小麦秸秆生物炭对灰钙土农田土壤热物理性质的影响

以小麦秸秆生物炭与干燥农田灰钙土为研究对象,通过向灰钙土土壤中施加不同比例(1%、3%和5%)的生物炭,研究小麦秸秆生物炭的添加对灰钙土理化特性的影响以及生物炭在不同含水率下对灰钙土土壤热物理性质参数产生的影响。通过电位法测pH值、重铬酸钾容量法测土壤有机质、环刀法测土壤容重、GB/T 24203-2009规定的方法测孔隙率、热脉冲法测土壤热物理性质(体积热容量、导热率、热扩散率)。结果表明:生物炭施用量在1%、3%、5%时,与对照相比pH提高了0.32、0.43和0.14;土壤有机质质量分数提高了5.64、4.29和2.29 g·kg^(-1);土壤容重降低了0.22、0.19、0.17;孔隙率提高了11%、26%和29%。则生物炭的添加量与pH值、有机质、孔隙度均显著相关(P<0.01)且呈正相关,与容重相关(P<0.01)且呈负相关。在含水率对灰钙土土壤热物理性质参数的影响下,体积热容量与含水率呈线性正相关(R2>0.952 0,P<0.05),导热率与含水率之间则呈对数相关(R2>0.995 3,P<0.05),热扩散率则相反。研究结果可为解释生物炭对灰钙土土壤热物理性质的影响提供参考依据。

玉米秸秆生物炭对灰钙土热物理性质的影响

为了研究玉米秸秆生物炭的施加对灰钙土热物理性质的影响,将质量比为0、1%、3%和5%的生物炭分别添加到干燥好备用的100 g灰钙土中,分析不同施加量的玉米秸秆生物炭对灰钙土理化性质、热物理性质的影响。结果表明:玉米秸秆生物炭能够有效提高灰钙土的pH、有机质含量、孔隙率、持水性能及阳离子交换量,降低土壤容重,从而使灰钙土肥力增强;生物炭施加量越高,灰钙土的理化性质改善效果越佳。玉米秸秆生物炭能够影响土壤热物理性质,土壤的热容量、导热率、热扩散率随生物炭施加量的增加整体呈下降趋势。灰钙土热物理性质与土壤含水量密切相关,在所有拟合中,仅BC500的热扩散率与含水量拟合效应不显著(R^(2)<0.95),其他参数与土壤含水量拟合效应均显著(R^(2)≥0.95)。灰钙土的热容量、导热率、热扩散率与生物炭施加量呈显著或极显著负相关,与土壤容重呈显著正相关,与土壤含水量呈极显著正相关。

新疆奇台绿洲不同耕作年限荒漠灰钙土无机碳变化及其影响因素

荒漠灰钙土是天山北麓地带性土壤,富含碳酸盐和硫酸钙,是优质土地后备资源。本研究采用野外调查取样与室内实验相结合的方法,对新疆奇台绿洲不同耕作年限(<3 a、10 a、20 a、30 a、>40 a)荒漠灰钙土无机碳变化及其影响因素进行分析,探讨了土壤无机碳与土壤理化参数间的关系,特别是石膏对土壤无机碳的增汇作用。结果表明:①耕作层和犁底层的无机碳,对人类活动十分敏感。土壤无机碳随耕作年限先降低后升高,在耕作后的前10 a迅速下降表现为碳源,而后逐渐上升超过初始含量重新转为碳汇,耕作>40 a后土壤无机碳含量较耕作<3 a增加超过10 g·kg^(-1);②土壤无机碳的稳定性同位素δ^(13)C随着耕作年限的增加持续负向偏移,表现出具有截存现代大气CO_(2)的潜力;③荒漠灰钙土中含有极易风化且储量可观的石膏,为次生碳酸盐淀积提供了大量的钙源,这些Ca2+含量决定了研究区土壤无机碳库最终的储量大小。综上说明,富含石膏的荒漠灰钙土耕作后,具有较强的土壤无机碳增汇潜力,重视和准确估算这部分碳增汇潜力有助于我国“双碳”目标的实现。

