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不同有机改良剂对盐碱地菊芋产量及土壤理化性质的影响

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山东农业科学 2024年第3期56卷 70-77页

作者：管西林郭洪海贾曦王璐边文范张玉凤董亮田慎重山东省农业科学院农业资源与环境研究所/养分资源高效利用全国重点实验室/农业农村部废弃物基质化利用重点实验室/农业农村部黄淮海平原农业环境重点实验室山东济南250100 山东省农业科学院黄河三角洲现代农业研究院山东东营257399

试验在黄河三角洲典型盐碱地上进行,以菊芋品种南芋1号为供试材料,设置不施肥对照(CK)、常规施肥(F)、商品有机肥(M)、生物炭基调理剂(T1)、抗盐调理剂(T2)共5个处理,研究不同有机改良剂对菊芋苗期生物量、块茎产量及土壤主要理化性质... 详细信息

试验在黄河三角洲典型盐碱地上进行,以菊芋品种南芋1号为供试材料,设置不施肥对照(CK)、常规施肥(F)、商品有机肥(M)、生物炭基调理剂(T1)、抗盐调理剂(T2)共5个处理,研究不同有机改良剂对菊芋苗期生物量、块茎产量及土壤主要理化性质的影响。结果表明:施用有机改良剂对盐碱地菊芋苗期干物质量和成熟期地下块茎产量影响显著,其中T1处理菊芋苗期干物质量和成熟期块茎产量最高,较CK、F处理分别显著提高76.4%、36.2%和38.7%、25.1%。与CK相比,T1处理菊芋苗期0~30 cm土层土壤pH值显著下降;M、T1和T2处理较CK和F处理显著降低菊芋苗期0~20 cm土层土壤水溶性盐含量,降幅达8.3%以上,且T1优于M和T2处理;菊芋收获后,M、T1和T2处理0~10 cm土层土壤有机质含量较CK分别显著提高15.1%、20.7%和21.0%,T1处理显著增加0~20 cm土层土壤碱解氮、有效磷和速效钾含量,M处理显著增加0~20 cm土层土壤有效磷和速效钾含量。综上,施用生物炭基调理剂对改良土壤盐碱化、促进壮苗培育、提高菊芋产量效果较优。

关键词：菊芋盐碱地有机改良剂块茎产量土壤理化性质黄河三角洲

不同有机改良剂对矿区土壤溶解性有机质及其铅赋存形态的影响机制

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农业资源与环境学报 2023年第2期40卷 271-279页

作者：李思敏吴月颖吴治澎王全超李财生侯正伟符传良海南大学热带作物学院海口570100 海南省农业科学院农业环境与土壤研究所/农业农村部海南耕地保育科学观测实验站/海南省耕地保育重点实验室海口571100

为探讨不同来源有机改良剂对污染土壤溶解性有机质(DOM)分子特征及重金属环境行为的影响机制,本研究选择3种不同来源的有机改良剂,以海南省昌化矿区铅(Pb)污染土壤为研究对象,以不施有机改良剂的土壤为空白对照处理,对3种不同有机改良... 详细信息

为探讨不同来源有机改良剂对污染土壤溶解性有机质(DOM)分子特征及重金属环境行为的影响机制,本研究选择3种不同来源的有机改良剂,以海南省昌化矿区铅(Pb)污染土壤为研究对象,以不施有机改良剂的土壤为空白对照处理,对3种不同有机改良剂处理(添加5%羊粪、海藻有机肥、小麦秸秆生物炭)的土壤进行培养实验。结果表明:施用有机改良剂能显著提高土壤溶解性有机碳(DOC)含量,在培养后期DOC含量逐渐降低;除了生物炭,其他3种处理高分子量芳香碳类物质(C2)占比随培养时间增加而降低,较低分子量的氧化醌类物质(C3)占比提高。红外光谱特征表明施用有机改良剂后土壤中DOM的官能团主要是氨基酸N H键和羟基OH;随着培养时间的增加,4种处理均能提高土壤中水溶态Pb含量,其中海藻处理的水溶态Pb含量最高,达到1.91 mg·kg^(-1),可还原态/铁锰氧化物结合态是Pb的主要存在形态(48%~54%)。不同培养时间的冗余分析表明土壤DOC含量以及相关官能团与土壤Pb含量和形态存在相关性,土壤溶液中的Pb主要受控于土壤溶液中的DOM,海藻和羊粪处理能够增加土壤中水溶态Pb和EDTA-Pb的含量。研究表明,施用有机改良剂改变了土壤中DOM的性质,进而影响土壤中水溶态Pb和有效态Pb含量。

