直流电场与添加剂强化东南景天修复镉污染土壤

通过盆栽试验,研究交换直流电场(电压梯度1.0 V cm-1、通电时间6 h d-1)和添加剂(15 g kg-1猪粪堆肥、10 g kg-1腐殖酸肥或5 mmol kg-1乙二胺四乙酸二钠(EDTA)对超积累植物——东南景天修复镉污染土壤的影响。结果表明,施加直流电场和添加剂均显著(p<0.05)提高土壤有效态镉含量,促进东南景天对镉的吸收转运。在电场作用下,东南景天地上部镉含量提高26.6%~47.5%;在添加剂(猪粪堆肥、腐殖酸肥、EDTA)作用下,东南景天地上部镉含量分别提高22.9%~33.1%、14.3%~29.4%和6.1%~12.0%。双向切换电场方向能有效控制土壤pH的剧烈变化,施加直流电场对东南景天地上部生物量无显著影响。施加15 g kg-1猪粪堆肥和10 g kg-1腐殖酸肥显著提高东南景天地上部生物量,增幅分别为40.3%~43.7%和16.3%~18.2%,但是,添加5 mmol kg-1EDTA却显著抑制东南景天的生长,东南景天地上部生物量减少7.3%~7.5%。综合东南景天地上部镉含量和生物量,在猪粪堆肥―交换直流电场和腐殖酸肥―交换直流电场的联合作用下,东南景天地上部镉积累量分别提高了135%和100%,因此,猪粪堆肥和腐殖酸肥联合交换直流电场可显著促进东南景天对镉的吸收积累,提高东南景天修复镉污染土壤的效率。

不同种植模式下添加伊利石对污染土壤的修复

为了探究伊利石与种植模式在重金属污染修复中的应用效果,采用室内盆栽试验,测定了植物的生理生化指标和土壤、植物的重金属含量,评价了不同种植模式下植物对重金属的吸收富集能力。结果表明,添加伊利石可以显著提高土壤pH,枸骨(Ilex cornuta var.fortunei)与绿萝(Epipremnum aureum)间作模式有利于提高土壤的有机质含量,提高枸骨抗逆性。添加1%(质量分数)伊利石后,各处理Pb有效态含量显著低于空白对照,而Zn有效态含量无显著性差异。枸骨与绿萝间作模式下,土壤有效态Zn含量显著高于绿萝单种,而与枸骨单种无显著差异。间作模式下,绿萝地上部Pb含量高于单种107.92%,而地下部Pb较单种显著降低19.69%。因此,枸骨与绿萝间作可显著提高绿萝对Pb的转运能力。

有机肥料联合东南景天修复重金属污染土壤的研究

将两种有机肥料黄腐酸钾和紫云英(Astragalus sinensis)分别与重金属超积累植物东南景天(Sedum alfredii)联用修复重金属污染土壤,研究有机肥料对污染土壤重金属生物有效性、形态以及东南景天重金属积累量的影响。结果显示,修复0~4个月,施加有机肥料对土壤重金属生物有效性均有一定的促进作用;而修复4~8个月,土壤重金属向可氧化态和残渣态转化,生物有效性受到抑制。从东南景天地上部重金属积累量看,修复0~4个月,施加0.3%(质量分数)黄腐酸钾促进东南景天对锌、镉的吸收积累,锌、镉积累量分别比对照提高了280.37%、265.44%;而修复4~8个月,东南景天地上部重金属积累量相较对照均下降。由此可见,提升重金属污染土壤的植物修复效果,还需考虑修复周期的影响。

