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钙镁磷肥对石灰、海泡石组配修复镉污染稻田土壤的影响

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环境科学 2020年第3期41卷 1491-1497页

作者：鄢德梅郭朝晖黄凤莲冉洪珍张鹂中南大学冶金与环境学院环境工程研究所长沙410083 湖南省环境保护科学研究院长沙410004

改良剂组配(例如羟基磷灰石和沸石)可有效降低土壤中重金属的生物有效性,抑制水稻对重金属的积累,从而提高农产品的安全水平.本文通过田间试验,研究钙镁磷肥施用对石灰、海泡石组配降低稻田土壤有效态Cd含量、水稻各部分中Cd含量的影响... 详细信息

改良剂组配(例如羟基磷灰石和沸石)可有效降低土壤中重金属的生物有效性,抑制水稻对重金属的积累,从而提高农产品的安全水平.本文通过田间试验,研究钙镁磷肥施用对石灰、海泡石组配降低稻田土壤有效态Cd含量、水稻各部分中Cd含量的影响.结果表明,施用钙镁磷肥可显著促进石灰、海泡石组配的钝化修复效果.与石灰、海泡石组配处理相比,施用钙镁磷肥,土壤中有效态Cd含量和糙米中Cd含量显著降低,在施用2 250 kg·hm^-2钙镁磷肥的条件下,土壤中Cd^2+发生沉淀或络合反应生成难溶性磷酸镉而降低土壤酸可提取态、可还原态和可氧化态Cd的占比,土壤中有效态Cd含量显著(P石灰与海泡石对土壤中有效态Cd降低效果来减少水稻根和茎叶对Cd的吸收,进而降低糙米中Cd含量.上述结果表明,施用钙镁磷肥提高了石灰、海泡石组配降低糙米中Cd含量的效果,可实现Cd污染稻田水稻安全生产和增产.

关键词：污染稻田土壤镉钙镁磷肥石灰海泡石组配修复

施石灰和秸秆还田对双季优质稻产量和米质的影响

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施石灰和秸秆还田对双季优质稻产量和米质的影响

作者：刘磊江西农业大学

学位级别：硕士

红壤性水稻土是南方双季稻区的主要土壤类型之一,其肥力偏低,尤其是土壤酸化严重制约了水稻产量和品质的提升。施石灰和秸秆还田分别是改良土壤酸化和提升土壤肥力的有效措施。目前,施石灰和秸秆还田对双季优质稻产量和稻米品质的互作... 详细信息

