理化性质和小麦生长的影响

【目的】盐分胁迫是滨海盐渍土上粮食产量提高的主要障碍因子之一。研究不同功能性改良物料对消除和减轻这一障碍因子的作用,为改良盐渍化土壤和提高作物产量提供理论依据。【方法】以小麦品种‘青麦 6 号’为供试材料,在滨海盐渍土上进行田间试验,设置 7 个处理为空白对照（CK）、含钙物料的磷石膏（PG）和脱硫石膏（FGD）、调酸物料的硫酸亚铁（FS）、含碳材料的牛粪（M）以及含碳和调酸物料的腐植酸（HA）和糠醛渣（FRs）,分析比较不同改良剂对滨海盐渍化土壤理化性质以及对小麦生长发育的影响。【结果】施加改良剂降低了土壤表层 (0—20 cm) 的 pH 值,作为酸性材料的腐植酸、糠醛渣和硫酸亚铁效果明显,土壤的 pH 值较对照分别降低了 0.10、0.11 和 0.11;施改良剂降低了土壤的交换性钠离子含量和钠的吸附比 (sodium adsorption ratio, 简称 SAR),磷石膏和脱硫石膏提供充足的钙离子用于置换土壤中交换性钠离子,明显降低了不同土层中的交换性钠离子含量和 SAR 值,0—20 cm、20—40 cm 和 40—60 cm 土层中,磷石膏和脱硫石膏对土壤交换性钠离子含量和 SAR 值的降低效果明显,其中施加磷石膏分别较对照降低了 15.5% 和 18.3% (0—20 cm)、28.2% 和 28.6% (20—40 cm)、36.5% 和 36.5% (40—60 cm),施加脱硫石膏分别较对照降低了 24.9% 和 27.9% (0—20 cm)、27.6% 和 26.3% (20—40 cm)、24.5% 和 25.0% (40—60 cm);施加改良剂增加了小麦成熟期的穗数,其中磷石膏、脱硫石膏和糠醛渣改良效果显著,分别较对照增加 27.6%、24.5% 和 18.6%,并分别提高小麦的产量 26.7%、17.8% 和 17.8%。【结论】 酸性物料的糠醛渣、腐植酸和硫酸亚铁,可以明显降低土壤 pH 值和增加小麦苗期的茎蘖数量,综合考虑改良剂对土壤 pH、Na+ 含量、SAR 值和小麦群体数量的影响,含碳的调酸物料的糠醛渣效果较好;含钙物料的磷石膏和脱硫石膏,可以显著降低土壤 Na+ 含量以及 SAR 值,增加小麦成熟期穗数,提高小麦产量均具有显著的效果,磷石膏效果最佳。