玉米秸秆炭还田对黑土土壤肥力特性和氮素农学效应的影响

【目的】探索玉米秸秆炭对东北黑土土壤肥力特性和氮素农学效应的影响,可为东北玉米集约化生产区秸秆资源利用和培肥土壤提供理论和实际应用基础。【方法】本研究以东北典型黑土区春玉米种植体系为研究对象,通过连续两年的田间原位试验,研究了添加500℃厌氧条件热解的玉米秸秆炭对土壤养分含量、微生物和酶活性的影响及玉米秸秆炭对作物产量和氮素农学效应的影响。试验设三个处理:1)PK+4 t/hm2秸秆还田(CK);2)NPK+4 t/hm2秸秆还田;3)NPK+4 t/hm2秸秆还田+2 t/hm2秸秆生产秸秆碳,在玉米成熟期取0—20 cm土壤样品和植株样品,采用常规方法进行相关项目的测定。【结果】1)土壤养分分析结果。与秸秆还田相比,秸秆炭处理在2013和2014年土壤碱解氮含量(AN)分别提高了10.1%和9.7%,均达到显著水平(P<0.05);土壤速效磷含量(AP)分别提高了13.7%和27.3%,在2014年达到显著水平(P<0.05);土壤微生物量碳含量(SMBC)分别提高了13.5%和26.9%,土壤脲酶活性(URE)分别提高了22.3%和31.8%,2014年SMBC和URE升高均达显著(P<0.05)。秸秆炭对土壤有机质(OM)、全氮(TN)、速效钾(AK)、土壤微生物量氮(SMBN)和蔗糖酶活性(SUC)的提升效果在两年试验中均没有达到显著水平,2)氮素农学效应影响结果。与处理2相比,处理3肥料氮偏因子生产力(PFPN)分别提高了3.3%和9.6%,肥料氮经济效益(EBN)分别提高了12.9%和27.5%,均在2014年表现出显著提高(P<0.05);而两年间处理3的玉米产量分别提高3.3%和9.5%、肥料氮利用率(UEN)分别提高了3.9%和14.0%、肥料氮农学效率(AEN)分别提高了11.6%和23.9%,但均未达显著水平。【结论】2年试验初步表明施用玉米秸秆炭可以提高土壤微生物活性和土壤酶活性,调节土壤与作物之间的养分供需,改善土壤养分状况,对提升氮素农学效应有作用。因此,玉米秸秆炭可作为秸秆资源高效利用的有效形式,其长期效果还需进一步试验。

辽宁大学崇山校区噪声分析与防治对策

对辽宁大学崇山校区的校园环境噪声进行了实地监测,分析了辽宁大学崇山校区的校园的环境噪声污染现状并进行评价.结果表明:辽宁大学崇山校区整体校园声环境一般,个别区域超出了国家标准值.并就如何改善校园环境噪声提出防治对策.

辽河干流坝间耕地土壤重金属污染特征研究

通过对辽河干流坝间10个断面耕地土壤0~5 cm、5~15 cm、15~30 cm沉积层重金属铜、镉、锌、铅含量测定,评价了该区土壤重金属污染程度,并采用地质累积指数法评价单一重金属污染状况与潜在生态危害指数,综合评价重金属生态危害程度。研究结果表明,该区土壤铜、铅、锌与镉含量均值分别为32.42 mg?kg^(-1)、38.23 mg?kg^(-1)、47.35 mg?kg^(-1)和1.625 mg?kg^(-1);铅、锌含量均值在达牛渡口最大,分别为55.54 mg?kg^(-1)和80.51 mg?kg^(-1);铜、镉含量均值在通江口处最大,分别为50.24 mg?kg^(-1)和3.103 mg?kg^(-1)。除镉外,铅、铜、锌含量各断面不同深度浓度均低于全国土壤环境质量Ⅱ级标准,镉含量均值是全国土壤环境质量Ⅱ级标准的1.70倍,最大值为3.402 mg?kg^(-1);辽河大桥上游干流镉含量是下游镉含量的6.47倍。镉的地质累积指数值在坝间均显污染,其中,辽河大桥以上各断面显强污染。通江口至毓宝台特大桥重金属潜在生态风险指数值最强。各断面镉对多种金属潜在生态风险指数值的贡献达78.77%~98.23%,贡献率与潜在生态危害指数(RI)呈正相关。多种重金属潜在生态风险指数值变化趋势与镉地质积累指数分布趋势相同,最大值出现于通江口断面。