红壤性水稻土是南方双季稻区的主要土壤类型之一,其肥力偏低,尤其是土壤酸化严重制约了水稻产量和品质的提升。施石灰和秸秆还田分别是改良土壤酸化和提升土壤肥力的有效措施。目前,施石灰和秸秆还田对双季优质稻产量和稻米品质的互作效应还不甚清楚。为此,笔者以优质稻柒两优2012(早稻)和美香占2号(晚稻)为供试品种,于2019-2020年在典型的酸性红壤性稻田上开展施石灰和秸秆还田两因素田间定位试验,共设置4个处理,分别为:(1)对照,不施石灰,秸秆不还田;(2)单施石灰处理,秸秆不还田,石灰仅在2018年晚稻收获后一次性施用2.0 t·hm;(3)每季秸秆全量原位还田处理,不施石灰;(4)秸秆还田配施石灰处理,石灰施用量和秸秆还田方式与单施石灰和秸秆还田处理一致。主要研究结果如下:1.施石灰和秸秆还田均显著提升了早、晚稻的产量和地上部生物量。其中,施石灰对早、晚稻产量的年均增幅分别为9.7%和8.3%,秸秆还田的年均增幅分别为14.4%和10.5%。施石灰显著增加了早、晚稻的有效穗。秸秆还田显著增加了早、晚稻的每穗粒数。施石灰和秸秆还田均显著增加了早、晚稻地上部的氮素吸收。其中,施石灰对早、晚稻氮素吸收的年均增幅分别为9.1%和12.4%,秸秆还田的年均增幅分别为20.6%和22.8%。施石灰和秸秆还田对早、晚稻的产量及其构成、地上部生物量和氮素吸收均无显著互作效应。2.施石灰显著提高了早、晚稻的整精米率。秸秆还田显著提高了2019年早、晚稻的整精米率,但显著降低了2020年晚稻的整精米率。二者对2019年早稻和2020年晚稻的整精米率有显著互作效应。在秸秆还田条件下,施石灰分别使2019年早稻和2020年晚稻的整精米率分别提升了1.6%和2.2%;而在秸秆不还田条件下,增幅分别为3.7%和4.9%。施石灰显著降低了2020年早稻的垩白粒率以及2020年晚稻的垩白粒率和垩白度。秸秆还田显著降低了2019年早稻及2020年晚稻的垩白粒率和垩白度。二者仅对2020年晚稻的垩白度有显著互作效应。在秸秆还田条件下,施石灰使2020年晚稻的垩白度降低了43.8%;而在秸秆不还田条件下,降幅为15.3%。施石灰和秸秆还田均有增加早、晚稻蛋白质含量的趋势。其中,秸秆还田在2020早稻季达到显著水平。施石灰有显著降低早、晚稻直链淀粉含量的趋势,并在2020年晚稻季达到显著水平。秸秆还田显著降低了早、晚稻的直链淀粉含量。施石灰和秸秆还田均显著提升了早、晚稻的最高粘度和崩解值,降低了早、晚稻的消减值。3.施石灰和秸秆还田均显著增加了早、晚稻精米的镁(Mg)和铁(Fe)含量。二者对2019年早、晚稻精米的Fe含量具有显著互作效应。在秸秆还田条件下,施石灰使2019年早、晚稻精米的Fe含量分别增加了3.5%和10.1%;在秸秆不还田条件下,增幅分别为16.4%和2.5%。施石灰显著降低了早、晚稻精米的镉(Cd)和镍(Ni)含量。秸秆还田显著增加了2019年早稻精米的Cd含量。二者对2020年晚稻精米的Cd含量具有显著互作效应。在秸秆还田条件下,施石灰使2020年晚稻精米的Cd含量降低了38.1%;在秸秆不还田条件下,降幅为4.2%。4.施石灰使2019年和2020年晚稻成熟期土壤p H分别显著提升了0.73和0.49个单位。秸秆还田显著提高了土壤有机质、碱解氮、速效钾和有效磷含量。施石灰显著增加了2019年的土壤碱解氮含量,但显著降低了2019年的土壤有效磷含量。二者对2019年的土壤碱解氮含量具有显著互作效应。在秸秆还田条件下,施石灰使2019年的土壤碱解氮含量增加了2.4%;而在秸秆不还田条件下,增幅为26.9%。秸秆还田显著增加早、晚稻季的土壤有效态Mg含量。施石灰显著降低早、晚稻季的土壤有效态Fe和Ni含量。综上,秸秆还田配施石灰在改良土壤酸化,提升土壤肥力和水稻产量的同时,能够改善稻米品质,降低稻米Cd和Ni含量。因此,秸秆还田配施石灰有利于在南方酸性红壤性双季稻田上协同实现水稻优质丰产和可持续生产。

关键词：石灰秸秆还田土壤酸化产量稻米品质

施用不同石灰类物质对双季稻系统秸秆腐解、产量和米质的影响

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施用不同石灰类物质对双季稻系统秸秆腐解、产量和米质的影响

作者：杨星莲江西农业大学

学位级别：硕士

中国是世界上最大的稻米生产国。双季稻对稳定水稻种植面积、提升我国水稻产量和保障我国粮食安全具有重要地位。施用氮肥虽然增加了水稻产量,但长期施用氮肥导致土壤酸化。加之土壤背景p H较低和酸沉降等因素,土壤酸化已经成为制约南... 详细信息