电子废弃物拆解区周边农田土壤重金属污染评价及成因解析

深入了解电子废弃物拆解、倾倒及扩散引发的土壤环境问题,有助于根据土壤重金属污染程度及其潜在生态风险实现拆解区周边农田土壤的分类分级管理和科学合理利用。在浙江台州(国内电子废弃物三大拆解基地之一)某典型电子废弃物拆解区的拆解点、倾倒点及周边农田随机采集12个土壤样本,测定了土壤重金属(Cd、Cu、Cr、Ni、Pb、Zn)质量分数与污染指数,并开展了生态风险评估与成因推测研究。从研究区土壤重金属单项污染指数(以所有样点的平均值计)来看,Cd、Cu、Pb、Zn为重度污染,Cr与Ni分别为中度与轻微污染,其中Cd、Pb与Cu分别具有极强、强和中等生态危害,而Ni、Cr、Zn具有轻微生态危害。从具体样点来看,电子废弃物拆解点和倾倒点土壤重金属污染指数最高分别达164.2和152.9(均为重度污染),其潜在生态风险指数最高分别达2 685和6 914(均为很强生态危害);57.14%的农田样点土壤重金属已达中度至重度污染水平,28.57%的农田样点土壤重金属生态危害达中等级别。主成分分析与相关性分析结果显示,研究区土壤重金属污染存在两条主要扩散途经,首要的是电子废弃物拆解产生的粉尘与焚烧产生的飞灰随大气沉降而产生的污染,次要的是拆解点与废渣倾倒点经雨水冲刷、淋溶下渗、地表径流所造成的污染。结果表明,研究区土壤重金属污染较为普遍,且以Cd、Pb、Cu为主,Zn、Cr、Ni次之;电子废弃物拆解与处置过程中重金属的扩散途径以空气传输为主、雨水迁移为辅。

重金属污染土壤植物根系分泌物研究进展

根系分泌物不仅是植物与根际进行物质交换的载体,还参与植物修复污染土壤的各个环节。通过查阅1992-2016年国内外关于根系分泌物的研究成果,对根系分泌物分类的依据、常用收集鉴定方法的适用性,及其在土壤修复中的作用方面等进行了综述。通过植物根系分泌物的提取鉴定方法以及对污染土壤修复机理影响等方面的系统梳理,揭示了目前中国在植物根系分泌物研究的研究体系以及在今后的研究中所需要突破的方向。植物修复作为典型的绿色、环保的修复技术近年来应用广泛,但修复效率低、耗时长等一系列现实问题,一直是困扰该技术大面积应用的重要瓶颈,而加强根系分泌物在植物修复中作用的研究是解决这一问题的关键。通过对以往该领域的研究文献的分析,系统阐明了根系分泌物在土壤中的物理、化学、生物作用,为重金属污染土壤的植物修复工程的研究提供理论支撑和技术指导。

淋洗条件下不同改良剂对浙江东部滨海盐碱土的改良效果

以滨海盐碱土为研究对象,选用脱硫石膏、过磷酸钙、生物炭、煤渣、聚马来酸酐5种改良剂,均分别按1%、1.5%、2%的梯度进行土柱淋洗试验,研究不同改良剂对浙江东部滨海盐碱土壤盐化特征的影响和对土壤质量的改良效果,从而筛选出适合该区域盐碱土改良的方案。结果表明:1)淋洗后的0~10 cm土层中,1%煤渣和2%聚马来酸酐对降低土壤pH的效果最佳,1.5%和2%生物炭对土壤电导率和含盐量的改良效果最显著,电导率较对照分别下降了93.75%、84.72%,含盐量较对照分别减少了55.44%、44.04%;2)所有改良剂均能有效降低土壤钠吸附比,尤其是2%煤渣、2%聚马来酸酐、1.5%过磷酸钙的效果最显著;3)能够较好地改良土壤化学性质、提高土壤肥力的改良剂是2%过磷酸钙、2%生物炭、2%聚马来酸酐;4)不同改良剂对盐基阳离子的淋洗效率存在差异,1%和1.5%过磷酸钙分别显著降低了土壤中的K+、Ca2+和Mg2+含量,1%煤渣对土壤中Na+、K+淋洗效果最佳,1.5%和2%生物炭分别显著降低了土壤中Na+和Mg2+含量,1%和2%聚马来酸酐分别显著降低了土壤中Na+和Ca2+、Mg2+含量。总体而言,施用1.5%聚马来酸酐、1.5%或2%生物炭对浙江东部滨海盐碱土壤脱盐培肥的改良效果最好。