REGIONAL CHARACTERISTICS OF ENVIRONMENTAL CAPACITY FOR HEAVY METALS IN SIEROZEM ZONE AND ITS RELATION TO PHYSICALGEOGRAPHIC PROCESSES

Soil environmental capacity is defined as the maximumpermitted load of the pollutant in a cettain soil environmental unitwithin a certain temporal period. With that load, the criteria canbe maintained, production and quality of crops can be gqaranteed.Regional soil capacity is the function of physical geographiccharacteristics. In determining capacity of sierozem, key stepsinclude: (1) establishing the criteria on comprehensive basis, (2)calculating the permitted input with the application of the capacitymodel. Dynamic capacity of Cd, Cu, As and Pb for sierozem isreported and compared with that of phaiozem and red 1oam.According to the results, it is obvious that regional differentiationin capacity is distinct and the distribution pattern of permittedload is closely related to the spacial variation of physicalgeographic processes.

农田灰钙土中有机质和碳酸钙对Zn吸附-解吸行为的影响

采用序批平衡法,研究了Zn在去除有机质及去除碳酸钙前后灰钙土的吸附-解吸行为.结果表明,在试验土壤中吸附量均随着加入Zn浓度的增加而增加,且去碳酸钙土对Zn吸附固定能力明显低于灰钙土,即有机质对灰钙土Zn的吸附影响小于碳酸钙;去有机质及去碳酸钙前后灰钙土对Zn的吸附过程不适合用Langmuir方程描述,而Freundlich方程能够很好地拟合,调整后的决定系数R2′均大于0.90,达到极显著水平(P<0.01);去除有机质和碳酸钙后灰钙土对Zn的解吸率都升高,且灰钙土去碳酸钙后解吸率略高于去有机质;去除有机质及碳酸钙前后灰钙土的解吸量均随吸附量的升高而升高,且去碳酸钙土解吸量最大,去有机质土次之,灰钙土最小;土壤有机质和碳酸钙对Zn均有较强的络合吸附效应,能有效降低Zn的迁移活性,从而促进吸附,抑制解吸.

生物炭对宁夏低质土壤中油菜生长及氮素利用的影响

宁夏地区的淡灰钙土壤养分含量低、保水性差,已成为该地区农业生产的主要限制性土壤.近年来,生物炭在土壤改良方面表现出的巨大潜力,为淡灰钙土壤的改良提供了一种新途径.本文采用花生壳生物炭（BC）及其改良剂（AD）,分别按照0％、1.5％、3％和5％ （w/w）的量添加到淡灰钙土壤中,采用室内盆栽试验探究其对“宁杂1号”油菜（Brassica napus L.）生长及氮（N）素利用有效性的影响.研究表明：BC的添加对油菜生物量和株高无显著影响,但显著增加了N的利用有效性,增幅达31.3％～31.9％.AD的施用使油菜生物量和株高分别增加了106％～140％和30.7％～35.0％,但对N的利用有效性无显著影响.AD增产的主要原因可能是AD中的养分弥补了BC养分不足的缺陷,增强了油菜的根际效应,从而促进了油菜生长.可见,宁夏淡灰钙土壤中BC的施用能减少油菜对N肥的需求,而AD能显著提高油菜产量.这些研究结果为开发适宜于北方干旱地区低质土壤改良的生物炭技术提供了重要的理论数据.

应用主成分分析和聚类分析评价不同施肥处理条件下新垦淡灰钙土土壤肥力质量

通过定位试验与室内分析,研究了新垦淡灰钙土的化学、物理、生物学性质,并从中挑选出10个能反映土壤肥力质量特性的定量因子,作为评价指标,采用主成分分析,对淡灰钙土开垦前以及开垦后不同施肥处理进行了综合评分,然后用欧氏距离最短距离法对其进行了聚类。结果表明:淡灰钙土经过开垦、灌溉、种植农作物,土壤肥力质量提高;开垦后不同施肥处理比较,单施有机肥与有机肥配施化肥土壤肥力质量较高,N、P以及与其他化学肥料配施次之,单施N肥与不施肥较差。

