风沙土混拌刀具的改良设计与试验

为解决风沙土改良设备研制中存在的核心问题,探讨混拌刀具与风沙土-改土材料间相互作用机理,以国标旋耕刀IT245为基础,分析其作用原理,在此基础上设计了专用于风沙土改良的混拌刀具,通过离散元仿真模拟及室内沙槽试验,以改土材料体积比为评价指标对国标刀及专用刀具5层深度下的混拌效果进行分析。结果显示,风沙土混拌刀具偏转角度越大,改土材料体积比越大,当深度150—120 mm、偏转角为60°时达到最大值(35.67%);风沙土混拌刀具弯折角越大,改土材料体积比越大,当深度150—120 mm、弯折角为130°时达到最大值(36.02%)。风沙土混拌刀具与国标旋耕刀IT245混拌效果相比,深度越浅,改土材料体积比越大,混合效果越好,在深度90—60、60—30 mm时,偏转角60°的风沙土混拌刀具作业后改土材料体积比分别比IT245增加了3.19%、5.11%。研究结果为风沙土混拌刀具及风沙土治理机械的设计与优化提供依据。

保水剂对风沙土保水特性的影响

在东北西部农业种植区,生长季干旱少雨极大制约作物的水肥利用效率,对我国粮食安全和水土资源利用的可持续性造成重大威胁。除工程措施外,合理的农用保水剂(SAP)施用是改善低产农田持水性能的必然途径。针对吉林省西部典型风沙土开展室内模拟试验,通过3因素多水平的正交试验设计,探究土壤田间持水量、凋萎系数和有效水含量等水土保持特性对保水剂的类型(地津Dijin、安信Anxin、沃特Wote和旱宝贝Hanbaobei)、粒径(大粒径和小粒径)及用量(0、0.2%、0.5%、1.0%、2.0%、4.0%和6.0%)的响应。结果表明:1)SAP的持水量受其类型、粒径、施用量及其相互作用的影响显著,而施用量是影响持水量的关键因素;2)土壤水分状况与SAP类型密切相关,土壤持水量Dijin>Anxin>Wote>Hanbaobei,SAP中K^(+)和Na^(+)的含量可能是影响保水性的主要因素,而非Ca^(2+)和Mg^(2+);3)随着SAP施用量的增加,土壤田间持水量、凋萎系数和有效水容量显著增加,与对照相比,最大增量分别为15.53、1.95和17.75倍,可有效增强严重干旱土壤中植物与SAP之间的竞争;4)与大粒径相比,小粒径SAP能显著提高土壤的田间持水量(1.21倍)和可用水量(1.23倍),而对凋萎系数则产生负面影响。综上,保水剂的合理选择与应用,对旱区水土资源持续性具有积极的推动作用,可以改善干旱土壤环境水分状况,实现低产农田“增粮”。

施加生物质炭对风沙土土壤线虫群落结构的影响

生物质炭科学施加量以及施加时间是改良和维持土壤健康的研究热点。本研究设计两组玉米盆栽试验(A组和C组),其中A组为一次性施加生物质炭7年处理,C组为一次性施加生物质炭1年处理,各组施加量分别为0、15.75、31.50、63.00 t·hm^(-2)和126.00 t·hm^(-2),探究不同生物质炭施加量以及施加时间对风沙土土壤线虫群落结构特征的影响。结果表明:施加生物质炭1年后可增加土壤pH以及养分含量,生物质炭随老化时间的延长对土壤养分的提升效应会降低,土壤养分与土壤线虫群落结构有密切的相关性。土壤线虫以拟丽突属为优势属,食细菌类和捕食/杂食类为主要营养类群,土壤有机质的分解以细菌分解为主。施加生物质炭1年后,施加量的增加改变了土壤线虫群落结构、营养类群分布和丰度,生物质炭施加量的增加会显著抑制土壤线虫数量,但施加生物质炭7年后土壤线虫数量会恢复。随施加年限的增加,生物质炭会导致土壤食细菌类线虫丰度降低,捕食/杂食类线虫丰度增加,植物寄生类线虫丰度增加,但对线虫多样性指数(H)和丰富度指数(SR)影响不大。一次性施加126.00 t·hm^(-2)生物质炭7年后显著降低了土壤线虫数量,而施加生物质炭15.75 t·hm^(-2)对土壤线虫数量和群落结构的维持具有积极作用。