中国是世界上最大的稻米生产国。双季稻对稳定水稻种植面积、提升我国水稻产量和保障我国粮食安全具有重要地位。施用氮肥虽然增加了水稻产量,但长期施用氮肥导致土壤酸化。加之土壤背景p H较低和酸沉降等因素,土壤酸化已经成为制约南方双季稻生产的重要因素。秸秆还田可以提升土壤肥力,增加水稻产量。但是,秸秆腐解缓慢,特别是在晚稻季,影响农事操作,甚至制约水稻生长。前人研究表明,加速秸秆腐解,可促进水稻生长发育,增加水稻产量。稻田施用石灰,由于其自身的碱性,可促进秸秆腐解,但有关腐解动态的研究较少。此外,石灰可显著提升土壤p H,提高土壤微生物活性,促进有机物矿化,增加水稻对矿质养分的吸收。但是,前人的研究主要集中在石灰对水稻产量和土壤质量的影响,对稻米品质的研究较少。特别是施用不同石灰类物质对双季稻系统秸秆腐解、产量和稻米品质的影响尚不清楚。因此,本研究通过田间试验,在秸秆全量还田条件下,以不施石灰为对照(CK),明确不同石灰类物质(Ca O:氧化钙;Ca(OH):氢氧化钙;Ca CO:碳酸钙)对双季水稻产量和米质的影响,为酸性双季稻田增产和土壤改良提供技术依据。主要研究结果如下:(1)施用不同石灰类物质对早稻产量及氮素吸收无显著性影响,而显著提升了晚稻的产量和氮素吸收。与CK处理相比,施Ca O、Ca(OH)和Ca CO处理提高了晚稻产量,增幅分别为11.3%、17.3%、17.6%,氮素吸收分别提高了16.6%、17.1%、13.5%。(2)与CK处理相比,除施Ca O对早稻垩白度有显著性差异外,施用不同石灰类物质对早稻其他稻米品质指标无显著性影响,对早、晚稻的精米和糙米Cd含量有降低趋势,但差异不显著。施用不同石灰类物质显著提升了晚稻的精米率和整精米率,较CK分别提升了1.3～2.1%和6.1～6.3%。施用石灰显著降低了晚稻直链淀粉含量,降幅为4.7～4.8%。与CK相比,施Ca(OH)显著降低了晚稻垩白粒率;施Ca O和Ca CO显著提高了胶稠度;施Ca CO显著提高了崩解值,而显著降低了消减值。(3)与CK相比,在冬闲季-早稻季,施用不同石灰类物质在晚稻秸秆还田后138 d、169 d和183 d显著促进了秸秆腐解。施用石灰在还田后154 d和183d显著促进秸秆氮素释放,在还田后45 d显著促进秸秆磷素释放,在还田后154d和183 d显著促进秸秆钾素释放。在晚稻季,施石灰在早稻秸秆还田后43 d显著促进秸秆腐解率,在还田后15 d和59 d显著促进秸秆氮素释放,在还田后43d显著提升了秸秆钾素释放。与CK相比,施用不同石灰类物质显著提高了早、晚稻收获后的土壤p H值,分别提升了0.42～0.52个单位和0.41～0.57个单位。施石灰显著提高了早、晚稻土壤碱解氮含量。因此,在此酸性双季稻田上,施用石灰在改良土壤酸化的同时,能够显著促进秸秆腐解,提高晚稻产量,改善稻米品质,而且不同石灰类物质的效果一致。

关键词：石灰秸秆还田双季水稻产量稻米品质

粉土石灰联合改良膨胀土路基的现场填筑与路用性能评价

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粉土石灰联合改良膨胀土路基的现场填筑与路用性能评价

作者：潘旋东南大学

学位级别：硕士

公路工程中,由膨胀土遇水膨胀、失水收缩等不良特性引发的问题屡见不鲜,对膨胀土的改良是工程实践中普遍面临的问题。本文依托连云港至宿迁高速公路LS-SQ6工程标段,将当地粉土与膨胀土资源化路用,因地制宜提出了粉土石灰联合改良膨胀土... 详细信息

