再生水灌溉对土壤性能和土壤微生物的影响研究

土壤性能和土壤微生物是再生水灌溉对环境安全效应评价的重要指标。通过模拟试验,以北京高碑店污水处理厂生产的再生水浇灌大豆为例,分析了收获期土壤理化特性及微生物类群变化。结果表明,再生水灌溉能够在一定程度上提高土壤肥力,表现为有机质和有效磷显著增加;土壤重金属铅、镉含量相对清水和土壤本底无明显增加,但土壤溶液电导值(EC)增加显著,在一定程度上造成盐度累积。在土壤微生物方面,再生水灌溉使土壤细菌数量相对清水灌溉处理增加;二级再生水和三级再生水灌溉处理间的放线菌数量差异显著,且明显高于清水对照;再生水灌溉对真菌数量影响不大。再生水灌溉使大豆根际土壤脲酶活性增加,碱性磷酸酶活性最高。土壤微生物数量、酶活性与土壤养分含量之间呈显著相关关系,可作为评价土壤肥力和土壤环境质量的指标。     

纳米碳腐植酸保水肥对柑橘田土壤细菌群落结构及柑橘生长的影响

[目的]为揭示新型纳米炭腐植酸保水肥(CSF)减量化对土壤微生物种群结构及柑橘生长的影响。[方法]本研究以三峡库区万州柑橘园为对象,以常规施肥为对照(KC1)),分别在CSF减量0%(KC2)、10%(KC3)、20%(KC4)、30%(KC5)和40%(KC6)处理下对土壤细菌群落结构及柑橘产量、品质进行分析。[结果]结果显示,KC6的 Observed-species、Shannon指数、Chao1指数、PD_whole_tree总体高于KC1,并与KC2基本持平;在科水平上,KC5黄色单胞菌科(Xanthomonadaceae)丰度最高;与KC1相比,KC3,KC4,KC6中的黄色单胞菌科(Xanthomonadaceae)均明显降低,KC6处理后亚硝化单胞菌科(Nitrosomonadaceae)、假单胞菌科(Pseudomonadaceae)较KC1有所提高;在属水平上,不同减量处理的鞘脂单胞菌属(Sphingomonas)基本低于KC1,但伯克氏菌属(Burkholderia)、假单胞菌属(Pseudomonas)基本高于KC1,细菌群落相似性聚类分析发现,各处理间相似性较小。CSF减量施肥后柑橘产量均有所增加,CSF减量施肥30%,增加了约4.50%,CSF减量施肥40%后减少了4.14%。施用CSF复合肥后,柑橘品质在CSF常量施肥与减量10%,减量40%时并无显著变化,而在减量20%、30%时显著下降。[结论]以上结果表明,CSF复合肥减量化施肥处理改变了土壤细菌群落结构的多样性及柑橘产量、品质。     

基于CNKI文献分析的镉污染土壤钝化技术概况及效果评估研究

为探讨目前国内针对镉污染土壤的钝化修复研究进展,以CNKI数据库中1980—2018年的镉污染土壤钝化修复的文献为数据源,利用CiteSpaceⅤ和Excel 2013等软件工具,运用文献计量法,对文献从多个维度(即年代分析、研究机构、核心作者、研究热点、钝化剂的种类数量、钝化剂用量及效果评估等)进行文献数据整理和分析,并利用累积概率分布模型初步建立了效果评估和分级方法。结果表明:近年来发表相关文献的数量呈指数增长趋势,主要为高等院校和科研院所;钝化剂以生物炭、石灰和海泡石研究较多。通过概率分布计算:农产品镉降低率大于57.1%或有效态降低率大于50.1%时,效果可初步评估为优;当农产品镉降低率小于34.5%或有效态降低率小于26.9%时,效果可初步评估为差。论文指出钝化修复技术应加强机理方面研究,建立全面科学化、标准化成效评估方法。     

环境功能材料水肥保持性能的综合评价

保持水肥、提高水肥利用效率是我国,特别是西北地区土地利用过程中亟待解决的问题。环境功能材料的应用是农业生产和环境治理中水肥保持的新途径。目前对于不同环境功能材料应用效果的综合定量评价仍难以实现,阻碍了环境功能材料的推广及应用。本研究引入层次分析-模糊综合评价法,以土柱淋溶试验结果为例,对一种环境材料配方的保水性、保肥性及经济性进行综合评价。结果发现:当该复合材料中保水剂、沸石、腐殖酸的配比关系为1:10:1时,综合效果最好。配比方式最优的复合材料对水分的最优保持效果为空白对照的1.22倍,对氨态氮、硝态氮和尿素态氮的最优保持效果分别是空白对照的1.2、4.12和1.19倍。实验结果为环境功能材料的筛选及综合评价提供了一种行之有效的方法。     