关键词：有机改良剂土壤溶解性有机质铅形态羊粪海藻生物炭

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有机改良剂配施磷石膏的盐碱土改良效果研究

江苏农业科学 2022年第11期50卷 227-233页

作者：王舒华陈爽王悦徐莉焦加国李辉信胡锋南京农业大学资源与环境科学学院/江苏省有机固体废弃物资源化协同创新中心江苏南京210095

为了探究有机改良剂配施磷石膏对盐碱土中盐分和有机碳的影响,通过室内培养试验,共设计WO(有机硅功能肥)、YP(土壤调理剂)、OF(有机肥)、PG(磷石膏)、WO+PG(有机硅功能肥+磷石膏)、YP+PG(土壤调理剂+磷石膏)、OF+PG(有机肥+磷石膏)和CK... 详细信息

为了探究有机改良剂配施磷石膏对盐碱土中盐分和有机碳的影响,通过室内培养试验,共设计WO(有机硅功能肥)、YP(土壤调理剂)、OF(有机肥)、PG(磷石膏)、WO+PG(有机硅功能肥+磷石膏)、YP+PG(土壤调理剂+磷石膏)、OF+PG(有机肥+磷石膏)和CK(空白对照)8个处理。结果表明,改良剂的施用提高了土壤的水溶性总盐含量和阳离子交换量(CEC);有机改良剂和磷石膏对于盐碱土的改良效果不一样,有机改良剂的施用主要提高了土壤的CEC和可溶性有机碳(DOC)含量,而磷石膏的施用主要提高了土壤的水溶性Ca^(2+)、Mg^(2+)、K^(+)含量,并降低了土壤的pH值、钠吸附比(SAR)。有机改良剂配施磷石膏对盐碱土的改良效果优于单施有机改良剂,与单施有机改良剂相比,有机改良剂配施磷石膏显著提高了土壤水溶性Ca^(2+)、Mg^(2+)、K^(+)含量,显著降低了土壤的SAR、交换性Na+含量和碱化度(ESP);在本试验中,有机硅功能肥配施磷石膏的处理对于盐碱土壤的改良效果最好,与CK相比,此处理中土壤的pH值、SAR、交换性Na^(+)含量和ESP分别显著下降8.82%、43.47%、31.73%、37.82%。研究结果可以为有机改良剂配施磷石膏改良盐碱土提供理论基础和实际田间应用参考。

关键词：有机改良剂磷石膏盐碱土室内培养试验土壤改良

3种有机改良剂对铅锌矿尾砂适生性改善的研究

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生态环境学报 2023年第4期32卷 784-793页

作者：代德敏蒋旭升刘杰王路洋陈诗奇韩庆坤桂林理工大学广西环境污染控制理论与技术重点实验室广西桂林541004 自然资源部南方石山地区矿山地质环境修复工程技术创新中心广西南宁530022

铅锌矿尾砂由于肥力低、物理结构差且重金属镉(Cd)铅(Pb)锌(Zn)浓度高,植物难以生长,从而严重制约了尾砂库的生态恢复。利用改良剂改善尾砂的适生性是尾砂库生态恢复的重要方法。通过基质改良试验探究添加不同质量分数(1%、2.5%、5%)的... 详细信息

铅锌矿尾砂由于肥力低、物理结构差且重金属镉(Cd)铅(Pb)锌(Zn)浓度高,植物难以生长,从而严重制约了尾砂库的生态恢复。利用改良剂改善尾砂的适生性是尾砂库生态恢复的重要方法。通过基质改良试验探究添加不同质量分数(1%、2.5%、5%)的发酵羊粪、污泥和椰壳生物炭对铅锌矿尾砂养分、物理结构的改良效果和对重金属镉铅锌的固定效果,再通过黑麦草(Lolium perenne L.)盆栽试验验证对适生性的改善效果。结果表明,添加改良剂使有效态氮、磷、钾以及有机质分别提高了0.87-9.56、1.87-37.7、1.87-43.7和0.85-7.28倍。添加质量分数为2.5%时,3种改良剂对尾砂的导水性、总孔隙度和持水性的积极影响最为显著,表现为发酵羊粪>生物炭>污泥。此外,3种改良剂显著(P改良剂显著提高了黑麦草的发芽率、总高度和总干质量分别提高了16.1%-20.3%、10.8%-48.9%和7.55%-19.5%,其中发酵羊粪效果最好。因此,发酵羊粪、污泥和椰壳生物炭可作为改良剂改善铅锌矿尾砂的适生性并促进植物生长。Pearson相关性分析表明,植物地上部分干质量和株高与阳离子交换量和速效钾呈极显著(P<0.01)正相关,与饱和导水率和有效态重金属呈极显著(P<0.01)负相关。植物根干质量和根长均与饱和含水量呈显著正相关,而与1-2 mm的粒径呈显著负相关。该文可为养分贫瘠、物理结构差和高重金属污染尾砂库的植被恢复提供理论依据。