公路工程中,由膨胀土遇水膨胀、失水收缩等不良特性引发的问题屡见不鲜,对膨胀土的改良是工程实践中普遍面临的问题。本文依托连云港至宿迁高速公路LS-SQ6工程标段,将当地粉土与膨胀土资源化路用,因地制宜提出了粉土石灰联合改良膨胀土方法,以粉土作为物理改良材料改善膨胀土粒度分布,并能够有效降低石灰掺量,实现道路工程的经济性和环保性。论文结合室内外试验、现场监测和数值模拟,研究了粉土石灰联合改良膨胀土路基的现场填筑与路用性能。主要研究内容与成果如下:(1)开展粉土改良膨胀土膨胀特性及物理力学特性试验,探讨粉土对膨胀土的物理改良效果。结果表明:改良膨胀土的自由膨胀率、无荷膨胀率和有荷膨胀率均随粉土掺量的提升而显著降低,击实特性得以提升,界限含水率和CBR值分别在粉土掺量占比为10%和30%时满足规范要求,合理粉土掺量占比为40%。(2)开展石灰对膨胀土砂化作用、击实方法适用性及灰剂量衰减试验,分析了粉土石灰联合改良膨胀土路基施工与检测中的关键问题。结果表明:膨胀土液限和塑性指数随石灰掺量和砂化时间的增加而降低,外力作用下更易于破碎;相比干法,湿法与修正湿法的土样制备过程和击实试验结果更符合现场实际,推荐采用操作便捷性更高的修正湿法确立压实指标;灰剂量衰减主要集中于前15天左右,且粉土石灰联合改良膨胀土衰减速度慢于传统石灰改良土,工程中需严格把控掺灰的质量和用量。(3)开展试验段现场路基质量检测,以传统石灰改良段为对比,结合压实度、现场CBR值、回弹模量和弯沉等指标综合评价粉土石灰联合改良膨胀土路基的路用性能。结果表明:各层位测点压实度代表值及单点值皆符合设计与规范要求,灰剂量检测结果经修正基本满足设计指标;现场CBR检测值远超规范要求;贝克曼梁法测得94区弯沉检测均值低于96区弯沉设计值;PFWD法测得动态回弹模量与压实度间拟合效果一般,但整体呈正相关;PFWD法及贝克曼梁法测得动静弯沉间具有良好的线性关系。(4)开展路基现场含水率监测和湿度场数值模拟,分析路基湿度分布与变化规律。结果表明:粉土石灰联合改良膨胀土路基在边坡处含水率受连续强降雨天气影响显著,路基内部含水率在高于最优含水率一侧发生往复变化;依据数值模拟结果,路面不透水时雨水自边坡入渗路基,湿度扰动区随雨强增大由边坡向内部弧形扩张,含水率从边坡向路基中线递减。毛细作用使得地下水上渗,距地下水位越近的土体湿度受其影响越大;提出采用坡面防护和边坡排水系统以减小降雨入渗,通过降低地下水位和阻隔毛细水上升来减轻地下水对路基湿度的影响。

关键词：膨胀土改良黄泛区粉土石灰砂化现场检测路用性能含水率监测湿度

干湿循环下石灰磷石膏稳定红黏土路用性能研究

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干湿循环下石灰磷石膏稳定红黏土路用性能研究

作者：张兴卫贵州大学

学位级别：硕士

贵州地区广泛分布红黏土,由于特殊工程性质,用作路基填料时,会引发路基沉降、路肩坍塌等不良工程问题;磷石膏作为一种工业废料,堆放处理占用土地,污染环境。本文以贵州省都匀市红黏土以及贵州福泉瓮福矿场磷石膏为研究对象,采用室内试... 详细信息

