大荔县盐碱地水稻种植的障碍因子分析

根据水稻生育期内长势,将育苗期内水稻分为长势良好、中等、死亡3类,将农田土壤分为盐害较轻、中等、较重3类,分别采集育苗期苗盘土壤及不同盐害程度农田土壤,分析盐碱地种植水稻的障碍性因子,得出以下结果:随着秧苗长势变差,苗盘土壤电导率显著增大;随着秧苗长势变差,苗盘土壤盐分含量显著增加,秧苗长势中等、死亡的苗盘土壤全盐含量分别是长势良好土壤的1.74倍和2.27倍;随着农田土壤盐害加重,土壤盐分含量显著增加,盐基离子Na~+、Mg~(2+)、SO_4~(2-)、Cl~-含量呈显著增加的趋势,盐基离子Na~+、Mg~(2+)、SO_4~(2-)、Cl~-含量是水稻能否正常生长发育的决定性因子。     

不同改良材料对废弃宅基地复垦土壤养分提升的影响

针对废弃宅基地复垦土壤结构性不良、养分等营养物质含量较低等问题,本文以熟化剂、有机肥、熟化剂+有机肥等作为改良材料,并采用小区试验,开展了不同改良材料对提升废弃宅基地复垦土壤养分的效应研究。通过种植3季作物后,采集土壤样品,分析土壤养分含量,结果发现:(1)施入改良材料后,土壤养分含量均有显著提升,土体养分含量随着土层深度的增加而递减;(2)在0~60cm范围内土壤养分变化显著,60~105cm范围内土壤养分变化差异不大;(3)从耕作层来看,全氮含量在处理间变化规律为TFCTFTCTSFTSCTST0;有效磷含量的变化规律为TSFTFTSTFCTCTSCT0,土壤速效钾含量的变化规律为TSFTFTSTFCTSCTCT0、有机质含量变化为TFTFCTSFTSCTCTST0。由此得出,通过有机肥与粉煤灰配合使用以及耕作种植等技术措施,能显著改善新增耕地土壤养分状况;尽管仅经过3个生育季表层土壤的培肥与改良,却能够获得0~60cm土层养分状况不同程度地提升效果,体现了作物根系对土壤养分空间分配与提升的作用。     

脱硫石膏与保水剂PAM对盐碱土理化性质和作物生长的影响研究

为探明脱硫石膏与保水剂PAM材料混合施用对盐碱地改良及作物生长的影响,以定边县新开垦的重度盐碱地为研究对象,设置8种不同试验处理,比较各种措施下土壤pH、电导率、全盐量和作物株高、产量的响应。结果表明:20t·hm~(-2)脱硫石膏和20kg·hm~(-2) PAM混合施用,改良效果最好,较空白对照,表层土壤的pH降低0.50,盐碱地盐分的表聚现象明显减弱,电导率和盐分分别降低了564μS·cm~(-1)和1.861g·kg~(-1);作物产量最高,较对照组产量提升了41.6%。显著减少盐碱地治理过程中的季节性返盐,为解决季节性返盐提供新的思路,也可为陕西省定边县的盐碱地的有效改良和合理的开发利用提供理论依据。     

隔盐层处理对地下水浅埋区盐渍土盐分及养分变化的影响——以定边县白土岗子村土地开发项目区为例

针对定边县地下水浅埋区蒸降比高、盐分表聚明显、农作物产量差等问题,以定边县堆子梁镇白土岗子村土地开发项目为研究对象,设置秸秆隔层、砾石隔层和对照组三组试验,分析比较了1a时间内不同土层深度(0~10、10~20、20~40cm)条件下,土壤盐分(电导率、水溶性盐总量)和土壤养分(速效K、全N及有机质)含量的变化情况。结果显示:土壤盐分含量指标中,隔层处理较对照组均有显著减少;土壤养分含量指标中,隔层处理较对照组均有显著升高;土壤盐分含量随土层深度的增加呈逐层减少的趋势,土壤养分含量随土层深度的增加呈逐层递增的趋势。因此,采用秸秆隔层和砾石隔层进行根区隔盐处理能抑制盐分表聚,降低耕作层盐分含量,提高养分含量,可为地下水浅埋区盐渍化土地开发利用的机制探讨和技术路线制订提供理论依据和参考。     