褐煤腐植酸对科尔沁沙地风沙土土壤特性及荞麦产量的影响

【目的】探究褐煤腐植酸不同施用量对科尔沁沙地风沙土土壤特性和荞麦产量的影响,为风沙土改良提供科学依据。【方法】于2020-2022年,以科尔沁沙地风沙土为改良对象,通过田间定位试验,以不施用褐煤腐植酸为对照(CK),设置3个褐煤腐植酸用量处理:2 t/hm^(2)(低量,H1)、4 t/hm^(2)(中量,H2)和6 t/hm^(2)(高量,H3),研究2020年褐煤腐植酸一次性施用后0~40 cm土层土壤贮水量(SWS)、养分含量、微生物生物量碳氮(SMC、SMN)含量及荞麦产量的变化。采用主成分分析(PCA)研究土壤贮水量、养分、微生物生物量碳氮含量和荞麦产量的关系;在此基础上,通过随机森林分析探讨了以上土壤指标对荞麦产量的贡献率。【结果】与CK相比,施用褐煤腐植酸总体上提高了风沙土0~40 cm土层的贮水量,但不同褐煤腐植酸施用量对土壤贮水量的提升幅度不同。在2020-2022年,无论是在播种前、开花期还是在成熟期,4个处理中,H3处理0~40 cm土层的土壤贮水量均最高。与CK相比,施用褐煤腐植酸影响了风沙土土壤养分含量,且褐煤腐植酸不同施用量对不同土层土壤养分含量的影响程度存在较大差异。褐煤腐植酸一次性施用3年后(2022年),H3处理的的土壤有机质、全氮、铵态氮、速效磷和速效钾含量总体高于其他处理。无论是在开花期还是在成熟期,与CK相比,施用褐煤腐植酸总体提高了土壤微生物生物量碳和氮含量,且在0~10,10~20和20~40 cm土层,H3处理SMC和SMN含量总体均最高。2020-2022年,与CK相比,施用褐煤腐植酸均提高了荞麦干物质量和产量,其中H3处理的增幅最大。主成分分析和随机森林分析结果显示,土壤速效钾、贮水量、微生物生物量碳和铵态氮与荞麦产量关系密切,其对荞麦产量的贡献率分别为11.00%,8.60%,7.85%和6.29%。【结论】在科尔沁沙地,当施用量为4~6 t/hm^(2)时,褐煤腐植酸对风沙土保水增肥增产的改土作用明显,其中当褐煤腐植酸施用量为6 t/hm^(2)时效果最佳。

生物炭改良风沙土对植物生长及养分的影响

为探究经不同浓度和不同种类生物炭改良后的风沙土中植物生长状况及养分含量变化情况,以辽宁省彰武台风沙地改良利用研究所试验基地风沙土为试验对象,进行了田间试验。以燕麦草为供试植物,分别施加秸秆炭、木炭、草炭,且每种生物炭设置5个不同的浓度梯度,均匀的施加到风沙土中,燕麦草经12周生长后,采集样品进行室内试验。主要通过分析燕麦草在不同改良条件下的株高、产量、叶绿素及氮磷钾含量,从而了解添加不同因素水平的生物炭对风沙土中植物生长及养分的影响。结果表明:不同生物炭与风沙土中燕麦草生长及养分含量均呈现极显著相关性(p<0.05),且施加浓度为4 kg·m^(-2)的秸秆炭对燕麦草株高、产量及养分含量均有明显提高,株高为109.242 cm,产量为229.25 kg·hm^(-2),叶绿素a和叶绿素b分别达到2.941 mg·g^(-1)和0.991 mg·g^(-1),氮磷钾含量分别为3.411,0.927,28.766 g·kg^(-1)。因此,施加合适的生物炭,不仅可以对土壤进行改良,还可有效提高植物产量与养分含量,实现土壤有效利用的同时提高作物产量。

