砒砂岩与沙复配成土过程中沙的调控作用

研究不同含沙量下砒砂岩与沙复配土壤的物理性质,为研究其成土机理及砒砂岩与沙复配成土技术大规模应用于毛乌素沙地土地整治、发展农业种植提供科学依据。通过监测分析不同含沙量复配土的土壤质地、毛管孔隙度、导水性、团聚体等指标,分析沙在复配土成土过程中的作用。结果表明:含沙50%(质量分数)时,黏粒含量最高(8.24%),且随含沙量的上升,毛管孔隙度呈显著的线性负相关,饱和导水率则随含沙量的增加呈指数增长。维持作物良好生长的水稳定性大团聚体含量随含沙量变化呈极显著差异(P0.01),而随耕作次数变化差异不显著(P0.05)。本研究结果说明沙土在砒砂岩与沙复配成土可改良土壤质地、增加土壤导水性、透气性等作用,利用砒砂岩与沙复配成土技术有望实现沙漠绿化造田,从而控制砒砂岩水土流失和沙土沙漠化问题。     

玉米种植模式下砒砂岩与沙复配土氮素淋失特征

为探索砒砂岩与沙的最佳混合比例,使其大规模应用于毛乌素沙地土地整治,发展农业种植,防止地下水污染.本文进行了不同比例的砒砂岩与沙复配土种植玉米的小区试验,在玉米生长期采集不同深度的土壤测其铵态氮和硝态氮含量,对不同混合比例下复配土的氮素淋失特性进行研究.结果表明:(1)铵态氮含量在各混合比例的复配土中较低,均在2.5 mg/kg以下,未出现累积情况;(2)砒砂岩与沙在不同的混合比例下均存在硝态氮淋失;(3)砒砂岩与沙混合比例为1∶2时,硝态氮主要累积在0-40 cm,且无机氮累积量最高,其玉米产量高达9 900 kg/hm2.对种植玉米而言,推荐采用1∶2的砒砂岩与沙混合比例进行推广开发.     

施用不同改良材料对黄土区空心村复垦土壤结构和有机质含量的影响

[目的] 解决黄土区空心村废弃宅基地复垦土壤结构不良,肥力低下的严重问题,为空心村复垦土壤的质量提升提供理论依据。[方法] 选取6种不同改良材料处理进行了5 a的田间定位试验,分析了对照(CK)、熟化剂(TM)、粉煤灰(TF)、有机肥(TO)、熟化剂+粉煤灰(TMF)、熟化剂+有机肥(TMO)、粉煤灰+有机肥(TFO)处理对复垦土壤结构稳定性和有机质含量的改善效应。[结果] 与对照处理相比,长期施用不同改良材料后空心村复垦土壤有机质含量明显增加,促使水稳性微团聚体(＜0.25 mm)胶结形成水稳性大团聚体(＞0.25 mm),水稳性大团聚体含量均呈增加趋势。在0—15 cm土层,TM,TF,TO,TMF,TMO,TFO处理下水稳性大团聚体含量分别比CK处理增加了328.2%,130.0%,87.8%,81.1%,36.7%,12.2%。TF,TO,TMF,TMO,TFO处理显著增加了土壤团聚体平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)值,降低了不稳定团粒指数(E_LT)、分形维数(D)(p＜0.05)。土壤有机质含量与MWD,GMD,＞2 mm粒级水稳性团聚体含量呈极显著正相关关系,与E_LT,D,＜0.25粒级水稳性微团聚含量呈极显著负相关。其中,粉煤灰+有机肥处理下空心村复垦土壤的水稳性大团聚体和有机质含量最高,土壤结构稳定性提升效果最好。[结论] 在黄土区空心村废弃宅基地复垦土壤整治中,粉煤灰+有机肥的有机无机结合处理是黄土区空心村复垦土壤结构改善和肥力提升适宜的改良措施。     

土地整治工程技术及发展趋势

土地整治工程技术为提高土地利用率和产出率提供和创造有利条件,工程技术手段是土地整治取得一定成效的基础.该研究总结了近年来国内外土地整治工程技术研究取得的重要进展,结合土地整治工作实践给出了4种不同类型土地整治工程技术,并对我国未来开展土地整治工程技术研究的发展趋势进行了展望.     

毛乌素沙地治理与利用中存在的问题及解决对策

为了改善毛乌素沙地的区域生态环境和缓解土地供需矛盾,人们尝试了多种治理和利用毛乌素沙地的技术措施,但是这些治理和利用的技术措施存在着技术可行政策跟不上、缺乏实践、群众积极性差等问题.针对以上问题,逐一分析了各种治理技术措施存在的问题,并提出分区治理等解决对策,为毛乌素沙地的综合治理和合理利用提供了更切合实际的指导建议.     

