土壤胶体磷环境效应及其影响因素

胶体是磷素在环境中迁移转化的重要载体,土壤胶体磷对磷素生物地球化学循环具有重要作用,其活化迁移对土壤、水环境具有十分重要的影响。本文介绍了国内外土壤胶体磷的分类、分离和分析技术。重点阐述了土壤胶体磷活化、土壤基础理化性质(矿物组成、其他胶体元素、土壤孔隙结构、pH、氧化还原电位)、肥料及土壤改良剂应用对土壤胶体磷环境效应的影响。并针对目前土壤胶体磷流失存在的问题,提出相关对策及展望,以期为后续胶体磷研究和胶体磷污染的治理提供参考。

生物炭基产品及其对土壤培肥改良效应的研究进展

生物炭疏松多孔,具有很强的吸附和抗分解能力,其在农业中的应用不仅实现了秸秆资源的有效利用,还对改良土壤、减少化肥使用、增强土壤固碳能力和降低温室气体排放具有重要意义。然而,生物炭直接用作肥料时,由于其养分含量相对较低,运输和储存成本较高,加之易引起粉尘污染等问题,限制了其在农业中的广泛应用。近年来,将生物炭作为载体或特定功能组分,开发新型土壤培肥改良产品及配套技术,成为推动可持续农业发展的重要方向。通过养分合理组配和控制释放,生物炭基产品不仅能改善土壤结构、提高养分利用率,还能缓解土壤障碍、改善作物生长条件,已成为当前本领域研究热点。本文综述了生物炭基产品的类型、制备工艺、性能评价和在土壤改良与培肥中的应用,指出其对提升土壤质量、促进作物增产和环境保护具有显著效果,未来需加强新材料和技术研发,完善检测标准,加快示范推广,并关注其长期应用的生态环境效应。

5种调理剂对水田土壤中镉赋存形态的影响及其钝化效果评价

本研究旨在评估5种不同调理剂——石灰(SCⅠ)、白云石粉(SCⅡ)、牡蛎壳粉(SCⅢ)、泥炭土(SCⅣ)和硅钙镁钾肥(SCⅤ)对水田土壤中镉(Cd)污染的钝化修复效果。采用受Cd污染的弱酸性水田土壤为材料,通过盆栽模拟试验,分析了这5种调理剂对土壤pH、土壤中Cd赋存形态分布特征及生物有效性的影响。试验结果显示,供试土壤分别添加SCⅠ、SCⅡ、SCⅢ、SCⅣ、SCⅤ0.6 g/盆(2.0 kg土壤)处理60 d后,土壤pH分别提高了1.81、1.49、1.17、0.48、0.60个单位;土壤中水溶态、弱酸提取态、可还原态、可氧化态、残渣态Cd分布特征发生了不同程度的变化。具体而言,水溶态Cd分布系数分别下降了0.70%、0.54%、0.63%、0.21%和0.24%,弱酸提取态Cd分布系数分别下降了17.68%、8.39%、11.52%、18.13%和15.95%,而残渣态Cd分布系数分别上升了14.27%、5.33%、11.54%、17.70%和14.34%(P<0.05)。这些变化表明,5种调理剂均能有效降低土壤中有效态Cd含量,并增加不可利用态Cd含量(P<0.05)。SCⅠ、SCⅡ、SCⅢ、SCⅣ和SCⅤ对土壤中Cd污染的钝化效果分别为38.98%、18.42%、25.33%、39.98%和35.12%。因此,这5种调理剂钝化修复酸性水田土壤中Cd污染均显示出良好的潜力,为安全利用受Cd污染的酸性水田提供了新的技术方案,并值得进一步的田间验证和示范应用。

生物质灰土壤调理剂对烟草青枯病的防控效果

为考察生物质灰土壤调理剂与微生物菌剂配施对烟草青枯病的防治效果,开展了田间小区试验。试验以不施土壤调理剂和微生物菌剂的处理为对照,土壤调理剂施用量设150、200、300 kg/亩(1亩=667 m^(2))等3个水平,测定了不同处理的土壤理化性状、烟草农艺性状、烟草青枯病发病率等指标。结果表明,生物质灰土壤调理剂施用量为300 kg/亩的效果最好,处理前后土壤pH由5.30提高至6.30,不同生育时期的烟草株高、有效叶片数、平均叶面积和叶面积系数均优于其他处理的,青枯病发病率由对照处理的45.6%降至7.4%。生物质灰土壤调理剂与微生物菌剂配施可以降低青枯病的发病率,促进烟株生长。