滴灌灌水量对风沙土大豆根区硝态氮及水分分布的影响

为合理进行风沙土地区灌溉管理,将水肥控制在根区范围内并满足大豆生长需求,以灌水量为试验因素,基于作物冠层蒸发皿蒸发量设置0.4(W1)、0.6(W2)、0.8(W3)、1.0 E_(pan)(W4)和1.2 E_(pan)(W5)5个灌溉水平,研究不同灌水量对大豆根区硝态氮和水分分布的影响。结果表明:增加灌水量会使土壤水分入渗深度增加10~30 cm,增大根区土壤水分分布的不均匀性,苗期W5处理剖面水分平均值较W1处理增大40.22%,W4、W5处理能够维持大豆根区6%~7%的土壤含水率。硝态氮有明显表聚现象,随着灌水量的增大,淋洗深度增加且不均匀性增大,根区土壤硝态氮平均含量降低,当灌水量高于1.0 E_(pan)时,硝态氮含量低于10 mg·kg^(-1)。W2、W3和W4处理能保证大豆根区在生育前、中、后期处于15~22 mg·kg^(-1)的硝态氮浓度区间,垂直方向上灌水量与硝态氮呈负相关关系。风沙土土壤剖面含水率均在4%~10%之间,灌水量是影响风沙土硝态氮含量和分布的主要因素之一;各处理硝态氮含量在10~30 mg·kg^(-1)之间。综合考虑作物对根区土壤水分和硝态氮含量的需求,以及土壤水分和硝态氮在根层的分布特征,推荐灌溉水量为1.0 E_(pan)。

不同施肥处理对风沙土及柳枝稷生长的影响

研究以柳枝稷为指示作物,在田间小区种植,实验设置了CK(空白对照)、生物菌肥(ET1)、赛众土壤调理剂(ET2)、自研土壤调理剂(ET3)四个处理,通过施用不同的土壤调理剂,探讨不同土壤调理剂对柳枝稷生长性状及风沙地土壤理化性质的影响,为该地区柳枝稷科学合理的栽培及风沙土改良提供理论依据。结果表明:(1)施用不同的土壤调理剂可以改善风沙土的物理性质。相比之下,ET1、ET2和ET3的土壤含水率均有提升,容重7月、8月和9月分别下降10.12%、4.38%和6.49%。(2)施用不同的土壤调理剂可以改善风沙土的化学性质。实验各项处理中的有机质均有提高,碱解氮的含量增加,处理ET3较ET1和ET2速效磷的含量分别增加了7.37%和37.8%。(3)施用不同的土壤调理剂能显著增加柳枝稷的株高、生物量和叶面积。

羧甲基纤维素、膨润土改良风沙土崩解特性研究

在全球变暖的背景下,中国西北地区极端降水呈现上升趋势,严重影响了风沙土的抗崩解能力,加重了该区域的土壤侵蚀问题。为提高风沙土抗崩解特性,采用羧甲基纤维素(CMC)、膨润土对风沙土进行改良,并开展相应的改良风沙土崩解试验,研究不同改良方案下风沙土的抗崩解性,结合扫描电镜试验分析改良风沙土的崩解机理。研究结果表明,土样的崩解破坏过程可分为吸水剥落阶段、孔隙崩解阶段、饱和崩解阶段、残余崩解阶段,未改良土样的吸水剥落阶段持续时间短,无明显残余崩解阶段。随着土样改良剂质量占比的提升,改良土样的吸水剥落阶段延长,崩解速率降低,抗崩解特性增强,其中CMC与膨润土的复合改良方案效果最佳。在微观结构方面,CMC、膨润土主要通过土粒团聚、粒间胶结、孔隙填充三个方面增强土样的抗崩解特性,并且CMC与膨润土改良效果可以相互促进,有效增强风沙土抗崩解特性。