贵州地区广泛分布红黏土,由于特殊工程性质,用作路基填料时,会引发路基沉降、路肩坍塌等不良工程问题;磷石膏作为一种工业废料,堆放处理占用土地,污染环境。本文以贵州省都匀市红黏土以及贵州福泉瓮福矿场磷石膏为研究对象,采用室内试验对干湿循环下混合料强度特性、水稳性能、动力特性进行分析,并通过修筑试验路、施工质量检测和工后监测以及数值模拟,验证此混合料用作路基填料的可行性。主要结论如下:(1)通过已有研究,本文采用配合比为石灰:磷石膏:红黏土=8:46:46,进行强度试验。试验结果表明:随着干湿循环次数的增加,加西安鑫太白OTS-02型外加剂与不加此外加剂混合料无侧限抗压强度不断减小,其中前2次干湿循环对无侧限抗压强度影响最大,经过5次干湿循环后,混合料强度逐渐趋于稳定。随着龄期的增加,混合料无侧限抗压强度逐渐增大,7d龄期混合料无侧限抗压强度是28d龄期的80%以上,龄期大于7d无侧限抗压强度增长缓慢。加OTS-02型外加剂混合料初始无侧限抗压强度约是不加外加剂混合料的两倍。经过5次干湿循环后,两者强度比较接近。混合料黏聚力c随干湿循环次数增加先快速下降后下降速度减缓,内摩擦角经过五次干湿循环后,呈减小趋势,但减小幅度在3°以内。黏聚力c变化幅度大于内摩擦角。(2)在干湿循环条件下,对混合料进行水稳性试验。试验结果表明:没有掺外加剂混合料水稳性差,掺加10%的OTS-02型外加剂能显著提高土体水稳定性。压实度越大,水稳系数越大。随着干湿循环次数的增加,混合料水稳系数不断减小,第一次干湿循环对水稳系数影响最大。(3)由于混合料作为路基填料,受到车辆荷载的影响,因而进行动力特性研究。试验研究表明:混合料动应力、动剪切模量、阻尼比与动应变可以用H-D模型来拟合。围压、干湿循环、频率三个因素对动剪应力影响大小关系为:围压>干湿循环>频率。(4)大量室内试验研究成果,缺乏实际工程验证,本文把室内研究成果应用于工程。提出石灰磷石膏稳定红黏土配合比设计方法、路基施工工艺以及质量控制措施。经试验路修筑监测,石灰:磷石膏:红黏土=8:46:46(掺OTS-02型外加剂)混合料优于磷石膏:红黏土=2:8(掺OTS-02型外加剂)混合料。数值模拟沉降值与实际施工测量沉降值相近,进一步验证此混合料可作为路基填料。

关键词：干湿循环红黏土磷石膏石灰路用性能

施石灰和秸秆还田对酸性稻田土壤生物固氮效应的影响

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施石灰和秸秆还田对酸性稻田土壤生物固氮效应的影响

作者：陈雅慧江西农业大学

学位级别：硕士

水稻是我国最重要的口粮作物,对保障粮食安全具有至关重要的作用。南方稻区是我国主要的水稻产区之一。但是,环境和人为因素导致南方稻田土壤酸化日益严重,限制了水稻产量的持续提高。施石灰是改良土壤酸化的有效措施,而秸秆还田有利于... 详细信息

水稻是我国最重要的口粮作物,对保障粮食安全具有至关重要的作用。南方稻区是我国主要的水稻产区之一。但是,环境和人为因素导致南方稻田土壤酸化日益严重,限制了水稻产量的持续提高。施石灰是改良土壤酸化的有效措施,而秸秆还田有利于提升地力。我们对典型酸性稻田的定位实验(定位实验开始于2015年,分别于2015年早稻种植前和2018年晚稻收获后施用一次熟石灰(Ca(OH),用量分别为2.1 t hm和2.0 t hm)监测表明,施石灰和秸秆还田对双季稻产量的提升具有协同促进作用,主要是因为石灰提高了水稻的氮素吸收。虽然施石灰能大幅提高水稻氮素吸收且促进了稻田氨挥发,但施石灰对土壤氮素含量并无显著影响。我们假设石灰可能促进了稻田氮素的输入。生物固氮是稻田生态系统中重要的氮素来源。但是,目前的研究主要集中于施石灰和秸秆还田对土壤肥力和水稻产量的影响,而施石灰和秸秆还田对酸性稻田土壤生物固氮效应的研究较少。因此,本研究以湘早籼45(早稻品种)和美香占2号(晚稻品种)为供试品种,于2021年继续在已有定位试验上进行。该试验设4个处理组,分别为:(1)对照,不施用石灰,秸秆不还田。(2)施石灰处理,秸秆不还田。(3)秸秆还田处理,每季秸秆全量原位还田。(4)秸秆还田配施用石灰处理。主要研究结果如下:施石灰和秸秆还田均显著提高了水稻产量。施石灰对早、晚稻产量的增幅分别为3.42%和2.72%,秸秆还田对早、晚稻产量的增幅分别为6.67%和4.73%。施石灰和秸秆还田对水稻产量具有协同促进作用。施石灰显著增加了早稻的氮素吸收,增幅为10.55%,秸秆还田显著增加了晚稻的氮素吸收,增幅为14.70%。施石灰和秸秆还田对水稻的氮素吸收无显著互作效应。施石灰显著提高了土壤的pH值。施石灰和秸秆还田均显著降低了土壤交换性H、交换性Al和交换性酸总量的浓度。施石灰对nifH基因拷贝数没有显著影响。秸秆还田显著增加了nifH基因拷贝数,增幅为56.3%。施石灰显著增加了土壤生物固氮速率,增幅为60.8%。秸秆还田对土壤生物固氮速率没有显著影响。施石灰显著改变了酸性稻田土壤固氮微生物的群落结构组成,主要增加了盐着色菌属(Halochromatium)、铁氧化属(Sideroxydans)、地杆菌属(Geobacter)和硫发菌属(Thiothrix)的相对丰度。秸秆还田对酸性稻田土壤固氮微生物的群落结构组成没有显著影响,但显著增加了铁氧化属的相对丰度。此外,为验证定位试验的结果,我们进行了添加石灰和秸秆的土壤培养试验,同样设4个处理,分别为:(1)对照,不添加石灰,不添加水稻秸秆;(2)添加石灰处理;(3)添加水稻秸秆处理;(4)添加水稻秸秆配施加石灰处理。结果表明,添加石灰和加水稻秸秆均显著降低了土壤交换性H、交换性Al和交换性酸总量的浓度。添加水稻秸秆显著增加了nifH基因拷贝数。添加石灰和添加水稻秸秆均显著增加了土壤的生物固氮速率。添加水稻秸秆主要促进了异养固氮微生物的生长。综上,施石灰和秸秆还田显著提高了水稻的产量。施石灰显著增加了土壤的生物固氮速率,显著改变了酸性稻田土壤的固氮微生物的群落结构。施石灰促进了酸性稻田土壤的生物固氮作用,在酸性稻田的氮素管理和土壤改良研究中应考虑石灰对生物固氮效应的影响。