不同腐植酸土壤调理剂对西瓜生长的影响

为研究不同腐植酸土壤调理剂配方对西瓜生长的影响,以新蜜1号西瓜为试材,调查研究不同配方对西瓜生长及果实品质等各项指标的影响。结果表明,T5处理使坐果率提高了20.6个百分点,增产最为明显,增产21.7%;各土壤调理剂处理均能提高果实维生素C含量和降低总酸含量,以T6处理维生素C含量增加最多,增幅16.0%,其中仅T5处理提高了西瓜中心可溶性固形物含量。综合认为,参试腐植酸土壤调理剂配方具有提高西瓜产量和坐果率、调节生长和改善品质的作用,但是不同配方效果不同,尤以T5处理效果最好。

河西绿洲灌区土壤调理剂改良盐碱土的效果初探

增施土壤调理剂是改良盐碱土壤的主要措施之一,但因盐碱土改良调理剂种类繁多,成分差别大,使用尚存争议,为给土壤调理剂在盐碱土改良中的应用及绿洲土壤盐碱化防治提供科学依据,选用5种不同成分土壤调理剂,在不改变河西绿洲灌区施肥水平和方式的前提下,研究了增施土壤调理剂对盐碱土的改良效果及对作物生长的影响。结果表明,增施土壤调理剂不同时期后,同土层各处理pH、EC值较不施土壤调理剂均有不同程度的降低,pH和EC值总体表现为增施硫黄粉9000 kg/hm^(2)>增施磷石膏30000 kg/hm^(2)>增施腐植酸1200 kg/hm^(2)>增施禾康土壤调理剂45 kg/hm^(2)>增施盐地宝盐碱土改良剂45 kg/hm^(2)>不施用土壤调理剂。增施磷石膏30000 kg/hm^(2)、硫黄粉9000 kg/hm^(2)、腐植酸1200 kg/hm^(2)均可降低Na^(+)、Cl^(-)含量,增加Ca^(2+)、SO_(4)^(2-)含量,对盐碱土改良效果明显。各处理对玉米折合产量的影响由高到低依次呈现为增施腐植酸1200 kg/hm^(2)、增施硫黄粉9000 kg/hm^(2)、增施磷石膏30000 kg/hm^(2)、增施禾康土壤调理剂45 kg/hm^(2)、施盐地宝盐碱土改良剂45 kg/hm^(2)、不施用土壤调理剂。综合考虑认为,在河西绿洲灌区不改变当地施肥水平和方式的前提下,增施腐植酸1200 kg/hm^(2)和增施硫黄粉9000 kg/hm^(2)对河西绿洲灌区盐碱地的改良效果较好。

不同水分条件下施用调理剂对土壤铅镉的钝化效应

为结合农艺措施和土壤调理剂改善农田土壤重金属污染状况并提高耕地安全利用率,本研究以南方典型菜地土壤为研究对象,通过30 d和60 d的土壤培养实验,研究不同水分条件(75%土壤饱和持水量、淹水)下施用土壤调理剂(生物炭和果胶)对土壤理化特性和重金属铅镉的钝化效应差异。研究发现,淹水条件较75%饱和持水量条件下的pH值更高而重金属有效态含量更低;在2种水分条件下施用生物炭和果胶均能提高土壤pH值和有机质含量,但对土壤碱解氮、有效磷、速效钾的影响因水分条件不同而表现不同。75%饱和持水量条件下,施用生物炭和果胶均能明显降低土壤有效态镉含量,且其含量随2种调理剂施用量增加而降低。而淹水条件下,不同生物炭施用量下配施果胶对土壤有效态铅含量影响规律不一致,但土壤培养60 d比30 d的钝化效果更好。多因素方差分析结果显示,土壤调理剂种类较培养时间和水分等因素对土壤理化性质和重金属铅镉有效态影响更明显。因此,面对耕地资源日益紧缺和改善耕地土壤质量的需求更加迫切的现状,在中轻度重金属污染农田土壤中,通过合适的水分管理和不同栽培模式的调整,并结合适宜的土壤调理剂有望降低土壤重金属的有效性,实现耕地的安全利用。