炭基肥和竹炭对土壤氮素淋失和微生物的影响

为了研究竹炭和炭基缓释肥添加对毛竹林土壤氮素流失和细菌群落结构的影响,采用室内土柱淋溶试验,测定了淋溶水中NH_4^(+)—N和NO_3^(-)—N浓度,分析了细菌群落多样性和组成。结果表明,与对照相比,炭基缓释肥的添加可以使土柱NH_4^(+)—N和NO_3^(-)—N累积淋溶量分别降低12.5%和13.6%。此外,竹炭的添加可以显著降低NH_4^(+)—N累积淋溶量(P<0.05),但是对NO_3^(-)—N的影响不显著。炭基缓释肥的添加可以增加土壤Nitrospira(硝化螺菌属)、Nitrosospria(亚硝化螺菌属)和Nitrobacter(硝化杆菌属)细菌的相对丰度,提高下层淋溶土壤反硝化优势菌群(丰度>0.1%)Burkholderia(伯克霍尔德菌属)、Cupriavidus(贪铜菌属)和Bradyrhizobium(慢生根瘤菌属)的相对丰度。炭基缓释肥添加对土壤NH_4^(+)—N和NO_3^(-)—N的淋溶影响可能与土壤氮素循环微生物密切相关。

碱性肥料和生物质炭对土壤镉的钝化效果

采用室内土壤培养试验方法,以碱性肥料(钙镁磷肥、硅钙钾镁肥)和生物质炭(竹炭、木炭)为改良剂,按1%(质量分数)用量施加入Cd污染农田土壤,在不同培养时间(0、30、60、90、120 d)分别取样,测定土壤pH值、有机质含量、Cd有效性及其形态,研究不同改良剂对土壤Cd的钝化效果和机理。结果显示,施加硅钙钾镁肥和钙镁磷肥能够在较长时间(120 d)里提高土壤pH值,而生物质炭在这方面的作用微小;碱性肥料和生物质炭都可提高土壤有机质含量,以木炭的提高作用最大。施加碱性肥料或生物质炭均较对照显著降低了土壤中Cd的有效态含量,以硅钙钾镁肥和木炭的效果最佳,竹炭在对镉钝化作用的持续时间上表现欠佳。至120 d,各处理的Cd有效态含量较对照降低8.22%~50.68%。Cd形态分析表明,施加改良剂提高了Cd的稳定性,残渣态Cd比例提高。由此可见,利用土壤改良剂治理污染土壤,不仅需要关注改良剂本身对土壤改良和Cd有效性的影响,还需考虑其作用时间的持久性。

临安市不同山核桃产区土壤肥力状况的差异性研究

为探讨山核桃Carya cathayensis林地土壤基本肥力特征及土壤肥料管理对策,于2013年3-4月,采用全球定位系统(GPS)野外定位并采集浙江省临安市山核桃主产区7个乡镇共189个土壤样品,对临安市山核桃主产区土壤肥力状况进行分析和比较。结果表明:研究区土壤pH值变幅为pH 4.2~7.5,平均值为pH 5.2,小于pH 5.5的区域占75%;土壤有机质平均为31.6 g·kg^(-1),普遍较高,但也有12%的林地土壤有机质低于20.0 g·kg^(-1);大多数林地土壤有效氮较高,超过80.0 mg·kg^(-1)的占91%,处于高水平(>200.0 mg·kg^(-1))的占15%;研究区山核桃林地土壤有效磷平均为14.0 mg·kg^(-1),但变幅大,分别有63%和40%的林地土壤有效磷低于10.0 mg·kg^(-1)和5.0 mg·kg^(-1),土壤有效磷有待提高;土壤速效钾平均为85.9 mg·kg^(-1),51%的林地土壤速效钾质量分数不足80.0 mg·kg^(-1)。各地需要根据实际情况,调整施肥数量和结构及开展土壤酸性改良,因地制宜地制定区域施肥规划。