不同改良材料对复垦土壤有机质及产量的影响

针对宅基地复垦土壤耕作层养分含量低、保水保肥性能差的特点,本文通过小区试验,研究了冬小麦生长季添加粉煤灰(TC)、有机肥(TF)、熟化剂(TS)、熟化剂+粉煤灰(TSC)、粉煤灰+有机肥(TFC)及熟化剂+有机肥(TSF)对土壤有机质及作物产量的影响。结果表明:0～15cm土层土壤有机质含量表现为TFCTFTSFTC TSCTST0,添加有机肥+粉煤灰有机质增加幅度最高;沿土层深度方向,土壤有机质分布呈现出"S"形趋势,随着种植年限的增加,整个耕作层不同土层深度有机质含量逐步提升。种植第1年和第2年,小麦产量均表现为TFCTFTSFTC TSCTST0,有机肥和粉煤灰在生土熟化过程中对小麦增产效果明显;经相关性分析,表层土壤有机质与小麦产量相关系数为0.73,呈显著(P0.05)正相关,即增加表土层有机质含量能提高作物产量。     

复配型土体有机重构技术初探——以砒砂岩与沙复配成土为例

为探明复配型土体有机重构技术对土体改良作用的机理,本文选择砒砂岩与沙复配成土技术作为典型实例,设置不同砒砂岩与沙的复配比例(1:1、1:2、1:5)田间试验小区与沙地进行对照,于2010-2015年连续监测不同处理土体的质地、有机质、水稳定性团聚体、矿质氮以及玉米产量变化。结果表明:砒砂岩的加入能将沙地土体中的粉粒和粘粒含量分别从3.21%和2.73%提升到20%和5%以上,满足作物生长的颗粒需求,因此适宜于作为一种沙地土体有机重构的材料;在6年的耕作管理中,0-30 cm表层的粉粒和粘粒缓慢向下层迁移,增加30 cm以下沙地土体的粉粒和粘粒含量,复配土土体0-30 cm内有机质含量从0.5%以下提升到3.7%以上,水稳定性团聚体含量则从18%-28%提升到20%以上,0-120 cm深度土体内矿质氮储量提升4.5倍以上,玉米产量随种植季数稳步提升至11000 kg·hm~(-2);其中,1:2复配比例上经6季种植后玉米产量达到14234.4 kg·hm~(-2),最适宜玉米生长。本文的研究结果不仅系统分析了砒砂岩与沙复配成土技术的机理,也为其它复配型土体有机重构技术的机制探讨和技术路线制订提供了参考。     

覆沙压盐对土壤理化性质及黑麦草生长的影响

为探究不同覆沙量改良陕北盐碱地效果,开展了表层盐碱土和沙土混合的小区试验,研究在表层盐碱土(0～30cm)掺入不同厚度沙土对0～60cm土层土壤结构、理化性质、黑麦草生长及产量影响。研究结果表明,与对照处理相比,覆沙压盐措施可以显著降低0～30cm土层土壤含盐量、土壤pH值和土壤容重,其中土壤含盐量降低1.16～2.22g·kg~(-1),pH下降0.05～0.94,容重降低0.03～0.10g·cm~(-3),盐碱地耕作层土壤理化性状和土壤结构得到显著改善。覆沙压盐对于盐碱地黑麦草的生长和产量也有显著提高,其中覆沙厚度为15cm的试验处理种植黑麦草的长势及土壤改良效果最为明显,黑麦草的干物质重为1.337 5kg·m~(-2),生长期内吸收土壤盐分量为810.53kg·hm~(-2),较空白对照增加了758.15kg·hm~(-2)。这说明在陕北地区采取"沙改盐碱"措施治理盐碱地在理论和实践上都具有可行性。     

