模拟土柱条件下黑土中肥料氮素的迁移转化特征

为明确肥料氮素在土壤中的迁移转化动态特征,利用模拟土柱方法,研究了3倍常规施肥量条件下不同肥料处理（尿素、硫铵）黑土的矿质氮变化。结果表明：不同氮肥处理的氮素养分迁移转化特征有明显差异。对照处理（不施肥）土柱内各层次间NH4^＋-N和NO3^--N含量差异不明显;施用尿素或硫铵后,表层0-50mm土层的NH4^＋-N和NO3^--N含量比不施肥对照分别升高100.8-3408.1mg·kg^-1、113.4-388.0mg·kg^-1和126.7-4671.1mg·kg^-1、51.4-63.3mg·kg^-1,且在培养前14d内变化最大。在整个培养期内,施用硫铵处理各层次NH4^＋-N平均含量比尿素处理高2.54-1423.7mg·kg^-1,NO3^--N平均含量低4.38-335.1mg·kg^-1;而尿素处理各层次的硝化率是硫铵处理的0.79-9.12倍。表明肥料氮素的迁移与转化集中在0-50mm土层内,尿素处理的氮素转化速率较硫铵处理高。

模拟土柱处理城市污水的研究

研究了模拟土柱处理污水的效果。结果表明,在模拟土柱的渗滤速率保持在0.1cm/min的条件下,对污水中生物耗氧量的去除率约为90%;全磷和全氮的去除率分别为64%和46%;溶解氧增加5—10mg/L;Eh值提高20—30mV。

水稻土模拟土柱中肥料氮素的迁移转化特征

为了明确肥料氮素在模拟土柱中的迁移转化特征,通过布置室内模拟土柱试验,研究了3倍常规施肥水平下(360mg.kg-1)水稻土中矿质氮的变化.结果表明:不同处理、不同土层间NH4+-N和NO3--N含量差异显著.不施肥对照在整个培养期间养分含量变化不大,不同土层间亦没有显著性差异.施用尿素和硫铵后,土壤NH4+-N和NO3--N含量显著提高,尤其是0～50mm土层内,分别达到186.0～2882.1mg.kg-1和268.7～351.5mg.kg-1,分别相当于对照的4.8～242倍和5.7～316倍,50mm以下各土层与对照处理相似,表明肥料氮素的迁移转化主要发生在0～50mm土层内,并且在培养的前14d变化最大.整个培养期间不同土层内,硫铵处理不同矿质态氮含量是尿素处理的0.7～2.0倍,硝化率是尿素处理的0.9～1.4倍,表明硫铵在水稻土中的转化效率略高于尿素.

采用土地处理系统处理城市生活污水的实验室模拟研究

土地处理系统作为一种生态处理技术,以其设备简单、投资少、操作简便、能耗低以及净化效果良好而具有广阔的发展前景。实验采用赣南典型红土作土地处理系统的土样,采用间歇方式布水处理城市生活污水,其CODCr的去除率达到90%以上。

滴灌施肥主要养分离子在紫色土柱的迁移特征

为完善滴灌施肥技术,以南方紫色土壤为对象,采用模拟土柱,研究不同倍率滴灌通量(滴灌水从滴灌初始至到达土柱底部所需的体积)条件下,主要养分离子随滴灌液在土柱中的移动、累积、分布及交互作用特征。结果表明:K^+、NH_4^+随滴灌通量倍数的增加先在土柱上层累积并趋于最大值后再往下层移动,其累积量大小和下移速度与滴灌液中相对应离子本身浓度、交互离子种类、数量和浓度有关;Cl^-、NO_3^-则与滴灌水同步下移而几乎不受土壤迟滞;PO_4^(3-)因受土壤专性吸附被累积在上部土层而难于下移,且因吸附平衡作用,导致K^+、NH_4^+在上层土壤中累积量增加,下移迟滞加重。因此,不宜将磷肥作为灌溉施肥对象。

磷素在土壤中的垂直迁移潜力研究

针对磷素在田间条件下是否可以发生垂直迁移存有的疑问,利用模拟土柱研究了渗漏液磷含量的变化特点。结果表明,淹水后土柱渗漏液中总磷、有机磷的变化基本上表现为逐渐升高而后有所降低的趋势;施磷肥和猪粪处理土柱渗漏液中的总磷量高于无磷肥处理;施猪粪处理土柱渗漏液中有机磷量明显高于施无机磷肥的处理。

人民胜利渠灌区氮素淋失特性的模拟研究

利用自制渗漏装置进行了氮素淋失的模拟实验。结果表明：氮素的淋失量随渗漏水量和施氮量的增加而增加，在渗漏水量和施氮量超过一定限度后，作物吸氮量降低，逐渐接近甚至低于氮素淋失量；氮的气态损失量在渗漏水量过低或过高时及施量氮过多时都远大于氮素的淋溶损失量，而在渗漏水量适中及施氮量少时，氮素淋失量却大于气态损失，土壤氮素的减少量随渗漏水量的增加而增加，且始终高于氮素的淋失量，但随着施氮量的增加而减少，且在高施氮量下土镶氮素的减少量低于氮素淋失量。