察布查尔县灰钙土的肥力特征及培肥途径

灰钙土是新疆伊犁河流域重要的土壤资源。察布查尔县有灰钙土15.04×104hm2,其中灌耕灰钙土3.69×104hm2。其肥力特征是:(1)土壤缺氮少磷钾丰富。(2)土壤潜在养分较丰富。(3)灰钙土开垦培肥后,土壤肥力有明显提高,但磷、钾速效养分有下降趋势。(4)土壤缺锌、缺铁,铜丰富。锰、硼丰中有缺。(5)土壤上层养分含量明显高于下层土壤养分含量。培肥途径是:(1)发展农区畜牧业、增施有机肥,实施过腹田培肥土壤。(2)通过多熟立体栽培,增加黄豆、花生、花芸豆等豆类作物茬口,实现既培养地力又增加经济收入双赢目标。(3)推广草田轮作制。有计划安排苜蓿、绿肥、粮食和经济作物裂区轮作。(4)推广平衡施肥技术。

新垦淡灰钙土微生物生物量碳、氮、磷及玉米产量的研究

通过设置在宁夏红寺堡灌区开垦4 a的淡灰钙土上的定位试验,研究了不同施肥对新垦淡灰钙土微生物生物量碳、氮、磷及玉米产量的影响。结果表明:各施肥处理可以明显提高土壤微生物生物量碳、氮、磷含量,不同处理相比,化肥配合羊粪效果最好,单施羊粪次之,单施化肥最低;与对照相比各施肥处理对玉米的增产效果极显著,各处理作用效果的排序为:氮磷+羊粪>氮磷锌钾>氮磷锌>氮磷>氮>羊粪>不施肥,氮磷+羊粪处理与单施氮肥和单施羊粪之间差异达极显著水平。化肥与有机肥羊粪配合施用既能显著增加土壤微生物生物量碳、氮、磷含量又能使玉米产量显著提高,因此是新垦淡灰钙土施肥的最佳选择。土壤微生物量碳与有机碳呈极显著正相关,与全氮呈显著正相关,表明其与土壤肥力关系密切,可作为评价新垦地土壤质量变化的生物学指标。

干旱区灰钙土和风沙土对Zn的吸附与解吸特性

以自然土壤灰钙土和风沙土作为试验供试土壤,研究了Zn在两种土壤样品中的吸附-解吸特性.结果表明:(1)当平衡液中Zn浓度较低时,土壤对Zn的吸附量随浓度的增加而增加,但增加速度较慢;平衡液中Zn浓度继续增加时,吸附量增加速率变大(曲线斜率逐渐增大),由于灰钙土有机质、碳酸钙、p H等高于风沙土,所以灰钙土对Zn的吸附量大于风沙土;(2)在实验设定的浓度范围内,Langmuir模型、Freundlich模型对实验数据的拟合线性相关均极显著,但总体来看Freundlich型吸附等温线方程适合描述土壤对Zn吸附过程;(3)两种土壤的高碳酸钙及有机质含量导致土壤吸附的Zn不容易被解吸,所以两种土壤的解吸量都很少,且灰钙土p H(8.65)大于风沙土(8.17),则风沙土解吸量大于灰钙土,土壤吸附Zn的解吸率与土壤Zn吸附能力呈反比,Zn在风沙土中的解吸率比灰钙土大,所以Zn在沙土的迁移和扩散的风险比灰钙土大,二次函数最为适合模拟土壤中Zn的吸附量与解吸量之间的关系,且随着Zn吸附量的增大,两种土壤对重金属Zn的解吸率均呈现出先增大后减小的趋势.

青甘宁地区灰钙土的成土特点

灰钙土在我国青甘宁地区,分布于半干旱和干旱荒漠草原带.主要成土特点:弱腐殖质积累、弱淋溶和弱钙积化.地表呈现荒漠化孔状结皮,其上生长的地衣和苔藓积累的有机质常超出土体各发生层2～5倍,腐殖质组成中,富里酸大于胡敏酸.CaCo_3在钙积层中的积累量仅比 A 层和 C 层高2～4%,只表现出钙积化特征.土体硅铁铝比值4.6～7.8,Na_2O、MgO、CaO、K_2O 含量较高,CaSO_4淀积于 B 层和 C 层.全剖面含易溶盐,但以 BC 层和 C 层集中.粘土矿物以伊利石和绿泥石为主,占75～85%.