矿区污染土壤重金属含量与土壤主要养分相关性研究

以小秦岭金矿区内选矿厂尾渣堆为研究对象,研究了尾渣堆周边土壤中重金属含量与有机质、全氮等主要养分指标的含量特征,并对其相关关系进行了分析。研究表明:研究区内土壤有机质、全氮含量总体上处于中等水平,其中有机质含量分布在10.8～18.2g·kg~(-1)之间,全氮含量分布于0.02～0.98g·kg~(-1)之间,土壤pH呈弱碱性,含量为7.48～8.17,重金属Cu、Zn、Cd等元素含量严重超标。土壤有机质含量与Ni、As显著正相关,土壤全氮与Cu呈显著负相关关系,与Ni显著正相关。通过对土壤有机质、全氮与重金属含量的关系研究表明,土壤有机质和全氮含量是影响土壤重金属含量的重要指标。     

覆沙与漫灌对盐渍土盐分累积和运移规律的影响

以陕西省榆林市定边县典型盐渍土为研究对象,采用覆沙和漫灌的方式,对0~30cm表层土壤的全盐量、电导率、pH值、水溶性离子含量等进行研究,探索其盐分累积和运移变化规律。结果表明:FS10、FS20和MG+FS10均可以显著降低表层土壤中的盐分含量,与对照相比,分别降低了73.9%、64.1%和56.5%,其中,覆沙10cm处理下的压盐效果最好。从土壤中水溶性阳离子组成来看,Na~+含量最高,其次是K~+,两者总和约占11.16%~34.33%;从土壤中水溶性阴离子组成来看,强碱性离子HCO_3~-含量最高,约占21.53%~53.86%。覆沙10cm处理下,Na~+、K~+、Cl~-和SO_4~(2-)的含量显著低于对照,表明覆沙可以显著抑制Na~+、K~+、Cl~-和SO_4~(2-)的表聚作用。漫灌也可以降低表层盐渍土中的全盐量,但是在地下水位较高的区域并不适用。     

黄土丘陵区沟道土壤养分含量分布特征

为了探明黄土丘陵区沟道土壤有机质、全氮和全磷含量分布特征及沟道含量与坡面的差异,本文在园则沟小流域沟道和坡面上分别采取了29个和58个样点,分析了土壤有机质、全氮和全磷含量。结果表明:0～60 cm土层,沟道土壤全氮、全磷和有机质含量范围分别为0.091～0.628、0.402～1.388、0.826～6.550 g·kg~(-1),根据全国第二次土壤普查结果可知,该沟道土壤全氮和有机质含量都处于6级较低水平,土壤全磷含量处于2级较高水平,变异系数范围为21.6%～33.4%,属于中等程度变化。皮尔逊相关分析表明,土壤全氮、全磷和有机质含量与坡向和海拔呈正相关,与坡度呈负相关,且关系较弱,与土壤含水量、粘粒含量和粉粒含量呈极显著或显著正相关(p0.05或0.01),与沙粒含量呈极显著负相关(p0.01)。0～20 cm土层,沟道有机质含量高于坡面有机质含量7.19%,20～40 cm和40～60 cm土层,沟道有机质含量分别低于坡面有机质含量4.66%和12.67%,但都无显著差异性。0～20 mm、20～40 cm、0～60 cm土层,土壤全氮和全磷沟道含量均高于坡面,全氮高出分别为24.31%、13.04%和8.70%,仅在0～20 cm有显著差异性(p0.05);全磷高出分别为15.68%,13.56%和15.11%,且都有显著差异性(p0.05)。     

