徐州煤矿混推复垦区土壤重金属分布特征及潜在风险评价

以徐州煤矿混推复垦区为研究对象,采用Tessier连续提取法,对该复垦区土壤Zn、Pb、Ni、Mn、Cu、Cr等6种重金属含量进行分析和风险评价.结果表明,除Cr外,复垦区土壤Zn、Pb、Ni、Mn和Cu的含量均大于当地土壤背景值,但均未超过国家土壤环境质量二级标准,不同复垦年限下土壤重金属含量差异较大,Zn、Mn总体上随复垦年限延长,积累越明显.形态分析表明,Pb和Mn以铁锰氧化物结合态为主;Zn、Ni、Cu和Cr以残渣态为主.徐州煤矿复垦区土壤重金属的生物可利用系数(BF)的平均值大小为MnPbCuZnCrNi.各重金属的生态风险程度大小为PbCuNiMnCrZn.徐州煤矿复垦区土壤重金属的潜在生态风险指数范围是16.71—25.94,平均值为21.56,属于轻微生态危害.不同复垦年限下土壤重金属的综合潜在生态风险指数大小为1997年复垦2006年复垦1987年复垦2010年复垦塌陷未复垦未塌陷,各复垦年限下土壤重金属均属于轻微生态风险.     

露天煤矿复垦生态系统碳库研究进展

露天煤矿开采作为世界范围内的主要采煤方式,在满足人类能源需求和促进社会经济发展的同时,也造成矿区生态环境破坏和生态系统固碳能力退化。研究露天煤矿土地复垦过程中生态系统碳库动态变化不仅对认识区域碳平衡具有重要意义,该变化过程还可以作为露天煤矿土地复垦效果的重要判断指标。综述了国内外露天煤矿复垦林地、复垦草地以及复垦耕地生态系统碳库动态变化的研究。已有的研究成果表明,(1)露天煤矿复垦林地、复垦草地和复垦耕地生态系统土壤碳库均较自然恢复地要高,有的矿区甚至比原地貌要高。干旱区煤矿土地复垦初期以草地固碳效果较好,而半干旱和湿润区煤矿复垦以林地效果较好。同一生态系统,碳储量随植物物种及植物配置方式而异。(2)矿区土壤碳库呈现"U"型动态恢复过程。林地土壤有机碳年均增长量为0.20~6.27 Mg·hm-2;草地为0.30~3.37 Mg·hm-2;林草混合复垦模式为0.31~2.80 Mg·hm-2。(3)复垦林地生态系统碳库主要存储在植被中,而复垦草地则主要存储在土壤中。(4)土壤碳库主要受土壤理化性质、地上植被、复垦年限、立地条件以及复垦工艺等因素影响。因此,矿区土地复垦中应注重排土场微地形优化,筛选适宜物种,优化植被配置模式和改进复垦措施,以加快矿区复垦生态系统碳库恢复。针对露天煤矿生态系统碳库研究现状,提出未来我国露天煤矿复垦生态系统碳库的研究重点,包括加强植被碳库、土壤无机碳库及总碳库全生命周期研究,加强荒漠区露天煤矿碳库研究,以期为全面认识我国露天煤矿复垦生态系统碳库研究提供科学依据。     

矿区复垦土壤的微生物活性变化

在由煤矸石、粉煤灰和污泥构成的矿区复合基质上种植黑麦草进行矿区复垦试验,分析了不同复垦阶段土壤微生物功能多样性和酶活性的差异,以揭示矿区复垦过程中免施肥的可行性.结果表明,矿区复垦土壤微生物功能多样性和酶活性随复垦时间的延长而显著提高.复垦23个月后,矿区复垦土壤的全氮、速效磷和速效钾含量分别比复垦种植前降低72.05％、67.86％和60.19％,蔗糖酶、脱氢酶、脲酶和碱性磷酸酶活性增加1.30～7.56倍.Biolog微平板培养测试结果显示,矿区复垦16和23个月的土壤微生物群落AWCD( average well colour development)值,微生物Shannon多样性指数、Simpson指数、Mclntosh指数均显著高于复垦种植前(P＜0.05).微生物多样性相关参数与土壤酶活性及土壤有机质含量之间呈显著正相关(P＜0.05或P＜0.01),与土壤全氮、速效磷、速效钾含量之间呈显著负相关(P＜0.05或P＜0.01).在矿区复垦过程中污泥作为有机添加物有助于促进植物生长和提高微生物活性.     