灌耕灰钙土农田土壤酶活性与养分的关系

【目的】比较并探究不同农田土壤酶活性与土壤养分间的关系,为土壤酶活性强弱来鉴别土壤类型的方法提供数据支持,同时为农田灌耕灰钙土的可持续利用提供理论基础。【方法】以新疆察布查尔县灌耕灰钙土农田土壤为研究对象,运用典型相关分析,研究5种样地土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶与土壤pH、土壤有机质(SOM)、土壤速效磷(AP)、土壤速效钾(AK)、土壤全氮(TN)、C/N的关系。【结果】不同样地土壤酶活性和土壤养分含量存在显著差异(P <0. 05),其中玉米和小麦的土壤酶活性和养分含量均较高,且耕层0～20 cm均明显高于底层40～60 cm;随着土层深度的增加,土壤SOM、AP、AN、TN和过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶等变化规律较为一致;不同样地土壤酶活性与土壤养分间均表现出一定的相关性,且单一酶和单一养分之间的相关关系存在差异;进一步的典型相关分析得到2对典型变量,其典型相关系数为0. 7921和0. 5455,均达到显著相关水平(P <0. 01)。【结论】说明综合土壤酶活性和养分间有密切关系,且该土壤类型中综合土壤酶活性起主要作用的是脲酶,综合土壤养分起主要作用的是土壤TN。

玉米／鹰嘴豆间作条件下不同施磷量对灌耕灰钙土无机磷组分的影响

在甘肃引黄灌区的灌耕灰钙土区域,通过玉米/鹰嘴豆间作种植,采用蒋柏藩、顾益初石灰性土壤无机磷分级方法研究了施磷水平和间作种植方式对玉米、鹰嘴豆土壤无机磷素形态的影响。结果表明:研究区各无机磷形态含量顺序为O-P>Ca10-P>Ca8-P>Al-P>Fe-P>Ca2-P,施磷能够显著提高玉米和鹰嘴豆土壤中Ca2-P、Ca8-P、Al-P和Fe-P的含量,O-P和Ca10-P的含量不随施磷量增加发生显著性变化;与单作相比,间作种植对鹰嘴豆土壤带各无机磷组分含量没有显著影响,但间作玉米种植带土壤各组分无机磷含量均低于单作土壤,其中不施磷肥处理下Fe-P、施纯磷40 kg·hm-2处理下Al-P及施纯磷80 kg·hm-2处理下Ca10-P的含量显著低于单作土壤。

铅在灰钙土土壤—植物系统与环境中的迁移和环境容量

本文通过作物盆栽试验、区域调查、农田径流和淋溶试验以及土壤生化活性和微生物试验,研究了铅在土壤、植物、水体中的迁移和累积,并通过迁移模式的计算得出了铅的土壤临界浓度和环境容量。

灰钙土上玉米的锌肥效应研究

盆栽试验结果表明:在盐化和非盐化灰钙土上,土壤有效锌含量和植株含锌浓度均与施锌量呈正相关。在非盐化灰钙土上,施锌量≤37 mg/kg对抽雄期玉米锌和氮、磷营养均有良好作用,其干重增加14.8％～18.5％,但不利作用是提高了土壤脲酶活性;施锌75～240mg/kg仍对玉米锌、氮营养和降低土壤脲酶活性有良好作用,其干重增加11.9％～10.8％,但对玉米吸磷有颌抗作用;施锌720 mg/kg对玉米产生有害作用,其干重降低18.6％,土壤脲酶活性降低65.4％;施锌1440mg/kg对玉米产生严重毒害,植株干重降低62.7％,土壤脲酶活性降低90.3％。在盐化灰钙土上,适宜的土壤施锌量是5～10mg/kg,施锌量≥20mg/kg就对玉米幼苗产生有害作用。