烟秆生物质炭热解温度优化及理化性质分析

为了解热解温度对烟秆生物质炭物理和化学特征的影响,将烟秆分别在350、400、450、500、550和600℃条件下热解制备生物质炭,测定烟秆生物质炭的得率、pH值、电导率和比表面积等基本特征,并通过扫描电镜、红外光谱、X射线能谱、X射线衍射和13 C核磁共振等方法分析烟秆生物质炭的成分及结构特征。结果表明：烟秆生物质炭的得率、O含量、H含量和H/C、O/C、（O＋N）/C原子比均随热解温度的提高逐渐降低,而pH值、电导率、比表面积和C含量等指标随热解温度提高逐渐增大;得率和pH值在大于500℃时趋于稳定,比表面积和pH值在450℃时均达最大（8.86m^2/g和9.98）。此外,随着热解温度的提高,烟秆生物质炭表面的含氧官能团明显减少,矿质元素和表面晶体含量逐渐增大。烟秆生物质炭中K、Al、Ca元素含量较高,分别为28.46-35.47、10.74-35.86和13.15-24.95g/kg;生物质炭的稳定性和芳香化程度随热解温度升高而提高,而整体极性逐渐降低。综合分析,在450℃制备的烟秆生物质炭对农业生产和生态环境的预期效果最好。该研究结果可以为烟秆的资源化利用和烟秆生物质炭在农业生产和生态环境方面的推广应用提供理论依据和技术支持。

淹水土壤中菌渣的矿化及其对微量元素形态转化的影响

采用室内淹水培养的方法,设置不同菌渣用量(0、1%和2%)配施尿素(0、0.03%),研究菌渣在淹水土壤环境下的矿化特征和对微量元素形态转化的影响。结果表明:在培养第0天不同处理对土壤pH、Eh以及水溶性有机碳(WSOC)、氨态氮(NH_4^+-N)的影响不同,菌渣和尿素都能提高土壤pH,随着淹水培养时间的增加,各处理之间的差异变小,至60 d时各处理pH值在7.9~8.2。菌渣和尿素降低土壤初始(0 d)Eh值,在0~15 d不同处理变化复杂,但总体上随培养时间延长而下降,至30 d趋于稳定,到60 d时各处理Eh值在-160.5^-191.8 m V。土壤WSOC、NH_4^+-N含量随菌渣增施而升高。整个培养期中,WSOC含量前期变化复杂,在30 d后各处理都趋于下降,至60 d时CNF20处理的含量最高(95.3 mg·L^(-1)).与此相反,NH_4^+-N含量随培养时间延长不断上升,各处理均在第15天达最高值,至60 d时各处理含量接近(1.3~4.4 mg·L^(-1))。淹水处理有助于土壤中Fe、Mn、Cu、Zn其他形态向酸可提取态转化。淹水条件下施用菌渣对Fe、Mn和Cu具有钝化作用,对Zn的活性无显著影响。