不同土壤调理剂对水稻吸收重金属强度的影响

为研讨土壤调理剂对水稻吸收重金属的影响,探索适宜大田推广的耕地生产障碍修复治理方法,提高受污染耕地质量,实现“边生产、边修复”的目的,在贵州省麻江县开展不同土壤调理剂对水稻吸收重金属强度影响的试验。选用楚戈土壤调理剂、富力邦土壤调理剂、土沃宝土壤调理剂和改性天然矿物材料4种土壤调理剂,采用空白作对照。试验检测结果表明,土壤调理剂处理后,土壤pH值提升率达0.65%~12.03%,土壤中有效镉含量降低10.64%~14.83%,土壤重金属砷含量降低0.4~1.8 mg/kg;稻谷中镉含量降低7.80%~44.07%,硒含量增加0.004~0.017 mg/kg;对水稻产量影响不明显。试验表明在受污染的酸性耕地中施用碱性土壤调理剂,可以提高土壤pH值,降低土壤中重金属砷含量和重金属有效镉的含量,也能减少稻谷对重金属镉的吸收。

土壤调理剂对作物种子发芽率和苗期生长的影响

为了探寻Phyto-Cat^(TM)土壤调理剂对中国本土作物的普适性,设置不同浓度梯度的Phyto-Cat^(TM)土壤调理剂稀释液,研究了Phyto-Cat^(TM)土壤调理剂对小麦(Triticum aestivum L.)、玉米(Zea mays L.)、番茄(Solanum lycopersicum L.)、辣椒(Capsicum annuum L.)、不结球白菜(Brassica chinensis L.)种子发芽率和苗期性状的改良效果。在此基础上,采用主成分分析法对试验数据降维,并建立函数关系式综合分析Phyto-Cat^(TM)土壤调理剂的作用效果。结果表明,较低浓度的Phyto-Cat^(TM)土壤调理剂可显著提高小麦、番茄、辣椒种子的发芽率,高浓度Phyto-Cat^(TM)易使培养皿杂菌滋生,降低种子发芽势和发芽率;Phyto-Cat^(TM)土壤调理剂对供试作物的苗期性状均有显著的改良效果,且8 mg/L的Phyto-Cat^(TM)土壤调理剂作用效果已经超过史丹利水溶肥。由此可知,Phyto-Cat^(TM)土壤调理剂对作物种子发芽率和苗期性状的改良效果显著,可以在改良土壤结构的同时为作物提供优于化肥的肥效,间接提高作物的产量与品质。

生防菌应用模式对普通白菜根肿病的防治效果

以普通白菜(小白菜)品种夏满多为试材,采用田间试验方法,研究生防菌(活芽孢数为100亿个·g^(-1)的枯草芽孢杆菌可湿性粉剂)结合土壤调理剂综合处理模式对普通白菜根肿病的防治效果。结果表明:枯草芽孢杆菌包衣+土壤调理剂+枯草芽孢杆菌300倍液灌根处理的效果最好,普通白菜根肿病的发病率和病情指数均显著低于其他处理,生物量和防效均显著高于其他处理,对根肿病的防效达93.56%。

供磷型土壤调理剂在酸性土壤应用效果研究

我国南方酸性土壤常存在交换性铝含量极高和磷素供应不足的问题,如何有效改良南方酸化土壤,提高土壤活性磷含量是个重要的问题。本文以南方酸性红壤为供试土壤,通过土壤培养试验和玉米盆栽试验探究了基于磷尾矿、磷酸镁铵和石灰等为主要原料的供磷营养型土壤调理剂对酸性土壤的改良效果和对玉米磷素养分利用的影响。采用添加不同原料比例和数量的土壤调理剂进行土壤培养,结果表明施用量在4~8 g/kg时,可使土壤pH升高1.1~1.6个单位,显著降低土壤交换性铝和有效铁含量,增加土壤交换性钙、镁和有效磷含量;盆栽玉米试验结果表明,与空白对照相比,施用C3配方土壤调理剂明显改善玉米苗期生长和植株磷素营养,但是土壤调理剂中辅料(白云石/石灰+膨润土)对促进磷酸二铵的肥效要明显优于土壤调理剂的供磷主料(磷酸铵镁+磷尾矿),说明在供磷方面主料的作用效果优于与辅料相混,辅料在增加土壤酸性改良效果的同时也钝化了主料中的磷素,该调理剂的配方需要进一步调整。