水稻秸秆生物质炭输入对桃园土壤氮素淋失的抑制作用

添加不同质量比例的水稻秸秆生物质炭(0、1%、2%、4%、8%)于桃园土壤中,采用室内土柱模拟淋溶方法探讨生物质炭对桃园土壤淋溶液体积、pH、电导率以及NH+4-N和NO-3-N淋失量的影响。结果表明:水稻秸秆生物质炭能够减少桃园土壤淋溶液的体积,提高其保水能力,并且可以不同程度地提高桃园土壤淋溶液的pH和电导率。水稻秸秆生物质炭添加量2%(T2)的处理显著减少了土壤NH+4-N和NO-3-N的淋失量,比对照分别减少11.9%和24.6%;添加量4%(T3)处理的NH+4-N淋失量比对照高出96.3%;添加量8%(T4)处理的土壤NO-3-N淋失量比对照高出10.4%。总的来说,桃园土壤施入2%的水稻秸秆生物质炭能减少氮素淋失,而过量施用生物质炭将增加氮素淋失,不利于土壤氮素的保持。

城市生活污泥和矿化垃圾中氮磷淋失的模拟研究

通过模拟土柱实验,分析了城市生活污泥和矿化垃圾中氮磷的迁移对地下水的影响以及矿化垃圾对氮磷的去除特性。测定项目包括总磷、总氮、硝态氮、pH和电导率(EC)。结果表明:施用污泥和矿化垃圾后淋滤液的pH呈下降趋势;EC和总氮都有显著增加;硝态氮增加特别明显,容易造成地下水污染;总磷变化不大,污染地下水的可能性较小。矿化垃圾对氮的去除作用不明显,反而增加了淋滤液中的氮素含量,但对磷的去除效果明显。因此,在利用矿化垃圾取代土壤时,应注意矿化垃圾中氮特别是硝态氮的污染。

不同灌溉施肥方式下尿素态氮在土壤中迁移转化特性的研究

采用室内土柱模拟试验方法 ,研究了不同灌溉施肥方式下尿素态氮在土壤中的迁移、淋溶和转化特征。结果表明 ,灌水量及水肥供应方式是决定尿素态氮在土壤中迁移、转化和淋失的关键因素。氮素淋溶量随灌水量的增加而增加 ;与浇灌施肥相比 ,滴灌施肥显著地降低了氮素的淋溶损失。在淋失的氮素形态中 ,以尿素态氮为主 ,其次为硝态氮 ,铵态氮的淋失量最低。灌水量低时 ,滴灌施肥铵态氮在土壤上层明显累积 ;灌水量增加后 ,这种累积作用减弱。灌水量低时 ,灌溉施肥的土壤硝态氮变化呈上低下高 ,增加灌水量降低了土壤中硝态氮含量 ;滴灌施肥显著地减少了尿素态氮的淋溶损失 ,增加了土壤中有效态氮的含量。

不同淋溶过程下土壤酶活性变化特征研究

为了研究不同降雨淋溶过程中土壤酶活性变化趋势,利用模拟土柱装置,设计了300、600、900和1200mm的模拟雨量水平,共进行12次淋溶实验,分析淋溶后土柱内土壤酶活性。结果表明:淋溶作用与土壤脲酶、酸性磷酸酶和蔗糖酶之间存在极显著负相关关系(P<0.01),随着设计淋溶水量的增加,三者活性均表现降低趋势。但是增加淋溶水量时,脲酶和蔗糖酶的活性变化减小,酸性磷酸酶受影响仍非常明显,各组内均有显著性差异(P<0.05)。实验中土壤过氧化氢酶的活性没有受到淋溶作用影响,在各处理组间基本没有变化。

不同条件下土壤CO2浓度及地下水化学特征研究

为研究土壤CO2浓度变化规律及对地下水化学成分的影响,在进行野外试验观测的基础上,进一步开展了室内土柱降水模拟试验。野外观测发现,自然条件下地表处CO2浓度小于包气带土壤CO2浓度;不同深度的土壤CO2浓度不同,随着深度增加CO2浓度逐渐增加;坡度对土壤CO2浓度变化存在显著影响,坡度越小,对应的土壤CO2浓度越高。不同植被类型下土壤CO2浓度不同。室内试验发现,降水前相同深度下土壤CO2浓度由高到低依次为植被组、空白组、杀菌组,降水后由高到低依次为杀菌组、植被组、空白组;降水后,土壤内CO2浓度明显增加,pH和COD降低,TDS增加;杀菌组中Na+, Mg2+,Ca2+和Cl-含量明显高于其他两组。坡度、植被、微生物均对土壤CO2浓度变化存在显著影响。

不同来源风化煤对土壤中铁的活化效果研究

采用室内土柱模拟试验方法,通过三种不同来源风化煤处理对土壤呼吸量、pH值、土壤有效铁含量的影响,揭示不同来源风化煤活性的差异及对土壤中铁的活化效果差异。试验结果表明在北方石灰性土壤中施用风化煤,可以显著提高土壤中的有效铁含量及土壤呼吸量,降低土壤pH值。与对照相比,土壤有效铁含量提高幅度为1.17～3.13倍,土壤pH降低幅度为0.3～0.48个pH单位,土壤呼吸量增加2.42％～15.40％,且不同风化煤处理之间达到了差异显著或极显著水平。