山核桃林地土壤肥力状况及其空间分布特征

为探明山核桃Carya cathayensis产地土壤肥力质量状况和空间分布特征,指导林农合理施肥,选取杭州市临安区山核桃产区为研究区域,以土壤pH值、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾为研究对象,开展了该区土壤养分状况等级评价,并采用地统计学等空间分析方法对土壤养分空间分布特征进行研究。结果表明:研究区土壤pH值平均为pH 5.23,87%土壤pH值为pH 4~6,研究区土壤酸化严重。土壤有机质平均为31.6 g·kg^(-1),土壤碱解氮、有效磷、速效钾平均分别为155.40,14.04,85.73 mg·kg^(-1)。根据《浙江土壤》肥力等级划分标准(1级土壤成分质量分数低,4级土壤成分质量分数高)可知:土壤有机质质量分数主要处于第3等级和第4等级,比例为54%。土壤碱解氮质量分数处在分级标准的第3等级且所占比例为76%。土壤速效钾大于50 mg·kg^(-1)的区域占80%。相反,土壤有效磷不足,63%的土壤有效磷不足10 mg·kg^(-1),处在第1等级和第2等级标准,难以满足山核桃生长。土壤各养分变异系数为27.15%~141.03%,表明研究区林地土壤养分具有不同程度的变异性。空间分析结果显示:研究区土壤pH值和养分均具有明显的空间分布格局。山核桃产量高低不一,与土壤养分具有一定的空间对应关系。山核桃林地土壤严重酸化,土壤有机质、碱解氮和速效钾都比较充足,而大部分地区有效磷不足。

有机物料对酸化山核桃林地土壤的改良作用

为探讨有机物料对山核桃Carya cathayensis林地酸性土壤的改良效果,通过室内培养的方式,研究不同添加剂量下,沼渣、肥得力、黄腐酸钾、竹炭等对山核桃林地酸性土壤性质的影响;通过大田试验,研究竹炭、肥得力、黄腐酸钾等对山核桃林生长及产量的影响。结果表明:有机物料能显著降低土壤酸度,提高土壤pH值(P<0.05),经过培养后土壤pH值由pH 4.41升至pH 5.17,上升了17.00%;有效地降低了土壤交换性酸与交换性铝,增加土壤交换性盐基,其中交换性铝由3.94 cmol·kg^(-1)降至0.72 cmol·kg^(-1),降幅高达81.70%。有机物料也增加了土壤有机质、有效磷、速效钾和碱解氮质量分数,其中有机质和碱解氮分别增加了100.70%和104.70%;有效磷和速效钾增加更加显著,最终值达到22.34 mg·kg^(-1)和230.83 mg·kg^(-1),且随着有机物料施用量的增加,对酸性土壤的改良效果更好。黄腐酸钾对土壤酸度的改良效果优于其他物料,且不同用量的效应存在较大差异,在10.00 g·kg^(-1)用量时对土壤性质的影响最为明显。大田试验结果表明:所用有机物料显著改善了山核桃生长状况,提高了42.00%~58.00%的产量,与对照相比达到了极显著性差异水平(P<0.01)。

滨海苹果园土壤碳氮空间分布及动态变化研究

土壤有机碳(SOC)和土壤全氮(STN)是土壤肥力和土壤质量的重要组成部分,对维持农田和果园生产力至关重要。以我国典型温带滨海果园—胶东苹果园为对象,采集了不同种植年限果园的488件表层土壤样品,探讨滨海果园SOC、STN含量和密度(SOCD、STND)及碳氮比(C/N)的空间分布、动态变化及其影响因素,为滨海地区及我国苹果园的生产、管理提供基础数据和科学依据。结果表明:胶东苹果园SOC和STN平均含量为10.78和1.42 g kg^(-1),平均密度为2.81和0.37 kg m^(-2),平均C/N为7.70;苹果园SOC、STN、SOCD、STND和C/N块基比分别为0.432、0.340、0.420、0.387和0.391,均表现出中等强度的空间异质性。苹果园SOC、STN和C/N的时空分布受种植年限影响显著。随种植年限延长,SOC呈先增加、再下降的趋势,而STN持续增加,相应地C/N呈先降、后增加再降的趋势。土壤类型、地形条件和土壤酸化对胶东果园碳氮均有不同程度的影响。相对于内陆地区的辽宁西部、北京郊区、陕西渭北和新疆伊犁等地果园,山东胶东滨海苹果园SOC、STN含量和密度较高,C/N偏低,具有较快的周转速度和自身的时空变化特征。