玉米芯颗粒对风沙土毛管水运移和蒸发特性的影响

为探索玉米芯在干旱地区的有效利用方式、提高其利用率,通过土柱模拟的方法,将1.5~6.0 mm玉米芯颗粒与风沙土混合开展吸水与蒸发试验。以未添加玉米芯的土柱为对照,设置10种添加玉米芯处理,对不同处理土柱的吸水量、湿润锋、蒸发量、蒸发强度等进行测定,分析玉米芯及其用量对风沙土吸水、保水效果的影响。结果表明,混合土壤毛管水上升高度比对照低0.0%~76.3%,毛管水平均上升速率比对照低7.3%~78.7%,蒸发强度比对照低10.7%~64.2%。玉米芯添加量≤40%时,吸水量比对照高8.6%~16.2%;玉米芯添加量>40%时,吸水量比对照低1.1%~46.0%。毛管水上升高度与时间之间呈幂函数关系,水分补给量与时间之间呈幂函数关系,水分补给量与毛管水上升高度之间呈线性相关。吸水条件下的Green-Ampt模型调整后可用于模拟混合土壤的毛管水上升过程。Rose蒸发模型能很好地表达混合土壤累计蒸发量随时间的变化特征。研究结果为沙化土地治理、秸秆还田改良耕地等研究与实践提供理论依据。

生物炭对荒漠风沙土水力性质和抗风蚀性的影响

为探讨生物炭对荒漠风沙土水力性质和抗风蚀性的影响,以500℃下制备的玉米秸秆生物炭为试验材料,设置5个生物炭添加量梯度(0、0.5%、1%、2%和4%),分析测定土壤孔隙、土壤水分特征参数和土壤抗风蚀性指标,同时测定土壤比表面积(SSA)、阳离子交换量(CEC)、有机碳(SOC)、全氮(TN)和碳氮比(C/N),并对以上指标进行相关性分析。结果表明:1)生物炭添加改变了土壤孔隙结构,从而提升了荒漠风沙土对水分的保持能力。与对照相比,2%和4%的生物炭添加量显著地增加了荒漠风沙土饱和含水量(10.28%、20.72%)、田间持水量(32.03%、65.87%)、凋萎含水量(102.65%、187.42%)以及植物可利用含水量(13.30%、33.33%)。2)生物炭添加可以增强荒漠风沙土的抗风蚀性能。随生物炭添加量的增加,荒漠风沙土物理稳定性指数增加12.91%~105.51%、可侵蚀因子降低17.15%~86.24%。3)生物炭添加量、SOC、TN、C/N、CEC、SSA与土壤水分特征参数、土壤抗风蚀性指标呈极显著相关关系。添加2%以上的玉米秸秆生物炭可以治理风蚀荒漠化土地。

砂石与秸秆覆盖对风沙土水分蒸发特性的影响

探究不同厚度的砂石和秸秆覆盖对辽西北风沙土土壤水分蒸发的影响机理,特别是在不同初始含水率下的影响,并探索抑制辽西北风沙地土壤水分蒸发的最佳模式,也为风沙区植被建设提供理论基础。首次以辽西北风沙土为研究对象,运用自行设计的蒸发桶进行为期20天的室内蒸发模拟试验,研究土壤蒸发量随蒸发时间的变化规律。结果表明,砂石与秸秆覆盖能够抑制土壤水分蒸发,随着初始含水率增大,砂石与秸秆覆盖厚度越厚,其保持土壤水分的效果就越强。