关键词：铅锌尾砂基质改良有机改良剂养分物理性质适生性

土壤改良剂对潮土氮循环功能基因丰度、酶活性及肥力指数的影响

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中国土壤与肥料 2024年第2期 10-17页

作者：李双霜张贺杨静李桂花张建峰中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/农业农村部耕地质量监测与评价重点实验室北京100081

以虾头蟹壳废弃物为有机土壤改良剂、以凹凸棒为无机土壤改良剂,采用小麦-玉米轮作方式,在河北砂质潮土进行4年(2015—2019年)田间定位试验。试验设4个处理:无改良剂(CK)、无机改良剂(SA)、有机改良剂(SC)、无机改良剂+有机改良剂(SCA)... 详细信息

以虾头蟹壳废弃物为有机土壤改良剂、以凹凸棒为无机土壤改良剂,采用小麦-玉米轮作方式,在河北砂质潮土进行4年(2015—2019年)田间定位试验。试验设4个处理:无改良剂(CK)、无机改良剂(SA)、有机改良剂(SC)、无机改良剂+有机改良剂(SCA)。采集2019年玉米收获后的耕层土壤,测定土壤化学性质、氮循环功能基因丰度、胞外酶活性等,并用因子分析法和内梅罗指数法计算土壤综合肥力指数(IFI)。结果表明,(1)改良剂能够显著提升土壤固氮基因(nifH)、氨氧化细菌基因(AOB-amoA)、反硝化基因(nirS和nosZ)的绝对丰度(PSC>SA。有机碳是影响土壤氮循环功能基因丰度的关键因子。(2)施入有机改良剂后,参与碳转化的β-葡萄糖苷酶和β-纤维二糖苷酶、氮转化的β-1,4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶和亮氨酸氨基肽酶、磷转化的碱性磷酸酶活性均显著增加(P有机改良剂的添加缓解了磷对微生物的限制,有效磷成为影响胞外酶活性的关键因子。(3)在涵盖氮循环功能基因和胞外酶活性条件下,用因子分析法计算得到的IFI与产量的相关性更高;利用相对稳定的土壤化学指标,用内梅罗指标法计算的IFI也能很好地反映土壤肥力水平与产量间的正相关关系。综上所述,有机无机改良剂配合施用可以提高氮循环功能基因丰度和碳、氮、磷循环相关胞外酶活性,提升土壤综合肥力水平,是促进养分循环、增加产量的重要措施。

关键词：有机改良剂凹凸棒功能基因土壤酶内梅罗肥力指数

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固废基多孔有机改良剂的制备及对生土改良效应

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固废基多孔有机改良剂的制备及对生土改良效应

作者：张慧君山西大学

学位级别：硕士

随着我国人口的增加,耕地面积的减少,人地之间的矛盾更加突出。因此需要对劣质土壤或受污染较为严重的土壤进行修复用于耕作,从而增加耕地面积。其中覆土法适用于所有劣质土壤或受污染较为严重的土壤的修复方法。而生土分布广泛,易于取... 详细信息