基于计算实验的砒砂岩与沙复配土团聚结构与质地变化的仿真研究

团聚体的形成主要靠粘粒的内聚力及铁铝氧化物的胶结作用,本文考虑单一因素粘粒对团聚体形成的影响,并定量化表达和探讨对有机质含量较小的砒砂岩和沙复配土中粘粒和水稳性团聚体的相关性,并通过计算机模拟仿真进行相关性验证,达到以土壤质地中粘粒的含量预测土壤团聚体的目的。本文将砒砂岩与风沙土分别按1∶1,1∶2,1∶5和0∶1质量比复配并在2010年建立小区,经过20102013年连续4年的试验连续取样观测,用激光粒度分析仪和湿筛法分别对其粒度组成及水稳性团聚体分析研究。根据混合后未种植以及20102013年5次实验数据表明(相关系数分别是0.742、0.794、0.887、0.714、0.755),不同年份的粘粒含量和团聚体具有正相关性,且相关性随年份变化相对稳定,时间变异不大。根据multi-agent(MAS)方法建立人工土壤团粒模型(Artificial Soil Aggregates Model,简称ASAM),以粘粒含量对团聚体含量的进行预测,预测结果与实测值基本吻合。研究结论:(1)针对有机质含量较少的砒沙岩与沙复配土,粘粒含量和团聚体含量具有较好的正相关性,且相关性随年份变化相对稳定;(2)仿真结果表明,利用ASAM模型仿真,计算仿真结果与实测数据趋势基本一致,首次将计算实验方法应用于复配土壤微结构变化过程研究,对不同复配土壤微结构变化定量描述提供了新的方法,并对土壤复杂性仿真提供了一条可行性途径,具有一定推广和应用前景。     

不同修复材料对空心菜铅镉重金属富集特征的影响研究

采用Pb、Cd复合污染的土壤进行盆栽试验,以空心菜为试验对象,分别研究有机质、生物炭和铁渣对空心菜-土壤系统中空心菜生长状况以及重金属Pb和Cd累积与分布的影响,探寻不同修复材料对空心菜Pb、Cd富集的影响。结果表明:添加5g·kg~(-1)铁渣的处理能显著降低土壤中Cd含量,添加20g·kg~(-1)有机质的处理则能显著降低土壤中Pb含量。空心菜叶片对Cd的吸收效果显著高于空心菜茎对Cd的吸收效果,其中添加10g·kg~(-1)生物炭和铁渣的空心菜叶片吸收效果最佳。添加有机质和生物炭处理中的空心菜叶片对Pb的吸收效果优于空心菜茎,但是添加铁渣处理的空心菜中茎对Pb的吸收效果优于叶片。其中添加10g·kg~(-1)生物炭的空心菜叶片对Pb的吸收效果最佳。     

不同施肥处理对土壤性质及作物产量的影响

为对比探讨不同施肥方式对生土熟化过程中土壤性质及作物产量的影响,采用室内盆栽玉米试验,以多年未耕种的土壤为试验材料,通过设置生物有机肥处理(BF)、单施有机肥处理(OF)、无公害施肥处理(NP)、常规施肥处理(CF)4种施肥处理方式,分别测定了土壤pH值、电导率、有机质、有效磷、速效钾和玉米生物量等相关指标。研究结果表明:与常规施肥处理相比,生物有机肥和单施有机肥处理可以有效缓解当地土壤pH值的下降幅度,减缓表层土壤盐分累积的程度,不同程度提高了土壤有机质、速效钾和有效磷含量,其中,在0～10 cm土层, BF和OF处理下有机质含量分别提高了52.5%和27.7%,速效钾含量分别提高了54.6%和35.0%,有效磷含量分别提高了71.6%和40.5%;进一步研究不同施肥处理对玉米生物量的影响,得出生物有机肥和单施有机肥处理明显促进了玉米根系的生长发育和玉米产量的增加,表明生物有机肥和单施有机肥处理有助于改善土壤性质,提高土壤养分含量,促进玉米根系的生长和玉米产量的增加,这为生土熟化和减施化学肥料提供了理论借鉴。     