污染土地修复工程技术及发展趋势

近年来,中国土地污染状况日益凸显,加剧了土地资源供需矛盾,耕地土壤污染给农民带来了经济利益和健康利益的双重损害。为缓解矛盾,保护粮食安全,保证耕地红线,增加建设用地,如何利用工程技术手段将污染土地变为可利用土地显得尤为重要。通过文献资料法,结合多年来污染土地治理修复的工程技术经验,对污染土地修复工程技术要点进行了探讨和总结,主要介绍中国土壤污染发展现状,以及如何将污染土地变为可利用土地,最后展望了中国污染土地修复工程技术的发展趋势。该研究为提出适合中国国情和符合地区特点的土壤污染修复技术奠定了理论基础,同时为国家粮食安全、生态文明建设提供技术支撑。     

冻融交替对砒砂岩与沙复配土壤氮素的影响

[目的]探讨冻融作用对毛乌素沙地陕北榆林地区砒砂岩与沙复配土壤氮素的影响,对于提升毛乌素沙地土壤肥力具有重要作用。[方法]通过室内培养试验,探讨不同比例砒砂岩与沙复配土壤氮矿化过程对冻融的响应特征。[结果]冻融交替作用对土壤氮的矿化有显著影响,在冻融1周期时,3种比例复配土壤中硝态氮、铵态氮含量增加较快。在冻融2周期后,复配土壤中硝态氮、铵态氮含量均出现下降趋势。冻融5周期,复配土壤中硝态氮、铵态氮含量均开始呈现稳定增加趋势。冻融10周期后,1∶1,1∶2及1∶5复配土壤铵态氮含量分别增加了10%,49%与11%,硝态氮含量分别增加了14%,39%与34%,其中1∶2复配土硝态氮、铵态氮含量较1∶1,1∶5增加显著,对氮素的保持性能较好。[结论]冻融循环促进了土壤有机氮的矿化,有利于土壤中硝态氮、铵态氮的累积,为早春农作物的生长提供足够的氮素。     

砒砂岩改良风沙土对作物产量影响的RZWQM2模型模拟

基于2012—2013年陕西省榆林市榆阳区小纪汗乡玉米大田试验结果,利用不同复配比例的砒砂岩改良风沙土(砒砂岩与风沙土按体积比1∶1(T1)、1∶2(T2)、1∶5(T3)混合)处理下土壤水分、地上部生物量、叶面积指数和产量数据对RZWQM2(Root zone water quality model 2)模型进行校正和验证,然后利用验证后的模型模拟不同复配比的土壤水分动态和玉米产量变化。模型校正和验证结果表明,土壤分层含水量模拟值和实测值之间的均方根误差(RMSE)分别在0.011~0.042 cm~3/cm~3和0.008~0.029 cm~3/cm~3范围内变化;地上生物量模拟值和实测值之间的RMSE分别在512~1 245 kg/hm~2和598~1 461 kg/hm~2之间变化;作物产量的模拟值与观测值之间的RMSE变化范围分别为84~249 kg/hm~2和71~485 kg/hm~2。模型模拟结果表明,RZWQM2模型能够较好地模拟砒砂岩改良风沙土对作物产量的影响,3种砒砂岩改良风沙土配比中,砒砂岩与风沙土的体积比为1∶2处理(T2)下玉米产量最高,1990—2013年的平均产量为3 527 kg/hm~2,变化范围为880~7 206 kg/hm~2。因此,砒砂岩与风沙土的体积比为1∶2复配模式下对玉米增产的效果较优,该复配模式可作为该地区砒砂岩改良风沙土复配比例的推荐选择。     

土地整治工程对土壤碳固持的影响

为了探求土地整治工程对土壤碳固持的效应,分析在改善土地利用形式和条件的同时,对生态环境效应的影响等。本研究开展了盐碱地、风沙地和黄土废弃宅基地等3类土地整治工程对土壤碳固持的作用和影响研究。结果表明,盐碱地、风沙地和废弃宅基地等3类土地整治类型土壤剖面总碳含量均得到提高;风沙地、废弃宅基地整治类型,土壤有机碳含量的变化显著影响土壤剖面总碳含量;而盐碱地整治类型,无机碳含量的变化显著影响土壤剖面总碳含量。3类整治类型不同程度地促使0~100 cm土壤剖面碳密度的提升;盐碱地、风沙地整治类型土壤剖面上的总碳含量和总碳密度变化趋势较一致;废弃宅基地整治类型因土壤容重变化较大,土壤剖面上的土壤总碳含量与总碳密度变化趋势不一致。由此可以得出,土地整治对增加农田土壤碳库容量有着重要意义,研究不同类型土地整治对土壤碳固持的影响有助于精确评估土壤碳库的总储量。     

砒砂岩与风沙土复配后的粒度组成变化

从粒度组成变化情况上探索砒砂岩作为一种固沙新材料的可能性,可为毛乌素沙化治理、保持水土、发展农业种植提供科学支撑。将砒砂岩与风沙土分别按1∶0、1∶1、1∶2、1∶5和0∶1质量比复配,用激光粒度分析仪对其粒度组成及级配特性进行分析研究。结果表明:砒砂岩与风沙土复配后,改变了风沙土以砂粒为主、结构松散、易风蚀的特点,随着砒砂岩质量的增加,<0.05 mm粒径的质量分数增加,质地呈现砂土-砂壤-壤土-粉壤的转变;且风沙土的粒度分布范围小、均质性强等特点得到一定程度改善,砒砂岩与风沙土复配后,其粒度分布范围变广,当砒砂岩与风沙土复配的质量比为1∶5(不均匀系数为54.71,曲率系数为2.54)或1∶2(不均匀系数为76.21,曲率系数为1.12)时,其颗粒级配连续,且级配特性良好。因此,从粒度组成上看,砒砂岩具有固沙的可能,质地条件随砒砂岩质量的增加而变好,级配特性以砒砂岩∶风沙土按1∶2或1∶5质量比进行复配为宜。