土壤调理剂添加对风沙土质量及紫花苜蓿生长的影响

土壤调理剂是矿产固体废弃物的生态化和资源化利用的重要途径。采用室内盆栽试验,试验处理包括S(不施肥)、SF(施复合肥)、S10(施10 g土壤调理剂)、S50(施50 g土壤调理剂)和S100(施100 g土壤调理剂),水分处理包括D(干旱)和CK(对照),研究土壤调理剂添加对风沙土质量及紫花苜蓿生长的影响。结果表明:(1)土壤调理剂的施加显著降低了土壤的pH;随着土壤调理剂施加量的增加土壤电导率、脲酶活性、过氧化氢酶活性以及蔗糖酶活性均显著增加。土壤有效磷、碱解氮含量相对S处理有所提高,但未达到显著水平。(2)土壤饱和含水量随着添加量的增加显著增加,但水分散失量正好相反。(3)紫花苜蓿株高和植物干重均在处理S10最高,显著高于SF,但随着土壤调理剂施加量的增加呈现逐渐降低趋势。结果表明,施加粉煤灰土壤调理剂对榆林风沙土的质量有较为明显的改良效应,特别是保水效果显著,且施加10 g土壤调理剂时对苜蓿生长效应最佳。

辽西北风沙土不同利用方式的土壤钾素固定特征

为明确不同土地利用方式的土壤钾素固定规律,通过现场调查采样、室内分析、模拟试验和方程拟合的方法研究土壤钾素固定过程、影响因素及动力学特征。结果表明:风沙土固钾量随施钾量的提高而不断增加,固钾率则表现为急剧下降后渐趋平缓。随施钾量的增加,未采取任何治理措施的流动、半流动沙地的固钾能力逐渐高于其他土地利用方式。Freundlich模型优于Langmuir模型和Temkin模型,是最适合研究区的吸附等温曲线。影响研究区土壤固钾能力的因素为速效钾、非交换性钾、阳离子交换量、土壤水溶性盐和有机质。因此,风沙土可遵照“少量多次”原则补充钾,以保证固钾能力稳定和植物的生长。

不同生物炭对风沙土土壤养分及氮素利用率的影响

风沙土是我国重要耕地之一,具有土质瘠薄、漏水漏肥等特点,易造成肥料利用率低、产量低等问题,急需对其改良,以提高其保水保肥能力。以风沙土为研究对象,采用玉米秸秆生物炭(BM)、水稻秸秆生物炭(BR)及花生壳生物炭(BP),设置生物炭两个不同施用量:0.5%土重和1%土重。采用盆栽试验,研究添加不同来源和数量生物炭对土壤养分和氮素利用率的影响。结果表明:不同种类生物炭均可以提高风沙土土壤pH、有机碳、速效钾含量。随着生物炭用量的增加,增加效果越明显;与未施生物炭处理(CK)相比,高量水稻秸秆生物炭处理对土壤有机碳、全氮、有效磷、速效钾含量提升效果最显著,分别提高了101.70%、20.30%、14.92%、88.36%;高量花生壳生物炭处理对土壤p H提升效果最显著,提高了0.46个单位。不同种类的生物炭均提高了土壤氮素残留率和利用率,随着生物炭用量的增加,土壤氮残留率提高,其中以高量水稻秸秆生物炭处理和高量花生壳生物炭处理提升幅度最大,与CK相比,分别提高了45.47%、36.10%。而氮素利用率随着生物炭用量的增加却出现降低趋势,低量玉米秸秆生物炭的处理氮素利用率最高,为51.32%。土壤氮残留率与花生籽粒产量、土壤pH、有机碳、有效磷、速效钾呈显著正相关关系,与氮肥利用率呈显著负相关关系。综上所述,施加生物炭能显著改变风沙土土壤有效养分含量。高量水稻秸秆生物炭和花生壳生物炭短期内可以显著提高氮残留率,而在氮肥利用率提升方面不如玉米秸秆生物炭,高量花生壳生物炭增产效果最好。