不同林龄华北落叶松土壤养分及酶活性变化规律研究

研究选择5年、10年、20年林龄的华北落叶松林地为调查对象,确定其各个生育期林地土壤中养分含量及酶活性的变化趋势。结果表明:各生育期林地土壤中有机质和有效磷含量均随着土壤深度的增加而呈现显著下降趋势。而对于相同土层不同林龄间,土壤有效磷含量随着林龄的增加而下降。在40～60cm处,以20年林龄有机质含量在7月时最低,为4.17g·kg~(-1),显著低于其他土层。同时,5年的土壤有效磷含量在7月时达到最大,平均为4.44mg·kg~(-1),高于5月和9月时土壤中有效磷含量,但三者间差异不显著。不同林龄林地土壤铵态氮、硝态氮含量随土层深度而产生的变化趋势基本一致,表现为下降趋势。在落叶松林的新叶生长期内,5年落叶松林地在20～40cm和40～60cm处的铵态氮为13.47 mg·kg~(-1)和9.09 mg·kg~(-1),分别较0～20cm(25.36mg·kg~(-1))下降了46.9%和64.2%。而20年林龄的林地土壤硝态氮为19.24mg·kg~(-1),较10年的25.93mg·kg~(-1)下降了25.8%,且达到显著差异(P0.05)。土壤过氧化氢酶(CAT)、磷酸酶(ALP)和脲酶活性(Ure)随林龄的增加而下降,其中ALP下降趋势较缓,而CAT和Ure均显著下降。综合分析调查林龄范围内养分和酶活性的变化趋势,发现林地的地力随林龄的增加而衰退。     

滨州市思源湖水库周边土壤盐渍离子研究

为了解滨州市平原水库周边土壤盐渍离子的现状,本研究以沾化区思源湖水库为例,选取周边深度为0～20、20～40、40～60、60～80 cm的土壤,测定土壤中Na~+、Ca~(2+)、K~+、Mg~(2+)等阳离子和Cl~-、HCO_3~-、SO_4~(2-)等阴离子。结果显示,思源湖水库周围土壤剖面上盐渍阳离子主要为Na~+,其次为Ca~(2+)、K~+、Mg~(2+)。Na~+在0～80 cm土壤剖面上的浓度变化不明显,Ca~(2+)、K~+、Mg~(2+)在0～80 cm土壤剖面上的浓度主要聚集在0～20 cm和20～40 cm处。思源湖水库周围土壤剖面上盐渍阴离子主要为Cl~-,其次为SO_4~(2-)、HCO_3~-,Cl~-、SO_4~(2-)在0～80 cm土壤剖面上的浓度变化较明显,总体呈逐渐增大的趋势。因此,在治理和预防思源湖水库周围土壤盐渍化时,应重点考虑NaCl。     

土地整治新增耕地生土快速熟化技术试验研究——以延安市治沟造地项目为例

针对陕西省土地整治后存在的土壤板结、土壤贫瘠、耕性差、产能低等问题,采用果渣发酵黄腐酸为载体的黄腐酸土壤改良剂,依托延安治沟造地土壤整治项目,开展了新增耕地生土快速熟化技术研究。结果表明,应用该技术与改良前相比,速效氮由未检出到检测值25.20~40.24mg·kg~(-1),速效磷含量增幅为30.24%~54.15%,速效钾含量增幅为84.71%~151.76%,有机质均增幅为82.86%~117.14%,玉米产量较对照增加296.0~432.6kg·亩~(-1),增幅为70.5%~103.1%,改良效果显著。     

坡改梯后玉米种植年限对土壤理化特征的影响

通过分析坡改梯后玉米不同种植年限下土壤理化特征,探讨土地整治后植物对土壤质量的影响机理。试验设在陕西省渭南市澄城县南社村,2012年采用机械挖掘、平整技术结合生土外翻法共改造约16.8hm2坡地(坡度约20°)为水平梯田,坡改梯后采用随机试验法进行试验设计分析。研究结果表明:与对照相比,不同种植年限下土壤砂粒占比显著(p0.05)降低,粉粒在种植2a和4a时显著(p0.05)增加,而粘粒在1a和2a时显著(p0.05)增加;土壤pH值在种植1a和4a时显著(p0.05)升高,但2a时显著(p0.05)降低;土壤可溶性盐含量在种植1a时显著(p0.05)升高,而2a和4a时显著(p0.05)降低;土壤速效钾在2a和4a时显著(p0.05)增加;土壤总碳、有机碳含量在种植1a和2a时较对照显著(p0.05)增加,但种植4a时显著(p0.05)降低;与对照相比,土壤全氮、速效氮在1a时显著(p0.05)降低,但在2a和4a时显著(p0.05)增加;不同种植年限下土壤速效磷含量均较对照显著(p0.05)降低。总体看,玉米种植初期,土壤机械组成和化学特征得到明显改善,采用生土外翻法改造为梯田后种植玉米可在短时间内有效改善土壤肥力,但随种植年限的延长,改善效应有所减缓,还需合理配施人工肥料等措施。     

