不同有机复合基材试验下排土场土壤改良效果与影响

作     者：赵洪宝 李岳 陈超男 杨帆 

作者机构：中国矿业大学(北京)能源与矿业学院 自然资源部高原山地地质灾害预报预警与生态保护修复重点实验室 

出 版 物：《煤炭科学技术》 (Coal Science and Technology)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：081901[工学-采矿工程] 082802[工学-农业水土工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 

主　　题：排土场复垦 土壤改良 有机生物肥 玉米秸秆 肥力提升 

摘      要：煤炭露天开采导致土地和生态环境被破坏，加剧人地矛盾，排土场复垦可提高土地利用率、促进土地利用良性发展。本研究以河曲露天煤矿为研究对象，探究不同有机复合基材对露天煤矿排土场土壤改良效果与影响。根据不同比例的有机鸡粪肥、玉米秸秆和混排土设置了15组紫花苜蓿盆栽试验，通过发芽率、株高、叶长和土壤理化性质等指标的变化来反映土壤改良的效果。结果表明：不同有机复合基材方案的植株发芽率、株高表现出显著性差异，但不同方案间叶片数、叶片长并未显示出显著性差异。N10方案（70%混排土+20%有机肥+10%玉米秸秆）提升土壤肥力效果最佳，可显著促进紫花苜蓿生长，尤其对植株的发芽率、株高促进效果最好且能使pH长期保持在适宜范围内。有机肥比例大于或等于30%时会有抑制作用，使土壤酸化进而影响种子活性。通过统计学分析得知，有机质含量、碱解氮含量总体趋势随时间的推移呈先降后升的趋势，而有效磷含量的总体趋势则持续下降，N10方案有机质含量、碱解氮含量、速效钾含量最终分别提升了43.10%、71.52%、9.17%，有效增加了土壤营养物质，极大地提升了土壤肥力。伴随时间的推移，在施加的有机肥比例一定时，秸秆的增加显著增加了土壤中的有机质含量。现场试验发现N10方案对玉米叶片数量变化影响较小，但处理后玉米整体株高可达未处理前的1.34倍且种子成活率提高60%，SPAD值提高了40.62%，叶绿素含量相比于未处理的大幅增加。与施用单一有机肥相比，有机肥与秸秆的联合配施在长期保持土壤肥力、增加土壤有机质含量、减缓土壤碱化等方面更为有效。本研究提出了改善河曲露天煤矿排土场土壤质量的有效方案，并为黄河流域类似露天煤矿排土场的生态修复提供了理论和实践依据。