随着我国人口的增加,耕地面积的减少,人地之间的矛盾更加突出。因此需要对劣质土壤或受污染较为严重的土壤进行修复用于耕作,从而增加耕地面积。其中覆土法适用于所有劣质土壤或受污染较为严重的土壤的修复方法。而生土分布广泛,易于取材是最常见的覆土材料之一。但是生土具有土壤养分含量低、土壤板结等问题。因此本研究以生土作为基土,利用醋糟和鸡蛋壳热解条件制备兼具大孔和微孔结构的生物炭,并将其与秸秆、猪粪、煤矸石等进行好氧堆肥制备多孔有机改良剂,研究了该改良剂对生土结构、肥力和植物生长的影响,为固体废弃物农业利用提供一种新的思路。主要研究内容及结果如下:(1)以醋糟和鸡蛋壳为原料制备兼具大孔和微孔的生物炭。探究热解温度和原料配比对生物炭的微观形貌、比表面积和孔隙结构的影响。结果表明,随着热解温度的升高,生物炭的产率降低、比表面积和p H增大、表面酸性官能团减少。随着鸡蛋壳添加量的增加,生物炭的产率、电导率及灰分量都增加。通过扫描电镜分析、压汞数据和BET数据,表明鸡蛋壳的添加增加了醋糟生物炭中介孔和微孔,丰富了生物炭的孔径范围。(2)基于(1)得到的兼具大孔及微孔的生物炭与醋糟、猪粪和煤矸石进行好氧堆肥制备固废基有机改良剂。探究生物炭对堆肥过程的影响,结果表明:生物炭的添加能提高堆肥的温度、延长高温时间、加快堆体的腐熟进程、有利于消灭病虫害、促进种子萌发。而且生物炭的添加可以提高堆体中有机质以及矿质养分含量;促进重金属水溶态、弱酸还原态以及可还原态的重金属向可氧化态和残渣态转化,对重金属具有钝化效果。(3)将(2)制备的多孔有机改良剂与化肥配施,探究其对生土的改良效果,结果表明,有生物炭添加的多孔有机改良剂较未添加生物炭的改良剂比,促进植物生长和对氮元素的吸收,增加了2mm以上的机械稳定性团聚体数量和0.5mm以上的水稳定团聚体从而改善土壤团聚体的结构、提高土壤中总氮、碱解氮以及有机质的含量。然后将多孔有机改良剂与化肥进行配施,结果表明,多孔有机改良剂添加量为50%以及75%配施效果优于单独施加有机肥和化肥,增加了植物的鲜重、干重以及株高和含水率以及提高植物对氮的吸收,增加了1mm以上的机械稳定性团聚体数量和0.25mm以上的水稳定性团聚体的数量,从而改善土壤团聚体结构并且增加了土壤中总氮、碱解氮以及有机质的含量。

关键词：生物炭堆肥有机改良剂生土

有机改良剂及生物炭对离子型稀土矿尾砂地生态修复的改良探究

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环境科学学报 2018年第12期38卷 4769-4778页

作者：陈莺燕刘文深丁铿博汤叶涛仇荣亮中山大学环境科学与工程学院广州510275 广东省环境污染控制与修复技术重点实验室(中山大学) 广州510275 广东省土壤重金属污染修复工程技术研究中心(中山大学) 广州510275

选取有机改良剂稻草、锯末、城市污泥、鸡粪及麻杆生物炭进行单施或配施,通过室内杂交狼尾草和红麻盆栽实验,探讨有机改良剂及同时生物炭对离子型稀土矿尾砂地土壤的改良效果.结果表明:①单施4种有机改良剂均能显著提高杂交狼尾草生物量... 详细信息

选取有机改良剂稻草、锯末、城市污泥、鸡粪及麻杆生物炭进行单施或配施,通过室内杂交狼尾草和红麻盆栽实验,探讨有机改良剂及同时生物炭对离子型稀土矿尾砂地土壤的改良效果.结果表明:①单施4种有机改良剂均能显著提高杂交狼尾草生物量,其中鸡粪处理效果最好;但鸡粪处理中实验前后土壤中有机质亏损高达73.8%,其改良效果持久性较低;而锯末处理中有机质仅亏损16.0%,改良效果持久性更佳.②相对于单施鸡粪,配施麻杆生物炭或锯末均显著增加红麻生物量,显著提高土壤中有机质的含量及土壤持水性,减缓了营养元素的流失;且明显改善有机质亏损,尤其配施锯末后土壤有机质亏损降至45.4%,提高了改良效果持久性.因此,鸡粪配比麻杆生物炭或锯末处理改良长效性较好,环境风险低,可应用于稀土尾砂地基质改良,加快植被复垦.