雷竹林土壤染料降解真菌筛选与脱色效果初步研究

应用平板分离培养和内转录间隔区(internal transcribed spacers,ITS)序列分析的方法,筛选鉴定集约栽培雷竹Phyllostachys violascens林土壤中染料降解真菌菌株,并通过摇瓶发酵研究其染料脱色效果。结果表明:土壤样品中分离频次最高的真菌种类为木霉菌属Trichoderma,对5株接种到苯胺蓝平板上能形成明显水解圈的真菌分离物,测试它们对偶氮和三苯甲烷类染料的降解能力。综合脱色效果较好的菌株为P7-2-3和P12-2-4,ITS序列比对和形态学观察表明菌株分别是卷枝毛霉Mucor circinelloides和木霉菌Trichoderma sp.,接种不超过500.0 mg·L^(-1)质量浓度结晶紫染料液体发酵脱色均可获得较高的脱色率;但染料质量浓度为300.0 mg·L^(-1)和400.0 mg·L^(-1)时分别对2菌株的脱色能力产生明显抑制,降解染料质量与菌丝生物量之间存在显著的正相关性。

临安区山核桃林不同地质背景下的土壤肥力特性研究

为了解临安区山核桃Carya cathayensis分布区不同地质背景下山核桃林地土壤肥力特性,利用Arc GIS对不同地质背景发育土壤的山核桃分布面积进行统计,于2013年3-4月,采用GPS野外定位并采集临安山核桃主产区189个土壤样品,并分析其主要化学性质。结果表明:(1)临安区山核桃主要分布在的寒武系地层,以及与之上接的奥陶系部分地层,其次是侏罗系地层。(2)侏罗系发育的土壤酸化最为严重(p H值4.89),有效养分含量整体较低,其中有效磷(10.19 mg·kg^(-1))、有效钙(359 mg·kg^(-1))、有效镁(52 mg·kg^(-1))、有效铜(0.71 mg·kg^(-1))、有效锌(0.84 mg·kg^(-1))、有效铁(59 mg·kg^(-1))、有效锰(54 mg·kg^(-1))的含量最低;寒武系发育的土壤酸化程度最低(p H值5.57),有效养分含量整体高于其他两个地层,其中有效磷(19.35 mg·kg^(-1))、有效钙(1 313 mg·kg^(-1))、有效镁(137 mg·kg^(-1))、有效铜(2.41 mg·kg^(-1))、有效锌(1.24 mg·kg^(-1))的含量最高;奥陶系发育土壤养分含量水平居中,但有效铁(91 mg·kg^(-1))、有效锰(76 mg·kg^(-1))的含量超过其他两个地层。(3)随着土壤p H值提高,有效钙、有效镁、有效铜、有效锌等中微量元素含量显著提高,土壤有机质与中微量元素整体呈现不同程度的正相关关系。不同地层发育的山核桃林地土壤具有不同的肥力特性,特别是中微量营养元素对土壤母质的继承性明显,不同地层发育的土壤对酸的缓冲能力也存在差异,各地需要因地制宜的开展土壤酸性改良和施肥结构调整,制定以地层为管理单位的分区施肥规划。

城市绿地土壤研究文献的CiteSpace可视化分析

【目的】城市绿地土壤的质量直接关系到城市生态效益及各项功能的发挥。分析中外城市绿地土壤研究文献,梳理与总结中国城市绿地土壤研究重点及未来发展方向。【方法】检索中国知网(ChinaNationalKnowledge Infrastructure)和科学网(Web of Science)核心数据库中2012—2021年关于城市绿地土壤的研究文献,利用CiteSpace从发文量、国家及机构分布、代表人物及热点内容、研究重点内容、研究发展趋势及前沿等方面,阐明该研究领域的重点内容及动态发展。【结果】近10年城市绿地土壤研究领域共发表中英文文献1 107篇,其中中国发文总量最多,且主要集中在中国科学院。国内研究内容主要为土壤质量,研究热点从土壤肥力质量到土壤污染,再到土壤改良修复。国外研究内容主要是城市绿地土壤的生态系统服务功能,研究热点从解决城市生态环境问题到提出绿地维护管理策略,再到提升城市生态环境效益。研究前沿集中在重金属污染和城市绿地生态系统。【结论】城市绿地土壤中英文文献的研究重点不同,中文文献更关注城市绿地土壤质量,这与国家政策、城市发展、生态环境保护等有关。而英文更关注城市绿地生态系统,这可能与气候变化、绿色基础设施建设、生态环境效益等有关。图3表5参58。