多元酸性土壤调理剂在辣椒上的施用效果研究

辣椒施用由碱渣与城市污泥配制而成的多元酸性土壤调理剂的盆栽试验结果表明:辣椒施用多元酸性土壤调理剂后,消除了土壤酸性的主要障碍,植株根系活力增强,椒果产量和品质显著提高,与不施土壤调理剂处理相比,土壤的pH值提高0.69、盐基饱和度(CEC)提高33.18%、有效Al降低40.39%,辣椒的株高增加32.38%、产量增加133.63%、果实维生素C含量增加264.35%、根系活力增加69.63%,植株的Ca和Mg累积量分别提高183.50%和123.61%。研究结果还表明,多元酸性土壤调理剂的肥效等同或优于“田师傅”土壤调理剂。

施用BGA土壤调理剂对甘蔗苗期生长效应的影响

【目的】研究BGA土壤调理剂在不同土壤类型中对甘蔗苗期生长的影响,为BGA土壤调理剂在生产上的应用提供参考。【方法】以桂糖02-281和ROC22作为试验品种,采用室外桶栽试验,分别以壤土和粘土为栽培基质,设不同BGA施用量(0、2、4、6、8g/kg土)处理及施用复合肥(1.2g/kg土)处理,测定不同处理对甘蔗苗期叶片叶绿素含量、株高和叶片营养元素含量。【结果】桶栽甘蔗施用BGA土壤调理剂,可促进甘蔗苗期的生长,提高叶片叶绿素含量,增加植株高度,明显提高甘蔗叶片中N、K含量。在同类型土壤条件下不同甘蔗品种间的效应一致,而对于同一甘蔗品种下粘土施用效果比壤土显著,其中6、8g/kg土施用量的促进效果较显著。【结论】BGA土壤调理剂对桶栽甘蔗苗期生长具有促进作用。

土壤调理剂与狼尾草联合修复废弃稀土矿区尾砂土壤研究

研究土壤调理剂与狼尾草联合修复废弃稀土矿区尾砂土壤,为江西废弃稀土矿区尾砂治理提供技术支撑。以赣州市寻乌县文峰乡上甲村典型的废弃稀土矿区尾砂土壤为研究对象,通过施用土壤调理剂和种植狼尾草联合修复尾砂土壤,分析对照区和修复1年、2年和4年后尾砂土壤理化性质及狼尾草生物量。结果表明,与对照相比,增施土壤调理剂和种植狼尾草修复尾砂土壤1~4年后,尾砂土壤容重降幅4.90%~20.98%,土壤总孔隙度和最大持水量增幅分别为4.96%~16.89%和28.78%~47.51%;pH值增幅为11.87%~25.11%;土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾养分含量以及CEC增幅分别为10.45%~85.70%、47.57%~138.83%、39.56%~135.16%、23.08%~146.15%和32.25%~72.78%。狼尾草干物质质量显著高于对照。施用土壤调理剂和种植狼尾草对修复稀土矿区尾砂土壤具有显著的效果。

花生施用稀土微肥与土壤调理剂效应分析

为探明施用稀土微肥与土壤调理剂对花生光合速率及产量的影响,本研究以山花9号为花生试材,采用大田小区试验研究稀土微肥与土壤调理剂对花生的增产效果。试验结果表明,施用稀土微肥与土壤调理剂能明显增加花生分枝数、荚果数,提高百果重、百仁重和出仁率,提高苗期至饱果期的光合速率,最终提高花生产量。产量较对照增产18.97%,增产效果显著。