不同初始含水率下风沙土地下渗灌水分运移特性研究

【目的】探究风沙土埋设新型地下渗灌系统后土体水分运移规律,明确地下渗灌管适宜的埋设间距和埋土深度。【方法】运用室外土箱模拟试验,监测了不同初始含水率(5.1%、11.5%、16.8%)湿润体承压后土壤水分入渗趋势和再分布规律,并运用数学模型对入渗过程进行了拟合。【结果】地下渗灌下湿润体形状近似以渗灌管为中心的椭圆状,同一时段初始含水率越大,湿润锋运移速率越快,累计入渗量和入渗速率越小,累积入渗量和入渗时间呈幂函数关系,而入渗指数则随初始含水率的增大而增大;与Kostiakov模型(R^(2)为0.783)、Philip模型(R^(2)为0.785)和通用经验模型(R2为0.923)相比,Horton模型(R^(2)为0.943)对不同初始含水率下风沙土入渗过程拟合效果较好,该模型更适用于描述地下渗灌风沙土的水分入渗过程;初始含水率为5.1%、11.5%、16.8%条件下,渗灌管适宜埋深应分别小于10、20、30 cm,管间距应分别小于30、60、90 cm,【结论】综上可知,风沙土湿度越大,渗灌管埋深越深,管间距可相应增大。

风沙土水肥一体化滴灌水量对玉米生长和产量的影响

为了探究风沙土地区水肥一体化条件下,滴灌水量对玉米生长、产量的影响,并找到玉米膜下滴灌的适宜灌水量,以京科968玉米为供试作物,基于完全组合试验,研究风沙土水肥一体化条件下不同灌溉水量对玉米生长性状、产量的影响。设置灌水量和氮、磷、钾等配对因素,灌水量设置3个水平:W_(1)处理(低水)、W_(2)处理(中水)、W_(3)处理(高水)。氮、磷、钾配对设置2个方式:F_(1)(作为底肥集中施肥)、F_(2)(多次追施)。磷肥、钾肥的总施肥量均为100 kg/hm^(2),氮肥的总施肥量为300 kg/hm^(2)。结果表明,在集中施肥处理下,玉米株高随着灌水量的增加先升高后降低;玉米茎粗随灌水量的增加而先增大后减小,表现为F_(1)W_(2)处理>F_(1)W_(3)处理>F_(1)W_(1)处理;F_(1)W_(1)处理的叶绿素含量(SPAD值)随着生育期的递进而逐渐增大,并在灌浆期达到峰值67.8;F_(1)W_(2)处理的玉米叶面积指数(LAI)一直处于最大值并且在灌浆期达到峰值,从苗期至灌浆期,F_(1)W_(2)处理的玉米LAI分别比F_(1)W_(1)、F_(1)W_(3)处理高13.4%、20.0%;干物质质量随着灌水量的增大而减小;F_(1)W_(2)处理的产量最高,达13.2 t/hm^(2),F_(1)W_(1)处理的WUE最高,达2.3 kg/m^(3)。在多次追施处理下,灌水量对玉米叶绿素含量的影响较小,F_(2)W_(2)处理的株高、茎粗均高于其他处理,并且干物质量、产量和WUE最高,产量达14.0 t/hm^(2),WUE达2.3 kg/m^(3)。可以看出,在2种配施肥条件下,玉米均以中水灌溉为宜。

风沙土大豆膜下滴灌水肥一体化适宜灌水量的研究

风沙区作物存在不同的生理生长特点,现有的灌溉制度缺乏通用性,为确定风沙土地区大豆膜下滴灌水肥一体化适宜灌水量,进行大田试验,以灌水量为试验因素,基于作物冠层蒸发皿蒸发量设置0.4(W1)、0.6(W2)、0.8(W3)、1.0(W4)和1.2 E_(pan)(W5)5个灌溉水平,研究风沙土滴灌水量对大豆生长、干物质积累和产量的影响。结果表明:大豆的株高、茎粗、叶绿素、叶面积指数、干物质积累量和产量均随着灌水量的增高,先增大后减小,灌水量在1.0 E_(pa)n时最有利于大豆的生长,同时获得最高产量和水分利用效率,大豆产量达到了3.61 t/hm^(2),水分利用效率达到0.59 kg/m^(3),较传统雨养大豆分别增长97.3%和96.7%。综上,风沙土地区大豆膜下滴灌水肥一体化推荐灌水量为1.0 E_(pan)。