北温带干旱地区土壤剖面CO2通量的变化特征

采用开放式样杆方法,对干旱土纲的4种土壤类型(栗钙土、灰钙土、粗骨土、山地灰褐土)进行土壤剖面CO2通量的观测研究,结果表明:1)在0～60cm深度范围内土壤剖面CO2通量随土壤深度的增加而增加,60cm为转折点,之后,随土壤深度的增加而减小。2)土壤剖面CO2通量平均值为660μmol/(m2·h),在-9076～16988μmol/(m2·h)范围内变化,如果土地利用/土地覆盖发生改变(0～70cm深度),将可能有254.6t/(km2·a)CO2从土壤向大气释放。3)土壤种类不同,CO2通量明显不同,森林土壤释放量大于草原土壤。4)在通量-深度曲线中,各土壤类型均出现1～2个拐点,变化原因与土壤剖面结构和根系分布有关,钙积层的有无、厚度起决定作用。5)存在季节变化,植物生长季节的CO2通量远大于其他季节,其他季节可能存在土壤吸收CO2现象。因此,应避免在植物生长季节施工动土,以减少土壤CO2向大气中释放。

施肥对淡灰钙土春玉米产量和土壤水盐运移的影响

在宁夏灌区淡灰钙土上,通过田间试验的方法,研究了喷灌和漫灌条件下不同氮磷钾施用量对春玉米产量和土壤水盐运移动态的影响。结果表明:不同施肥处理的平均产量为6.9~13.2t/hm2,变异系数为2.7%~13.6%。相对于对照处理,不同氮磷钾配比都能显著提高产量(不施氮肥处理除外,P【0.05),增产率为12.7%~92.5%。氮磷钾施用量与春玉米产量都服从二次曲线关系,增产效应为氮肥】钾肥】磷肥。在玉米生育期内,喷灌更有利于0—20cm和20—50cm土层土壤水分分布的均匀性,而漫灌造成土壤水分向深层50—80cm运移。在喷灌条件下,土壤盐分通常表聚在0—20cm土层,其最高含量可达2.11g/kg,而漫灌使盐分向深层土壤运移,50—80cm土层盐分含量达0.53~1.07g/kg。因此,在淡灰钙土春玉米种植条件下,喷灌配合氮磷钾施肥可显著增产,但其对耕层土壤的洗盐效果不及漫灌施肥。

灰钙粉在内墙乳胶漆中的应用

介绍了使用灰钙粉和乙烯 -乙酸乙烯酯共聚物 (VAE)乳液配制VAE乳胶漆的技术 ,包括原材料的选用、配方和配制程序等 ;探讨了VAE乳液用量对涂料耐洗刷性的影响 ,灰钙粉用量对涂料对比率的影响以及用加速升温贮存试验和常温贮存试验测试乳胶漆的贮存稳定性的结果 ;综合评价了乳胶漆的性能特征和应用优势 。

宁夏中部干旱带扬黄灌区甘草优化施肥模型构建初步研究

甘草是宁夏中部干旱带扬黄新灌区人工栽培的主要药材。文章针对宁夏中部干旱带扬黄新灌区灰钙土土壤养分状况,以甘草药材产量为目标函数,选择单位面积施氮量、施磷量、施钾量为调控因子,采用"3414"试验方法,开展了灰钙土壤甘草优化施肥数学模型研究。研究得出,宁夏中部干旱带(盐池)扬黄新灌区灰钙土壤移栽一年生的甘草药材产量大于6 000kg/hm2的优化施肥方案为:施纯N 260.28～328.80 kg/hm2、施纯P2O5102.36～115.80 kg/hm2、施纯K2O 57.66～67.77 kg/hm2。

淡灰钙土条件下不同配比施肥对油葵及土壤养分效应研究

为了探明淡灰钙土条件下不同配比施肥对油葵及土壤养分效应,以NX440为供试材料,采用随机区组设计布设田间试验,试验共设CK及NPKM处理等8个处理。结果表明:不施无机氮肥的处理株高相对偏低,且相对CK处理经济产量增产不显著;NPKM处理在收获期比CK处理株高提高了41.6 cm,盘粒数提高了272粒/盘,提高了27.7%,千粒重提高了12.2 g,提高了23.4%;经济产量和生物产量均显著提高,分别提高了55.6%和43.1%,籽粒和茎秆氮含量分别是CK处理1.6倍和2.0倍;土壤有机质含量较CK处理提高了1.5 g/kg。因此,综合考虑,在当地淡灰钙土条件下,不施无机氮肥是不可行的,油葵参照NPKM处理施肥较为适宜。