纳米碳保水肥对柑橘田土壤细菌群落结构及柑橘生长的影响

为揭示新型纳米碳保水肥(CSF)减量化对土壤微生物种群结构及柑橘生长的影响。笔者以三峡库区万州柑橘园为对象,以常规施肥为对照(KC1),分别在CSF减量0%(KC2)、10%(KC3)、20%(KC4)、30%(KC5)和40%(KC6)处理下对土壤细菌群落结构及柑橘产量、品质进行分析。结果显示:KC6的种类数、Shannon指数、Chao1指数、PD_whole_tree总体高于KC1,并与KC2基本持平;在科水平上,KC5黄色单胞菌科(Xanthomonadaceae)丰度最高;与KC1相比,KC3、KC4、KC6中的黄色单胞菌科(Xanthomonadaceae)均明显降低,KC6处理后亚硝化单胞菌科(Nitrosomonadaceae)、假单胞菌科(Pseudomonadaceae)较KC1有所提高;在属水平上,不同减量处理的鞘脂单胞菌属(Sphingomonas)基本低于KC1,但伯克氏菌属(Burkholderia)、假单胞菌属(Pseudomonas)基本高于KC1,细菌群落相似性聚类分析发现,各处理间相似性较小。CSF减量施肥后柑橘产量均有所增加,CSF减量施肥30%,增加了约4.50%,CSF减量施肥40%后减少了4.14%。施用CSF复合肥后,柑橘品质在CSF常量施肥与减量10%,减量40%时并无显著变化,而在减量20%、30%时显著下降。以上结果表明,CSF复合肥减量化施肥处理改变了土壤细菌群落结构的多样性及柑橘产量、品质。     

不同化学节水材料在农业生产中的应用

化学节水材料在农业抗旱节水增产中具有用量少、见效快、无污染等特点,近年应用推广迅速。本文简要总结和分析了保水剂、稀土、泥炭、沸石、PAM、黄腐酸六种化学节水材料或制剂在农业应用中的特性、作用机理以及试验推广效果,并提出今后的研究方向。     

高分子保水剂在土壤水肥保持和污染治理中的应用进展

高分子保水剂(super absorbent polymer,SAP)是一种具有高吸水和保水能力的高分子聚合物,应用土壤具有水肥保持和土壤改良等多重效应,近年在农业生产、水土保持和污染治理中应用受到重视。该文通过作者多年研究积累和文献综合分析,回顾了高分子保水剂发展历程,提出其效应原理的理论体系,包括保水剂自身吸水、保水和释水原理,保水剂促进土壤改良和保持效应原理;保水剂提高肥料等农化产品利用效率原理;保水剂调节植物生理节水效应原理和固化土壤重金属效应原理。此外,文章对保水剂在农业水肥保持与高效利用、土壤重金属污染治理等方面的研究进展进行了系统分析,并根据其存在问题,指出加强新型产品研制及其应用基础研究,加快应用技术推广是保水剂发展的主要方向。     

保水剂对冬小麦不同生育阶段土壤水分及利用的影响

为探明保水剂施用后对冬小麦不同生育阶段水分利用的作用机理,在豫西丘陵旱作区,通过大田试验,研究了保水剂对冬小麦不同生育阶段的保水、作物的耗水特征、水分利用效率等的影响。结果表明：保水剂提高了冬小麦不同生育阶段0～100 cm土层的土壤含水量、促进了生物量的积累、降低了小麦耗水量、提高了小麦产量和水分利用效率。各处理中,60和90 kg/hm2处理的土壤含水量及储水量均较其他处理高,而耗水量最低。播种-拔节期,保水剂用量越高干物质积累越显著;拔节-孕穗期及灌浆-收获期,60 kg/hm2处理较对照增加的干物质量最高;而孕穗-灌浆期,30 kg/hm2干物质量增加最为显著。各生育阶段,除孕穗-灌浆期外,60 kg/hm2处理的水分利用效率均较高。最终,60 kg/hm2处理的产量和水分利用效率均最高,较对照增产47.4%,水分利用效率增加10.6 kg/(mm·hm2)。     

神木试区作物生产力的综合调查分析

作物生产力是衡量区域社会经济和生态环境状况的重要因子。综合分析了六道沟流域作物生产力的历史、现状及其制约因素,根据FAO推荐的农业生态区域法估算了各主要作物的最大生产潜势（Ymp）和降水生产潜势（Yw）。在应用关联法分析粮食生产力与各生态经济因子关系的基础上,提出了提高作物生产力的途径和设想。     

四种环境材料单施对煤矿区土壤结构和性状的影响研究

为解决煤矿区土地复垦中表层土壤结构差、持水能力低和养分贫瘠等问题,通过土壤培养模拟试验,研究了单施聚丙烯酸钾、黑矾、生化腐植酸和煤基腐植酸等4种材料对土壤改良的效果,并确定了适宜的施用量。结果表明：与对照(CK)相比,4种材料中聚丙烯酸钾能显著降低土壤容重,提高孔隙度和田间持水量,其添加量5 g·kg^-1施用7 d时,容重较CK降低了14.02%,孔隙度、田间持水量分别提高了28.31%、54.32%;黑矾能降低土壤pH和速效养分,当添加量5 g·kg^-1施用25 d时,pH、有效磷、碱解氮和速效钾较CK分别降低了0.21、30.24%、56.81%、9.77%;两种腐植酸对土壤容重、田间持水量、pH、速效养分均有影响,添加8 g·kg^-1生化腐植酸作用25 d时,有效磷和碱解氮较CK提高了15.18%、55.83%,pH降低了0.38,而添加5 g·kg^-1煤基腐植酸时,有效磷、碱解氮和速效钾较CK分别提高了12.38%、28.72%、11.47%。研究表明,4种材料能不同程度改善土壤结构、提升水...