麦秸秆联合巴氏芽孢杆菌改良风沙土强度的试验研究

为研究麦秸秆联合巴氏芽孢杆菌对风沙土强度的提升作用,探索合理的固化配比及注浆次数。采用正交试验,以无侧限抗压强度为评价指标,分析秸秆掺量、菌液OD值、胶结液浓度对风沙土固化效果的影响。根据正交试验优选配比结果,开展单因素注浆轮次试验,综合固化试样的容重变化、碳酸钙生成量及无侧限抗压强度,分析确定麦秸秆与巴氏芽孢杆菌共同作用下的风沙土固化制度,并从微观角度分析其固化机理。结果显示,各因素对固化效果影响的主次顺序:胶结液浓度>菌液OD值>麦秸秆掺量,推荐风沙土固化制度为单轮5次注浆,麦秸秆掺量为0.2%,菌液OD值为2.0,胶结液浓度为1.5 mol/L,该注浆制度下风沙土无侧限抗压强度可达13.77 MPa,相比于无秸秆微生物固化后的风沙土提高了74.08%,胶结物质碳酸钙生成量提高了29.8%;麦秸秆掺入可以增加细菌的附着面积,提高矿化反应碳酸钙的沉积效率,同时麦秸秆还在沙柱内形成加筋,从而使风沙土的固化效果显著提升。

微生物固化风沙土的保水性能试验研究

[目的]研究微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)固化风沙土的性能,为MICP技术在固化风沙土以及恢复生态等方面提供理论依据。[方法]采用MICP技术对风沙土进行不同次数的固化处理,通过扫描电镜和光学显微镜对固化风沙土的微观结构进行分析,并测试分析固化试样的基本物理性质和保水性。[结果]通过MICP处理的风沙土,在风沙土颗粒之间有碳酸钙晶体生成,将沙土颗粒胶结在一起,使松散的风积沙固化成具有一定强度的整体;随着固化次数的增加,固化风沙土的厚度、干密度、碳酸钙含量逐渐增大,渗透系数逐渐减小,固化厚度由3.38 mm增加至11.28 mm,干密度由原沙的1.61 g/cm^(3)增加至2.05 g/cm^(3),碳酸钙含量由8.99%增加至13.08%,渗透系数由原沙的1.06×10^(-3)cm/s减少至2.35×10^(-4)cm/s;当固化处理次数不大于5次时,保水率随固化处理次数的增加而增大,固化试样的保水性能有所改善,固化处理超过5次后,保水性能则有所下降。[结论]采用MICP技术固化的风沙土,可明显改善风沙土的干密度、渗透性能和保水性。综合考虑固化效果、保水性及经济性,建议最佳的固化处理次数为3次。这样可有效防治风蚀并保持土壤水分以利于生态修复。

两种有机肥对宁夏风沙土土壤性状和酿酒葡萄果实品质的影响

为探究有机肥对宁夏风沙土土壤性状和酿酒葡萄果实品质的影响,以18年生蛇龙珠葡萄为试材,设计动物残体(T1)和牛羊粪(T2)两种有机肥处理,以施用传统化肥为对照(CK)。结果表明:与CK相比,T1、T2处理均可改善土壤理化性状,且分别显著提高土壤过氧化氢酶活性47.62%~133.33%和28.57%~100.00%、蔗糖酶活性37.04%~95.83%和22.22%~66.67%、脲酶活性21.25%~36.82%和14.38%~28.36%、磷酸酶活性36.30%~48.13%和25.27%~35.00%;同时,两种有机肥均可提高蛇龙珠葡萄的叶片光合指标、SPAD值,提高果实百粒重、可溶性固形物含量、总酚和花色苷含量,降低可滴定酸和单宁含量;T1、T2处理分别提高单株产量11.50%、7.35%。相比较而言,动物残体有机肥对风沙土土壤及蛇龙珠葡萄果实提质效果更好。