关键词：石灰秸秆还田生物固氮土壤酸化产量

黄土路基填料石灰与水泥改良及现场换填效果研究

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黄土路基填料石灰与水泥改良及现场换填效果研究

作者：曹志伟兰州大学

学位级别：硕士

甘肃省地处黄土高原西部,省内不同区域黄土在湿陷性、工程特性、物理力学特性、水敏感性等方面都存在很大不同。近年来,甘肃省内高速公路建设运营里程大幅度增长,省内诸多公路也已开展设计规划。但甘肃省内地质情况较为复杂,修建公路时... 详细信息

甘肃省地处黄土高原西部,省内不同区域黄土在湿陷性、工程特性、物理力学特性、水敏感性等方面都存在很大不同。近年来,甘肃省内高速公路建设运营里程大幅度增长,省内诸多公路也已开展设计规划。但甘肃省内地质情况较为复杂,修建公路时通过的地层较多,对公路的设计、施工过程与通车后的养护工作带来了许多问题。因此,将省内黄土区域设计技术标准进行统一,是黄土地区公路修筑的一项关键和重要工作。统一标准可以提升公路修筑质量及灾害防范等级,将运营过程中因外部因素导致的公路病害风险降低,也可以保证高速公路的行车舒适性及运营稳定性。本研究以甘肃省内典型陇东、陇西黄土为试验材料,开展石灰与水泥对黄土公路路基填料改良效果研究。首先通过界限含水率试验、颗粒分析试验、浸出液试验、击实试验等,确定典型黄土的物理力学性质。而后,将石灰与水泥作为无机结合料,添加进黄土中进行改良。通过控制无机结合料掺配比及养护时间,采用无侧限抗压试验、直剪试验、界限含水率试验、掺配比试验、冻融循环试验等相关室内试验,研究分析改良黄土的强度和变形特性。公路工程现有规范中,改良土强度以养护7d后的无侧限抗压强度作为标准,本研究便以此为依据。首先进行掺配比试验,测试不同石灰掺配比(3%～12%)及水泥掺配比(2%～10%)对改良黄土强度的影响。试验结果表明:石灰和水泥作为改良剂,对黄土的改良效果明显,随着掺配比提升,改良黄土强度首先提升明显,随后逐渐减缓并出现平台。根据试验分析可知,当石灰掺量为5%～8%,水泥掺量为4%～6%时,改良黄土在保证规定强度的前提下具有最优佳的经济性。养护试验及耐久性试验中,选取石灰掺配比为5%与8%,水泥掺配比为4%讨论养护时间对改良黄土强度的影响。试验结果表明:石灰改良黄土的强度提升与养护时间关系不显著,养护7d后改良黄土的强度已经达到养护28d强度的80%。水泥改良黄土具有早期强度较大的特点,养护28d后强度随养护时间明显增长。而且其受冻融循环次数的影响较大。在经历8次冻融循环后,水泥改良黄土的无侧限抗压强度降幅最大,在第12次冻融循环后强度衰减基本稳定。室内试验确定最佳掺配比后,选取在建高速公路施工路段,进行了灰土换填现场试验。通过对5%、8%石灰掺量的改良黄土及4%、6%水泥掺量的改良黄土进行试验,总结出黄土地基灰土垫层换填处理方法的技术参数和评价处置效果,得到了灰土换填施工流程中的最优机械组合,并对施工工艺进行优化。同时采用便携式落锤弯沉仪对碾压完成的路基面层进行检测,将动态变形模量(E)测试值与压实度K值相关联,结果关联性强,进而总结出甘肃省内不同区域黄土的E与K值的换算式。验证结果证明:采用动态变形模量测试仪测试黄土路基压实质量是切实可行和快速可靠的,本研究的相关研究结果也为黄土路基快速检测新技术控制指标选定提供了基础资料。