阳泉矿区煤矸石山复垦地不同植被下草本植物群落生态关系

为揭示煤矸石山复垦地不同植被下草本植物群落与环境因子的关系,采用TWINSPAN分类、DCA排序和物种多样性分析方法,对阳泉矿区五矿2座不同复垦年限(2003年、2013年)煤矸石山复垦地不同植被下草本植物群落60个植物样方的数据进行分类、排序与物种多样性研究.结果显示:(1)TWINSPAN分类将该复垦地不同植被下草本植物群落分为12个群丛类型,群丛Ⅰ-Ⅴ位于复垦年限(2013)较短的矸石山,群丛Ⅵ-Ⅻ位于复垦年限(2003)较长的矸石山;(2)样方的DCA排序第一轴反映了复垦年限变化,沿DCA排序第一轴从左往右煤矸石山复垦年限逐渐缩短;DCA第二轴反映了复垦地地形的变化,沿DCA排序第二轴从上到下煤矸石山复垦地由平台→边坡;(3)不同植被下草本植物群丛的物种多样性表现为平台边坡(即群丛Ⅴ群丛Ⅱ、群丛Ⅻ群丛Ⅶ),乔木林下灌草丛下(群丛Ⅻ群丛Ⅵ),复垦年限较长的群丛Ⅻ复垦年限较短的群丛Ⅴ.本研究表明植被类型、复垦年限、地形对煤矸石山复垦地不同植被下草本植物群丛物种多样性影响明显;随着复垦年限的增长,群丛向更加稳定、多样的方向更替.     

县域工矿废弃地复垦空间集中连片度评价方法研究

工矿废弃地不仅占用了大量的土地资源,而且易造成矿区土壤污染、土壤盐渍化、滑坡和泥石流等其他负面生态环境效应。为了消除不利环境影响,应优先复垦集中连片度较高的工矿废弃地区域。为确定县域工矿废弃地复垦后与周围地类的空间集中连片度定量化评价指标体系,采用景观生态学方法,借助Fragstats模型,选取斑块数量(Number of Patches,NP)、最大斑块面积指数(Largest Patch Index,LPI)、形状指数(Shape Index,SHAPE)、邻近度指数(Proximity Index,PROX)和Shannon’s多样性指数(Shannon's Diversity Index,SHDI)等5个景观指数,通过专家打分法确定各指标权重,从而构建县域工矿废弃地复垦空间集中连片度测算评价指标体系。最后以四川省泸州市叙永县工矿废弃地复垦利用试点进行实例分析,分别设置工矿废弃地复垦为耕地情景(情景1)、复垦为林地情景(情景2)和复垦为草地情景(情景3)3个情景,计算不同复垦情景下的空间集中连片度大小。研究结果表明,情景1、情景2和情景3的评价总分F分别为4 702.00、4 440.36和4 693.57,情景1复垦地类与周围地类的空间集中连片度最高,情景3次之,情景2最低,因而复垦为耕地情景为较优情景。基于上述指标构建的评价指标体系可用于评估工矿废弃地复垦空间集中连片度,可为县域工矿废弃地空间集中连片度分析和评价提供科学方法,进而为工矿废弃地复垦方向的确定、复垦空间结构的优化和不良环境影响的消除提供决策支持。     