改良剂与生物有机肥配施方式对强酸性高硒茶园土壤硒有效性的影响

通过田间试验,研究了3种碱性改良剂(秸秆炭、生石灰粉和钙镁磷肥)与"爸爱我"生物有机肥的不同配施方式对强酸性高硒茶园土壤硒有效性的影响。结果表明:在无外源硒素添加的前提下,通过这种内源调控途径能够有效提高强酸性高硒茶园土壤硒的生物有效性。秸秆炭、生石灰粉和钙镁磷肥与"爸爱我"生物有机肥的3个错时配施处理对提高土壤硒有效性的效果最佳,分别使土壤有效硒含量提高105.98、114.09和146.71μg/kg,茶叶中硒含量相应提高0.96、1.14和1.24μg/g,增幅均达到极显著水平(P<0.01)。

土壤调理剂对设施菜田土壤理化性状的影响及环境效应

设施菜田土壤质量下降制约着蔬菜产业持续发展。采用不同调理剂对设施土壤理化性状及氮磷环境效应进行试验研究。结果表明,施用试验材料的表层土壤容重均低于对照,田间持水量均高于对照,其中木本调理剂改土作用优于腐植酸钾和草本源调理剂处理;施用试验材料土壤有机质含量有所上升,土壤有效氮磷钾含量均有所提高,全氮含量有所下降,土壤C/N比有所增加;施用木本源和草本源调理剂对减缓土壤氮下移有一定作用。另外,腐植酸钾和木本源调理剂处理黄瓜产量均显著高于其他处理。该研究对改善土壤性状与提升设施土壤质量具有一定参考价值。

钾硅钙微孔矿物肥对水稻重金属镉的降阻效果研究

为了探明钾硅钙微孔矿物肥对污染稻田土壤重金属镉(Cd)有效性的影响,弄清其对稻谷中Cd含量的降低效果。采用田间小区试验和室内分析测定方法进行研究,试验设5个处理,处理1:对照(CK),常规施肥(40%复合肥450 kg/hm2);处理2:钾硅钙微孔矿物肥600 kg/hm2+常规施肥;处理3:钾硅钙微孔矿物肥750 kg/hm2+常规施肥;处理4:钾硅钙微孔矿物肥1125 kg/hm2+常规施肥;处理5:钾硅钙微孔矿物肥1425 kg/hm2+常规施肥。结果表明:钾硅钙微孔矿物肥可以显著提高水稻穗总粒数、穗实粒数和结实率,提高水稻产量,增产率达到7.5%~16.0%;增加土壤碱解氮、有效磷和速效钾含量,提高土壤pH值,降低土壤有效Cd含量,从而降低稻谷Cd的积累,最大降低稻谷Cd含量达到38.6%。钾硅钙微孔矿物肥要达到降阻水稻重金属Cd的最佳效果,施用量不能低于1425 kg/hm2。

BGA土壤调理剂在木薯栽培上的应用效果研究

为了研究施用BGA土壤调理剂(BGA)对木薯鲜薯产量和淀粉含量的影响,为木薯栽培提供理论依据和技术支持,本研究在我国南方7省区设置9个试验点,选用木薯品种华南205为材料,使用不同剂量的BGA与复合肥混施和单施,以及肥料的不同施用时间。通过测产,测量植株高度,采用便携式光合仪Li-cro 6400XT测定木薯叶片的净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率等光合参数,分析并探讨施用BGA对木薯产量、淀粉含量和植株的影响差异。结果表明,BGA与复合肥混施或单施,都能提高鲜薯产量和淀粉含量,植株生长旺盛,作为基肥和追肥两次施用优于一次性施用,建议施用量及施用方法为:BGA 1200 kg/hm2+复合肥150 kg/hm2(分2次施用:1/2作基施,剩余1/2作追施)。

土壤调理剂“免深耕”在稻田免耕上的效应研究

应用土壤调理剂'免深耕'3000、3750和4500g/hm2在稻田上进行免耕效应试验,结果显示,施用不同用量的'免深耕'比对照增产稻谷967.5～1237.5kg/hm2,增产极显著,以3750g/hm2的用量处理增产效果最好,产投比达2.67.稻田施用'免深耕'后,孔隙度提高3.68%～4.41%(绝对值),土壤的物理结构得到改善,土质变得疏松.