关键词：公路工程改良黄土路基填料石灰水泥动态变形模量

施用石灰或发酵饼肥对植烟土壤供磷特性及烟草生长发育的影响

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施用石灰或发酵饼肥对植烟土壤供磷特性及烟草生长发育的影响

作者：蔡叶湖南农业大学

学位级别：硕士

磷是维持土壤可持续生产力的重要养分因子,而磷缺乏是我国农作物正常生长发育的主要限制因子之一。湖南烤烟生产由于多年连续施用120 kg/hm左右的磷肥,植烟土壤速效磷含量普遍偏高,营养失衡的现象比较突出,因此,合理施用磷肥已成为烟草... 详细信息

磷是维持土壤可持续生产力的重要养分因子,而磷缺乏是我国农作物正常生长发育的主要限制因子之一。湖南烤烟生产由于多年连续施用120 kg/hm左右的磷肥,植烟土壤速效磷含量普遍偏高,营养失衡的现象比较突出,因此,合理施用磷肥已成为烟草生产亟待解决的问题。如何在减少磷肥用量的条件下采取有效措施,激发土壤磷的活性,确保土壤有效磷的供应和烤烟正常生长发育需要是开展本研究的目的。为此,本研究以石灰和发酵饼肥为供试材料,旨在探索植烟土壤施用石灰和发酵饼肥对土壤磷形态与有效性、烤烟生长发育与磷积累的影响,主要研究结果如下:1植烟土壤施用石灰,会使烤烟生长期间的土壤无机磷总量提高0.4%～12.9%,有机磷总量则降低0.6%～24.4%,土壤有机磷有向无机磷转化的趋势。土壤各无机磷形态中的O-P含量提高5.9%～42.2%,Ca-P含量提高1.0%～39.8%,Fe-P含量降低1.1%～15.8%,而对Al-P含量影响不大;土壤各有机磷形态中的活性有机磷含量提高4.1%～30.5%,中活性有机磷含量提高9.5%～36.5%,中稳性有机磷含量降低1.0%～20.3%,而对土壤高稳性有机磷含量的影响不大。同时,土壤速效磷含量降低了3.5%～42.2%。虽然土壤中对速效磷含量有积极影响的活性有机磷和中活性有机磷含量也有提高,但由于土壤中O-P、Ca-P含量的提高和Fe-P含量的下降可能导致了速效磷的下降。2植烟土壤施用发酵饼肥,烤烟生长期间的土壤无机磷总量提高0.6%～14.1%,而有机磷总量则降低0.3%～8.6%,土壤的部分有机磷转化成无机磷。但转化的比例较施用石灰的处理小。土壤无机磷形态中的Al-P含量提高3.2%～25.3%,Fe-P含量提高1.0%～22.5%,而对O-P和Ca-P含量的影响不大;土壤有机磷形态中的活性有机磷含量提高4.9%～24.2%,中活性有机磷含量提高0.4%～15.4%,中稳性有机磷含量提高1.5%～24.4%,而对高稳性有机磷含量影响不大;同时,施用发酵饼肥的处理,土壤速效磷含量提高1.2%～42.0%。土壤速效磷的提高,可能与土壤中的Al-P、Fe-P、活性有机磷和中活性有机磷含量的提高有关。3植烟土壤施用石灰对烤烟前期的生长发育有一定负面影响,甚至在一定程度上还会影响烟株的正常生长发育,特别是在烟草移栽后30 d内,烟株的干物质积累量还稍低于对照。但到烟草生长发育的中后期,其生长情况明显得到了改善,干物质积累量也有明显增加,特别是土壤速效磷含量极低的A3和A6土壤,烟株全生育期的干物质和磷积累量经统计分析均显著高于对照。4植烟土壤施用发酵饼肥对烤烟移栽后45 d的生长发育影响不明显,但到后期逐渐有所改善,烟株的干物质量和磷吸收积累量都有一定程度的增加,但经统计分析均无显著差异。5供试的8个不同土壤,其速效磷含量差异较大。不同速效磷水平的土壤对施用石灰或发酵饼肥的响应也不一样。不管其初始土壤的速效磷含量是高还是低,烤烟生长季的土壤无机磷总量、有机磷总量、各形态无机磷含量、各形态有机磷含量的影响都具有相同的变化趋势。施用石灰或发酵饼肥的处理,土壤速效磷含量的变化表现为,速效磷含量高的土壤,其下降幅度大,速效磷低的土壤则下降幅度小。速效磷含量较高的土壤,施用石灰可能会限制烤烟前期的正常生长,从而影响干物质的积累。而对速效磷含量较低的土壤,施用石灰则可促进烤烟的正常生长发育,显著增加干物质和磷的吸收与积累。施用发酵饼肥并不一定能促进烤烟前期对磷的吸收,但在土壤速效磷比较丰富的土壤中仍可能是促进烤烟磷吸收与积累的有效措施。