不同施肥措施对稻田土壤温室气体排放的影响

选取江西红壤性双季稻水稻土为研究对象,采用盆栽模拟试验研究了4种不同施肥措施即当地农民习惯施肥(FP)、较FP减施20%化肥氮且有机肥替代20%化肥氮(T1)、在T1基础上加施Si、Zn、S三种微肥(T2)和在T2基础上采用20%缓释氮肥替代普通化肥氮(T3)对稻田主要温室气体CO2、CH4和N2O排放的影响,并对土壤微生物量碳(SMBC)、土壤微生物量氮(SMBN)、水稻产量的影响进行了分析。结果表明:4种处理稻田土壤CO2的总排放通量均无显著性差异;稻田土壤N2O的总排放量与FP处理相比,T1、T2和T3处理均有显著性减少(P<0.05),分别减少了31.72%、27.17%和43.65%,T3较T2处理显著减少22.83%(P<0.05);稻田土壤CH4的总排放量与FP处理相比,T1、T2、T3处理分别高了13.06%、13.90%、21.97%,其中T3处理差异达到显著水平(P<0.05)。与FP处理相比,T1、T2、T3处理显著提高了SMBC和SMBN的含量(P<0.05),分别提高了18.91%、19.30%、20.07%和28.95%、31.66%、29.96%;T1、T2、T3处理对水稻产量均无显著性影响。稻田土壤CH4和N2O的排放与SMBC和SMBN存在显著的相关性(P<0.01)。总体看,T3处理在降低N2O的总排放量的同时对提升土壤SMBC和SMBN含量具有明显作用。

大伙房水库土壤汞动态与污染特征研究

为了解大伙房水库汞污染现状和环境风险,选择10个采样点,采集了30个土壤样品,20个水体样品,30个空气样品,分析不同区域土壤、水体和大气中的总汞含量及分布,并采用地累积指数法和潜在生态风险指数法对比探讨了土壤总汞污染现状和环境风险,分析其生物可利用性及其潜在风险,探究大气汞与土壤汞富集的关系。结果表明,大伙房水库土壤中的汞平均含量分别为27.76 μg/kg,变异系数为69.32,最大值为82.47 μg/kg,最小值为12.49 μg/kg;大伙房水库采集水中的汞平均含量分别为19.87 μg/kg,变异系数为71.35,最大值为53.82 μg/kg,最小值为2.92 μg/kg。向大气释放汞的年排放通量17.80~62.47 μg/m2/h,平均37.76 μg/m2/h。土壤汞含量与大气汞浓度的相关系数为0.81** (P <0.01),相关显著,土壤汞富集对大气汞污染的贡献较大。从汞的空间分布表明,社河流域汞金属污染较低,浑河苏子河流域沉积物汞金属含量较高,水中汞含量较低。地累积指数的土壤汞污染评价和潜在生态危害指数的土壤汞生态风险评价,两种评价结果表明大伙房水库污染水平和生态风险都较低,大气汞污染对土壤汞富集的贡献较大。

几种有机物料对设施菜田土壤Cd、Pb生物有效性的影响

利用风化煤、草炭和生物炭这3种有机物料,采集陕西关中地区设施菜田土壤,通过2014-2015年两季盆栽模拟试验,研究了3种有机物料在设施菜田土壤重金属Cd、Pb单一和复合污染条件下对Cd、Pb生物有效态等赋存形态的影响,探究风化煤、草炭和生物炭对设施菜田重金属Cd、Pb污染土壤修复的可行性.结果表明,风化煤显著降低了复合污染土壤中Cd有效态含量,达11.9%（P〈0.05）,并使Pb有效态含量显著降低达83.5%以上（P〈0.05）;对Cd、Pb的交换态、碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态之和分别降低了26.4%-34.4%和12.0%-34.5%.草炭显著降低了复合污染土壤中Cd有效态含量18.9%（P〈0.05）,分别显著降低了Pb单一和Cd、Pb复合污染土壤中Pb有效态含量2.7%和7.2%（P〈0.05）,对Pb交换态、碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态三者之和分别降低了15.8%和14.6%.生物炭提高了土壤pH 0.03-0.08个单位,分别降低了Cd有效态、Pb有效态含量4.7%-15.0%和1.0%-6.8%,Pb交换态、碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态之和降低了11.9%-66.6%.风化煤、草炭和生物炭使番茄地上部对Cd的累积量显著降低15.0%-38.0%（P〈0.05）,使复合污染条件下番茄地上部对Pb的累积量显著降低17.9%-30.0%（P〈0.05）.番茄Cd含量与土壤中Cd交换态含量呈现极显著正相关关系（P〈0.01）.番茄Pb含量与Pb交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态三者含量之和呈现极显著正相关关系（P〈0.01）.综合来看,风化煤、草炭和生物炭这3种有机物料可以通过改变设施菜田土壤pH值和对重金属的吸附、络合等固定作用,降低土壤中Cd、Pb高活性态比例,进而减少植物对Cd、Pb的累积.