有机物料对山核桃林地土壤的培肥改良效果

【目的】山核桃低产区和高产区林地土壤理化性状、肥力水平差异大,比较不同有机物料改良其土壤酸性、提高土壤肥力的作用,为合理施用有机物料提供依据。【方法】选择山核桃低产(红壤)和高产(石灰岩土)林地土壤进行室内培养试验。选取生物有机肥、黄腐酸钾、竹炭和沼渣4种有机物料,按质量1%的比例添加到供试土壤中,在25℃恒温条件下,在培养开始的0、30、60、90、180天,分别测定了土壤pH、碱解氮、有效磷、速效钾及有效态铁、锰、铜、锌的含量。【结果】1)红壤经180天培养后,发现有机物料对不同养分的作用不同。与对照相比,4种有机物料中仅沼渣处理的土壤碱解氮含量显著提高,高于对照52.85 mg/kg(P <0.05);4种有机物料都提高了土壤有效磷含量,其中生物有机肥和黄腐酸钾的作用明显高于竹炭和沼渣处理,分别高于对照13.21 mg/kg、12.07 mg/kg (P <0.05);4种有机物料处理都显著提高了土壤速效钾含量(P <0.05),黄腐酸钾的作用显著优于其它3种有机物料(P <0.05),高于对照136.00 mg/kg (P <0.05);4种有机物料中,仅黄腐酸钾处理的土壤有效铁含量显著提高,高于对照71.59 mg/kg (P <0.05);仅竹炭处理的土壤有效锌含量显著提高,高于对照0.94 mg/kg (P <0.05);而对有效锰、铜均无显著提升作用。2)石灰岩土培养180天后,4种有机物料对土壤碱解氮都无显著提升效果;但都显著提高了土壤有效磷水平,其中生物有机肥的作用显著高于其它3种有机物料(P <0.05),高于对照4.67 mg/kg (P <0.05);黄腐酸钾提高土壤速效钾的作用显著高于其它3种有机物料(P <0.05),高于对照94.00 mg/kg (P <0.05);仅生物有机肥和黄腐酸钾处理显著提高了土壤有效铁的含量,分别高于对照190.61 mg/kg、249.43 mg/kg (P <0.05);生物有机肥、黄腐酸钾、竹炭处理的土壤有效锰含量显著提高,分别高于对照135.74 mg/kg、155.96 mg/kg、51.51 mg/kg (P <0.05);仅生物有机肥和黄腐酸钾处理显著提高了土壤有效铜含量,分别高于对照1.79 mg/kg、2.99 mg/kg (P <0.05);但仅沼渣处理对土壤有效锌有显著提高作用,高于对照3.23 mg/kg (P <0.05)。3)在红壤(pH 4.46)中施用4种有机物料均提高了土壤pH,但仅沼渣处理的提升作用达显著水平,高于对照0.86个单位(P <0.05);同时,仅沼渣处理显著降低了红壤的土壤交换性Al^(3+),较对照降低3.04 cmol/kg (P <0.05)。在石灰岩土(pH 6.13)中,4种有机物料对土壤pH均有显著提高作用(P <0.05),其中黄腐酸钾的作用高于其它3种有机物料,高于对照0.98个单位(P <0.05);但4种有机物料对降低石灰岩土的土壤交换性Al^(3+)均无显著效果。【结论】有机物料对不同产量水平的山核桃林地土壤的培肥改良作用不同:有机物料在高产林地上具有养分供应的提升和协调的作用;有机物料在低产林地上具有显著提高土壤速效养分、提高土壤pH、降低酸性土壤中铝的生物毒害的作用。