滇池周边磷矿复垦区土壤重金属污染特征研究

长期开采磷矿所产生的重金属残留将给矿区复垦后的农业或林业生产带来环境风险。选取云南省滇池周边某磷矿区的复垦区作为研究区域,分析了复垦区内不同土地利用类型在不同复垦年限下土壤中铜(Cu)、镉(Cd)、铬(Cr)、铅(Pb)、锌(Zn)、钛(Ti)、锰(Mn)、钒(V)、镍(Ni)、钴(Co)等10种重金属的含量,并利用综合污染指数法、地累积指数法和潜在生态风险指数法对重金属污染程度与生态风险进行了评价。综合指数法和潜在生态风险指数法分析结果均表明,Cd为各复垦区的首要污染物;而地累积指数法分析结果显示,大多数复垦区域的首要污染物为Pb。综合而言,各复垦区的首要污染物为Cd和Pb。其中,停采恢复区土壤中重金属含量最高,生态风险也最高。随复垦年限增加,农田和林地土壤中的重金属含量均有所下降,这表明矿区复垦降低了土壤重金属含量与生态风险,改善了环境质量,但在较短的复垦年限下种植农作物或林木仍存在一定的环境风险。各重元素的相关性分析结果显示:复垦区土壤中Cd、Pb和Cr的污染特征具有较高的相似性,且在复垦区中常会出现其中2~3种元素的复合污染。因此,在对复垦区中土壤重金属污染进行防控时,除需对首要污染物进行污染防控外,应根据复合污染特征考虑多污染物协同防控的效果和效益,降低污染防控的边际成本。     

江西省永平铜矿排土场植被复垦

介绍江西省永平铜矿十多年来植被复垦试验与推广的实践经验和取得的效果，提出今后复垦应解决和注意的问题。     

工矿开发对土地生态环境的破坏与恢复

生态环境和土地资源是人类生存的重要物质基础,由于工矿开发引起严重破坏,大量固体废物占用许多良田沃野,引起地面塌陷,造成水土流失、污染,破坏了生态环境,已引起许多国家重视复垦工矿开发破坏的土地,建立良好的生态环境。我国土地资源短缺,矿区的土地复垦工作目前尚处于初始阶段,因此应大力开展此项工作。首先全面调查我国矿区占用土地,破坏生态环境的现况及复垦情况和经验。在此基础上,分类制定矿区复垦和恢复生态环境的规划。其次研究适合我国各矿区特点的复垦技术和恢复生态环境的方法。为充分利用矿区土地资源,塑造良好的生态环境提供科学依据。     

磷细菌肥对采煤塌陷区复垦土壤放线菌群落的影响

为了解磷细菌肥对采煤塌陷区复垦土壤放线菌群落的影响,采用Illumina高通量测序的方法,对土壤复垦5年后的放线菌群落结构及多样性进行分析,并结合冗余分析(RDA)研究放线菌群落与土壤化学性质的相关关系.结果表明:有机肥+磷细菌肥处理可以提高复垦土壤放线菌的数量.采煤塌陷复垦土壤中放线菌的优势菌群是链霉菌属(Streptomyces)和假诺卡氏菌属(Pseudonocardia),其丰度范围分别为12.28%-15.21%、8.93%-11.49%.配施磷细菌肥处理可以降低链霉菌属的相对丰度,提高假诺卡氏菌属的相对丰度.有机肥+磷细菌肥处理能够提高放线菌的Shannon-Wiener和Simpson多样性指数,对Pielou均匀度指数影响较小.RDA结果显示,土壤有机质、有效磷、速效钾、碱解氮是造成复垦土壤放线菌群落丰度和多样性差异的主要原因.综上认为,有机肥+磷细菌肥处理对复垦土壤放线菌群落的提高作用明显,可以在一定程度上加快土壤的熟化进程.     

