水热裂解有机肥对沙化土壤改良和植物生长的影响

沙化土壤结构性差且保水保肥能力低,是限制农业生产的重要因素之一。为合理利用沙化土壤资源,提高沙化土壤质量,本研究以河流附近的沙化土壤为研究对象,采用田间试验探究施用水热裂解工艺生产的固体有机肥量分别为10t·hm^(-2)(T1)、20t·hm^(-2)(T2)和30t·hm^(-2)(T3)时,土壤的理化性质和苜蓿生长情况。结果表明:随着水热裂解有机肥施用量的增加,土壤田间持水量、饱和含水量、有机质、有效磷和速效钾含量显著增加。苜蓿的株高和根长随肥料施用量的增加而提高,其中苜蓿在种植30d和60d时T2处理根长最长,种植90d时T3处理根长最长,达到了12.9cm。此外,水热裂解有机肥的施用显著提高了苜蓿的全氮、全磷和全钾含量,相较于对照组(CK),T3处理的全氮、全磷和全钾含量分别显著增加了77.4%、50.0%和84.6%。冗余分析的结果表明,速效钾、田间持水量、有机质和饱和含水量是影响植物生长的主要土壤性质,分别单独解释了植物生长和养分含量变化的37.7%、37.2%、34.3%和33.8%。本研究结果可为沙化土壤改良和水热裂解技术的应用提供基础数据支持。

高寒草地沙化土壤的改良配方技术研究

针对重度沙化高寒草地土壤存在的漏水漏肥、土质疏松以及有机质含量低的现象,以菌渣、木屑、牛粪和秸秆等不同配比的废弃生物质与矿物质作为改良配方,研究不同的改良配方随时间变化对重度沙化土壤结构和土壤理化性质的影响,结果表明:随着培养时间的延长,各实验组中土壤大团聚体(粒径>0.25 mm)含量、有机质、碱解氮和有效磷含量均呈现不同程度的增加,其中各指标增加最显著的组别依次是C组(蒙脱石粉+菌渣)、E组(蒙脱石粉+菌渣+牛粪)、D组(蒙脱石粉+菌渣+秸秆)、F组(蒙脱石粉+菌渣+木屑);与对照组相比,外源物质添加2个月(前期)后实验F组土壤大团聚体含量、D组土壤有机质(粒径<0.25 mm)、E组土壤碱解氮、F组土壤有效磷分别增加了0.27%、261.72%、50.79%和29.92%;与前期相比,培养8个月后(中期)实验D组大团聚含量最大增长了1 876.19%,E组土壤有机质(粒径<0.25 mm)、碱解氮、速效磷分别增加了39.24%、34.62%和31.43%;与中期相比,培养15个月后E组大团聚体含量、土壤有机质(粒径<0.25 mm)分别增加了217.39%、20.20%,D组碱解氮和C组速效磷分别增加122.58%、3.58%.由此可知,E组(蒙脱石粉+菌渣+牛粪)对重度沙化土壤改良效果最为显著.

拉萨污水处理厂污泥对沙化土壤改良效果

以西藏雅鲁藏布江流域沙化土壤为研究对象,采用拉萨污水处理厂脱水污泥进行添加处理,测定了不同污泥掺混量下土壤基本理化性质变化趋势,并与当地农田、草地生态系统土壤进行了比较。结果表明:随着污泥掺混量的增加,沙化土壤的孔隙度逐渐提升(P<0.001),土壤密度及容重逐渐降低,在掺混量大于10%时,改良效果趋于减缓;土壤氮、磷、有机质含量呈增加趋势,在掺混量为10%~15%时与对照土壤氮、磷含量相近,在掺混量为20%~30%时,有机质含量与对照相近;土壤最大持水量呈增加趋势,在掺混量为5%~10%时即与对照土壤相近;拉萨污水处理厂污泥重金属含量远低于国家农田土壤标准,且含有一定的植物生长必需元素,是一种理想的沙化土壤改良剂。

IMPROVEMENT OF SANDY SOIL WITH WATER-CONSERVING MEMBRANE AND ITS EFFECT ON CROP GROWTH

Water-conserving membrane is a new material of improving sandy soil. It is based on the rule that a compound with organic and inorganic components can produce colloid after its integrating with Ca2+ in soil. The water-conserving membrane will obstruct capillary and increase viscidity of sandy soil, so as to decrease leakage and evaporation in sandy soil. The water-conserving membrane contains polyacrylic acid (PAA) and bentonite. When PAA concentration and pH of solution are different, water-conserving membrane can be made in different depth of soil. This experiment shows that the solution with 0.2% PAA does not harm and poison the crops, on the contrary, promotes crop germination. The solution with 0.2% or 0.4% PAA can accelerate corn growth. Accordingly, different crops need the application of the different PAA concentrations in the cultivation. Therefore, on the basis of different vadose coefficient in sandy soil, the solution with different PAA concentration can improve sandy soil and increase its water-conserving competence very well. The solution can be used to improve sandy soil and control desert enlargement in arid, semi-arid and semi-humid areas.