长期菌渣化肥配施对稻田土壤活性有机碳组分和有效养分的影响

设置3个菌渣(F)施用量(0,50%,100%)和3个化肥(C)施用量(0,50%,100%)共9个处理,采用长期定位试验方法(2010-2016年),研究长期菌渣化肥配施对稻田土壤活性有机碳组分和土壤基本肥力要素变化的影响以及两者的相关性。结果表明:相比单施化肥,菌渣化肥配施显著提高土壤碳库管理指数(CPMI),3种土壤活性有机碳(LOC1,LOC2,LOC3,指分别以33,167,333 mmol·L-1高锰酸钾氧化有机碳)及其有效度,增幅分别为45.09%,41.77%~53.55%和11.69%~33.55%(P<0.05),其中C100F100的提高效果最好,CPMI值为204.95,3种土壤活性有机碳质量分数分别为1.73,3.41和4.37 g·kg-1,相应的有效度分别为14.53%,28.56%和43.03%;相比单施化肥,菌渣化肥配施处理还显著提高了土壤全氮、碱解氮和有效磷,增幅分别达21.11%,19.39%和31.83%。3种土壤活性有机碳都比土壤有机碳与土壤全氮、碱解氮、有效磷、速效钾的相关性强,LOC1和LOC2比LOC3在反映土壤肥力变化上更敏感(P<0.01)。LOC1的变化最为敏感,可以用于反映土壤肥力的微小变化;土壤活性有机碳组分主要决定于菌渣的施用,而化肥则是主要养分提供者,菌渣与化肥交互作用的结果影响土壤肥力的变化状况,适宜的菌渣-化配合施用量有利于土壤培肥和保障水稻Oryza sativa产量,以C50F50处理为最佳。

影响山核桃林地土壤生产性能的主要肥力因子及其临界区间

【目的】土壤养分是植物生存的必要条件,探讨山核桃(Carya cathayensis Sarg.)主产区林地土壤肥力因子及其对土壤生产性能的影响,为山核桃的栽植和可持续发展、土壤培肥提供科学依据。【方法】在浙江省山核桃主产区,随机选择58个典型乡镇的山核桃林采集土样,测定了pH、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、有效钙、有效镁、有效铁、有效锰、有效铜、有效锌、有效硼12个肥力因子水平,运用主成分分析和回归分析方法,分析了它们对山核桃生长、感病等级、产量等级的影响以及丰缺临界区间。【结果】主成分分析前5个因素(PC1、PC2、PC3、PC4、PC5)的累计贡献率达78.49%。PC1的主要荷载为土壤pH、有效钙和有效镁含量,PC2的主要荷载是微量元素和有效磷含量,PC3是有机质和碱解氮含量,PC4和PC5分别是有效硼和速效钾含量。林分生长性状中,生长势等级与pH、速效钾、有效钙、有效镁、有效铜、有效锌显著负相关(P <0.01),干腐病感病等级与pH、有效钙、有效镁显著负相关(P <0.01),产量等级与pH、有效钙、有效镁、有效磷、有效锌显著正相关(P <0.01)。回归模型分析得出,土壤pH、速效钾和有效钙、有效镁、有效铜、有效锌是当前栽培措施水平下影响山核桃生长的关键土壤肥力因子。综合评价后发现,研究区现有约57%的山核桃林地土壤综合肥力低于平均水平。【结论】对山核桃林地土壤生产性能影响最大的因素是土壤pH、有效钙和有效镁含量,其次是微量元素和有效磷含量,有机质、速效钾含量也有一定的影响。山核桃主产区的林地土壤关键指标丰缺范围:pH 5.19~5.70、速效钾87~129 mg/kg、有效钙817~1374 mg/kg、有效镁93~145 mg/kg、有效铜1.36~4.39 mg/kg、有效锌0.78~2.33 mg/kg。