施肥对采煤塌陷复垦土壤团聚体组成及其碳、氮分布的影响

【目的】研究施肥对采煤塌陷复垦土壤团聚体组成及其碳、氮分布的影响,为改善采煤塌陷复垦土壤的物理团粒结构与化学性质,促进复垦土壤碳氮循环与利用提供一定理论基础。【方法】以山西省晋城市采煤塌陷复垦区土壤为研究对象,在常规灌溉条件下,以不施肥处理为对照(CK),研究了有机肥、无机肥、有机无机肥配施3种施肥处理对0~20、20~40cm土层团聚体组成及碳、氮分布的影响。【结果】与CK相比,有机肥处理显著增加了土壤>2mm和1~2mm粒级团聚体量,降低了0.053~0.25mm和<0.053mm粒级微团聚体量,单施化肥较有机肥处理提高了微团聚体量。单施有机肥、有机无机肥配施处理土壤的平均质量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)显著高于单施化肥处理,分形维数(D)低于化肥处理。有机肥处理土壤有机碳、全氮量最高,有机无机肥处理配施次之,单施化肥处理显著低于有机肥处理;土壤有机碳、全氮主要分布在>2mm、1~2mm、0.25~1mm粒级大团聚体,显著高于0.053~0.25mm、<0.053mm粒级小团聚体;有机肥处理、有机无机肥配施处理土壤>2mm、1~2mm、0.25~1mm粒级团聚体中的有机碳、全氮量要显著高于单施无机肥处理的。各施肥处理土壤1~2mm、0.25~1mm粒级团聚体有机碳、全氮贡献率较高,显著高于其余粒级。有机肥、有机无机配施处理各级团聚体(除0.053~0.25mm外)的C/N值显著高于CK,而单施化肥处理与CK差异不显著。【结论】不同施肥处理(尤其是有机肥)提高了复垦土壤大团聚体量,增强了团聚体稳定性,提高了团聚体有机碳、全氮量。

生物炭与有机肥、无机肥配施对采煤塌陷区复垦土壤理化性状的影响

为了研究施用生物炭对采煤塌陷复垦土壤的熟化效果,以山西省晋城市采煤塌陷复垦区土壤为研究对象,连续3年采用生物炭与有机肥、无机肥配施等方式研究其对复垦土壤主要理化性状的影响。结果表明:不同施肥处理均不同程度改善了土壤的理化性状,有机肥配施生物炭处理明显降低了复垦土壤容重(降幅10%),提高了土壤孔隙含水率(增幅7.14%),但对土壤pH影响不明显。有机肥处理和无机肥处理的土壤全氮、全磷含量差异不显著;无机肥配施生物炭处理与单施无机肥处理相比,速效磷增加了8.33%,速效钾增加了6.34%,增幅较明显,对碱解氮影响则不明显。有机肥配施生物炭,土壤细菌、真菌、放线菌数量增幅不明显;无机肥配施生物炭,真菌数量增幅最为明显(11.7%)。有机肥、无机肥配施生物炭处理玉米产量分别提高了3.03%和2.70%,生物炭的增产作用有限。因此,在复垦土壤上施用生物炭后可以提高有机肥和无机肥的培肥效果,单施生物炭效果不明显。

不同施肥处理对采煤塌陷区复垦土壤理化性质和油菜产量的影响

为了研究不同施肥处理对采煤塌陷区复垦土壤理化性质和油菜生长的影响,找到有效的复垦方式,采用油菜盆栽试验方法,研究不同有机肥(鸡粪(CM)、兔粪(RM)、牛粪(BM))、无机肥(KH2PO4、K2HPO4、过磷酸钙(SSP))对采煤塌陷区复垦土壤理化性质和油菜养分、产量的影响。结果表明,施用不同肥料都增加了复垦土壤的碱解氮、速效磷、速效钾、全氮、全磷、全钾的含量以及油菜的产量,无机肥对油菜的生长和产量的影响较大,其中,KH2PO4和K2HPO4处理的油菜株高、鲜质量和干质量的增长幅度均大于有机肥处理;有机肥对改善复垦土壤理化性质效果更明显,有机肥处理的复垦土壤有机质含量比对照显著增加了38.39%~76.60%,其中,牛粪处理最为显著;无机肥处理降低了土壤有机质含量和pH值。综合比较可知,施用有机肥是改善采煤塌陷区复垦土壤理化性质、提高土壤肥力比较好的施肥模式,牛粪和兔粪是较好的肥料。

施肥对采煤塌陷区复垦土壤理化性质和磷分级的影响

以山西省晋城市采煤塌陷区复垦土壤为研究对象,连续3年定位施肥研究施用有机肥(M)、无机肥(NPK)、有机肥+无机肥(NPK+M)对土壤理化性状、土壤磷分级的影响。结果表明:试验结束后,不同施肥处理土壤的pH、容重、全氮、全磷含量差异均不显著;单施有机肥处理的有机质含量显著高于单施化肥处理;有机肥+无机肥处理土壤速效磷含量高于其余处理,但处理间差异不显著。有机肥+无机肥处理能够明显提高土壤无机磷组分Ca_8-P含量;不同施肥处理均显著提高了Fe-P,处理间差异不显著;各处理的O-P、Ca_(10)-P增幅不明显;对照处理的不同无机磷组分含量总体保持下降趋势,其中Ca_8-P、Fe-P降幅较为明显。有机肥处理对活性、中活性组分,有机肥+无机肥处理对活性、中稳性有机磷效果明显,无机肥对有机磷组分效果不显著。相关性分析表明,Ca_2-P、Ca_8-P、Al-P、Fe-P、中活性、中稳性有机磷与速效磷均呈显著正相关性,Ca_8-P、中活性有机磷与速效磷极显著相关。

施肥对采煤塌陷复垦土壤理化性状和细菌群落结构影响的研究

【目的】探讨施肥对采煤塌陷复垦土壤理化性状和细菌群落结构的影响,为复垦土壤培肥提供参考。【方法】以山西省晋城市采煤塌陷区复垦土壤为对象,设置不施肥(对照CK)、有机肥(M)、无机肥(W)、50%有机+50%无机肥(WM)4个不同施肥处理。采用Illumina高通量测序平台研究了不同施肥对细菌群落结构的影响,并分析了细菌群落结构变化与土壤理化性质的相关性。【结果】与CK相比,①M、WM处理显著(p<0.05)增加了1~2 mm团聚体比例,降低了0.053~0.25 mm、<0.053 mm的团聚体比例。②M处理显著(p<0.05)提升土壤有机质量、全氮量、全磷量,W、WM处理显著(p<0.05)增加了速效养分。③M处理显著(p<0.05)增加了磷酸酶、转化酶活性,W处理显著(p<0.05)增加了脲酶活性。④M处理和WM处理显著(p<0.05)增加了变形菌门的丰度,M处理和W处理则显著(p<0.05)增加了放线菌门的丰度。⑤冗余分析表明:全磷、有机质、碱解氮和体积质量是造成土壤细菌群落丰度差异的主要因子,对不同施肥处理土壤细菌群落丰度的影响大小排序为:M处理>W处理>WM处理>CK。【结论】施肥不同程度地改善了复垦土壤理化性状,全磷、有机质、碱解氮和体积质量是影响土壤微生物群落结构的主要因子。