金矿区土壤重金属污染及植物富集特征研究

为掌握金矿区尾渣堆积对土壤环境的影响,以重金属元素Cr、Ni和As为研究对象,设置与尾渣堆不同距离采样点,采集了不同剖面深度的土壤样品,采用单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法对研究区土壤重金属污染程度进行评价。同时,在采样点采集了芦苇、茵陈蒿、铁杆蒿和针茅等典型土著植物样品,测定并计算了各植物样品的重金属富集和转移系数,探明了3种重金属在植物不同组织中的累积和再分配情况。结果表明:以陕西土壤元素背景值为标准,在距离尾渣堆30m和50m范围内,污染等级为轻度。以GB 15618—2018土壤污染风险筛选值为标准,Cr、Ni、As无污染。尾渣中Ni、As含量随采样深度的增加而增大,在距尾渣堆10m处的As在表层0~10cm含量显著高于10~30cm含量的现象。0~30m范围内,Ni和As平均含量与尾渣堆距离显著相关(p<0.05)。芦苇、铁杆蒿和针茅根部对Cr、Ni,铁杆蒿和针茅对As的吸附累积能力较强。     

浓度、流速和离子强度对砒砂岩粘粒在风沙土中迁移的影响

粘粒是沙地中所缺乏的核心物质,研究其在风沙土中的迁移规律对评价改良后土体的稳定性具有重要意义。本文以砒砂岩中的粘粒作为研究对象,通过土柱实验,模拟不同粘粒浓度、不同流速以及不同离子强度下砒砂岩粘粒在风沙土(300~350μm)中的吸附和解吸规律。研究结果发现:粘粒浓度、水流速以及溶液离子强度变化均会影响砒砂岩粘粒在风沙土中的迁移和解吸。随着浓度和离子强度的增加,砒砂岩粘粒在风沙土中的滞留量明显增加。相反,随着水流速的增加,粘粒在风沙土中的浓度逐渐减少。研究结果表明利用砒砂岩改良风沙土后,其粘粒在风沙土中的存在相对稳定。在沙地整治过程中,需注意粘粒添加量和降低灌溉强度,从而提高砒砂岩与沙复配土壤颗粒稳定性。     

北京市房山区土壤质量调查与评价

通过对北京市房山区土地整治、耕地质量等别进行实地调查、土壤样品采集与测定分析,基于土壤类型及其功能建立了区域土壤质量指标体系,并对房山区土壤质量进行评价。结果表明:房山区土壤类型及其面积由大到小为:褐土粗骨土、裸露岩石与砾石潮土与沼泽土山地棕壤和山地草甸土,其中大多数土壤属于幼年发育阶段;除山地棕壤、山地草甸土、沼泽土和部分草甸土之外,多数土壤表土层(0~20cm)的有机质、全氮、速效磷、速效钾含量介于7.5~15.5g·kg~(-1)、0.45~1.50g·kg~(-1)、8.0~25.0mg·kg~(-1)、65.0~92.0mg·kg~(-1)之间,养分整体含量不高,草甸褐土、草甸土、部分粗骨土经长期耕作培肥或土地整治,其耕地之国家利用等别介于7~8等,属于高等耕地范畴;研究区耕地土壤整体处于清洁的健康状态,仅有零星地块土壤受残留工矿场地污染物扩散的影响,使局地土壤遭受重金属与石油类轻度污染。多数土壤发育程度低、土层薄、质地偏粗,对人类活动较为敏感,如土壤受到污染将对区域生态系统安全与相关人群健康构成较大风险,值得对研究区耕地土壤加以管护。