关键词：湖南植烟土壤烤烟石灰发酵饼肥生长发育磷积累量

石灰加固贝宁(西非)土的性能及滑坡防控（英文）

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Journal of Central South University 2019年第11期26卷 3066-3086页

作者： Quirin Engelbert Ayeditan ALAYE LING Xian-zhang Yvette Sèdjro KIKI TANKPINOU Marx Ferdinand AHLINHAN LUO Jun Michel Hadilou ALAYE School of Civil Engineering Harbin Institute of TechnologyHarbin 150001China National University of Sciences TechnologiesEngineering and Mathematics(UNSTIM)Abomey 133Benin(West Africa Ministry of Public Works and Transport 01 BP 351 CotonouBenin(West Africa

过去数十年,西非主要城市的基础设施建设快速发展,亟需对该地区的岩土特性进行全面研究,以实现可持续发展.本文研究了西非贝宁土的特性.在本研究中,对西非土的性能特征进行了三方面深入研究:1)获取该地区土壤类型的特征;2)评价了石灰掺... 详细信息

过去数十年,西非主要城市的基础设施建设快速发展,亟需对该地区的岩土特性进行全面研究,以实现可持续发展.本文研究了西非贝宁土的特性.在本研究中,对西非土的性能特征进行了三方面深入研究:1)获取该地区土壤类型的特征;2)评价了石灰掺量为2%、3%和5%时土的性能;3)描述滑坡特征,以评估其破坏和潜在的不稳定性.根据法国标准,采用试验方法进行研究,开展颗粒分析试验、击实试验、液塑限试验等物理试验和动力触探试验、直剪试验、固结试验等力学试验以评估目标一,开展击实试验和加州承载比试验以评价目标二,同时对河岸滑坡的地质、环境、社会和安全等进行评估.本文首先揭示了贝宁南部(非洲)存在黏土的稳定/不稳定地区,并给出了预测稳定/不稳定地区的方程.其次,研究表明石灰占比在2%~3%之间时土体可达到最佳性能.最后,本文指出河岸滑坡可能是由山谷中的突然退水所致.

关键词：土壤特性土体性能黏土石灰滑坡