关键词：离子型稀土矿尾砂地土壤修复有机改良剂生物炭杂交狼尾草红麻

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有机改良剂在防治植物土传病害中的应用

植物病理学报 2002年第4期32卷 289-295页

作者：李洪连黄俊丽袁红霞河南农业大学植保系郑州450002

本文综述了有机改良剂的类型及其在防治作物土传病害的应用情况 ,包括壳质粗粉、植物残体、绿肥、饼肥、堆肥和粪肥 ;概括了有机改良剂的防病机制 ,如直接的抑菌作用、对土壤微生物区系的调节、诱导抗病性、改良土壤结构和促进植物生长... 详细信息

本文综述了有机改良剂的类型及其在防治作物土传病害的应用情况 ,包括壳质粗粉、植物残体、绿肥、饼肥、堆肥和粪肥 ;概括了有机改良剂的防病机制 ,如直接的抑菌作用、对土壤微生物区系的调节、诱导抗病性、改良土壤结构和促进植物生长等 ;讨论了当前有机改良剂防治作物土传病害研究存在的一些问题及今后应重点研究的课题。

关键词：有机改良剂防治植物土传病害应用

有机改良剂对柴达木盆地沙地土壤改良和枸杞生长的影响

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有机改良剂对柴达木盆地沙地土壤改良和枸杞生长的影响

作者：陈霁菲西北农林科技大学

学位级别：硕士

青海柴达木盆地干旱少雨,气候恶劣。种植面积较为广泛的经济作物--枸杞是该区主打产业,然而枸杞田间土壤长期面临水分低、蒸发严重、质地差、有机质匮乏以及保水保肥力差等问题。为改善该区农田土壤状况,本研究开展了平地覆膜(PM)、平... 详细信息

青海柴达木盆地干旱少雨,气候恶劣。种植面积较为广泛的经济作物--枸杞是该区主打产业,然而枸杞田间土壤长期面临水分低、蒸发严重、质地差、有机质匮乏以及保水保肥力差等问题。为改善该区农田土壤状况,本研究开展了平地覆膜(PM)、平地覆膜+施加有机改良剂(FPM)、起垄覆膜(RM)、起垄覆膜+施加有机改良剂(FRM)四个处理,通过2018年和2019年为期两年的田间定位观测试验,研究了有机改良剂在枸杞整个生长过程中对土壤容重、饱和导水率、养分、水分、温度、枸杞的生长参数、品质、产量和水分利用效率的影响,有望提高该区农田土壤水分含量,改善耕层土壤结构,提高土壤保水保肥能力从而提高枸杞产量和品质。研究结果如下:(1)有机改良剂结合起垄覆膜能够降低土壤容重和改善土壤养分状况。施加有机改良剂对0-100 cm内土壤的容重、饱和导水率、硝态氮、全氮和有机质含量的提高有明显积极影响(P有机改良剂一年对土壤饱和导水率也有了明显的提高。土壤养分含量则是随着土壤深度的增加逐渐减小,土壤表层的养分含量最大;在两年中,有机改良剂处理(FPM和FRM)100 cm内的硝态氮、全氮、有机质含量较不施加有机改良剂处理均有所提高,其中FPM处理硝态氮提高27.78%,全氮提高18.94%,有机质提高20.35%。(2)有机改良剂结合起垄覆膜显著改善枸杞地土壤水热状况。两年监测中各处理土壤含水量在土层40 cm处达到峰值,随着土层深度的增加,土壤含水量先增大后减小;0-100cm土壤含水量,有机改良剂FRM处理100 cm深度的土壤储水量与RM处理相比,在2018和2019的增加范围为1%-25%、3%-18%。在2019年0-20 cm内的土壤温度中,整个生育期内,由于每个处理都采用了覆膜布设,所以施加改良剂处理的土壤温度与不施加改良剂处理相比,土壤温度的提升不显著,但是0-5 cm土层的土壤温度在枸杞整个生育期内提高了2%-9%。(3)有机改良剂结合起垄覆膜能够优化枸杞的生长参数,改善枸杞的品质,提高枸杞的产量以及水分利用效率。在植物生长参数中,FRM处理的枸杞植株高度和地径在植物生长期始终是最高,施加有机改良剂提高了作物生长的株高和地径。FRM处理显著提高了枸杞果实的总糖、维生素C含量,2018与2019年较RM处理各指标提高了12.99%,7.93%与24.36%,13.38%。施加有机改良剂能够促进水分的利用,降低了ET,平均两年中,FRM处理的蒸发蒸腾量(ET)较RM处理降低了3.30%,FRM处理产量和水分利用效率(WUE)较RM处理分别提高了8.12%和11.48%,FPM处理的蒸发蒸腾量(ET)较PM处理降低了1.23%,FPM处理产量和水分利用效率(WUE)较PM处理分别提高了6.62%和7.82%。

关键词：有机改良剂柴达木盆地土壤水分土壤改良枸杞生长