黄土高原矿区土壤细菌群落对地表塌陷和土地复垦的响应

中国一半的煤炭生产能力集中于生态脆弱的黄土高原,采矿活动进一步加剧了当地生态环境恶化,尤其是土壤退化.微生物是土壤物质转化的动力,对外界干扰十分敏感,厘清其变化对生态恢复和治理尤为重要.为此,本研究以黄土高原大柳塔煤矿及黑岱沟煤矿为对象,利用高通量测序技术和分子生态网络分析方法,揭示土壤细菌群落多样性及不同活动影响下土壤细菌群落之间的联系与差异.结果表明,不同活动对土壤理化性状影响显著,塌陷区有机质、速效磷、速效钾呈显著性下降(P0.05),复垦区土壤有机质、水分、pH和电导率则显著增加(P0.05),塌陷对土壤理化性状产生了抑制作用,复垦呈现促进作用.不同活动对土壤细菌群落产生不同的影响,塌陷区多样性指数降低了约20%,复垦则多样性指数增加了63%,但塌陷区、复垦区优势菌门保持一致.不同活动对土壤细菌分子生态网络的影响迥异:塌陷后分子生态网络趋于复杂,网络连接数及互作关系明显增强;复垦后则生态网络模块增加,模块内部趋于简单.为应对地表塌陷和土地复垦,土壤细菌往往改变菌种间关系作适应性变化.塌陷更多地促进相互合作以适应养分的贫瘠,复垦则促进模块数增加并趋于合作以获取更多的资源.     

基于模糊综合评价和景观连接度的工矿废弃地生态复垦利用优先度评判:以大冶市为例

对工矿废弃地复垦为林地的优先度评判通常只考虑其宜林适宜性,较少考虑其对森林景观连通性的贡献。以湖北省大冶市为研究区,运用模糊综合评价、景观连接度和二维判断矩阵评判工矿废弃地生态复垦利用优先度。结果表明:(1)大冶市工矿废弃地复垦为林地的最适宜、较适宜、较不适宜和不适宜地块面积分别为967. 44、343. 54、67. 85和75. 96 hm~2。最适宜地块在金山店镇较为集中,不适宜地块主要分布在还地桥镇。(2)大冶市景观生态网络连接的最佳距离阈值为1 250 m。工矿废弃地复垦后对林地生态网络结构贡献程度最高、高、中和低等级地块面积分别为234. 80、358. 24、315. 08和546. 68 hm~2。(3)大冶市复垦优先度为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ级面积分别为403. 68、408. 82、594. 65和47. 90 hm~2,且模糊适宜性评价结果与网络结构重要性评价结果存在差异。研究结果能避免仅考虑复垦适宜性评价结果的片面性,同时能增强对生态效应的考虑,使评价结果更合理。     

施肥对复垦土壤中活性和难降解碳氮组分的影响

研究复垦土壤中活性和难降解碳氮组分随复垦年限和施肥措施变化的特征,以期深入理解采煤塌陷区复垦土壤碳氮的稳定性机制.采集复垦4年和8年的定位试验各处理耕层(0-20 cm)土样,利用H2SO4水解法分析活性组分Ⅰ、Ⅱ和难降解组分中有机碳(SOC)、全氮(TN)的变化特征.试验设不施肥(CK)、平衡施氮磷钾肥(CF)、单施有机肥(M)、有机无机肥配施(MCF)和生物有机肥配施化肥(MCFB) 5个处理.结果显示,复垦土壤及各组分中有机碳、全氮含量的变化趋势总体均表现为随复垦年限的增加而提高.复垦4年和8年,同CK相比,CF、M、MCF和MCFB处理均显著提高了SOC和TN含量,增幅分别达40.12%-89.97%(4年)、34.16%-71.65%(8年)和22.66%-60.06%、25.86%-37.93%,且以M处理增幅最大;M、MCF和MCFB处理均显著提高了活性组分Ⅱ中碳氮含量,增幅分别为91.74%-141.22%、60.03%-88.27%和24.77%-51.15%、19.73%-66.67%;同CF相比,MCF和MCFB处理均显著提高了复垦8年土壤活性组分Ⅱ中碳氮含量,增幅分别为22.94%-44.62%和41.22%-52.19%.当SOC、活性组分Ⅰ、Ⅱ中碳含量分别达到9.01、1.82和2.25 g/kg时,作物产量达到最大值.本研究表明当养分投入量相同时,单施有机肥更有利于采煤塌陷区复垦土壤及各组分碳氮的累积;另外,土壤有机碳投入水平以及时间还应根据上述阈值进行调整,从而满足土壤科学培肥的要求,达到较高的固碳效率.(图6表2参37)     

秸秆与秸秆生物炭对采煤塌陷复垦区土壤活性有机碳的影响

为了解农业废弃物对典型采煤塌陷复垦地活性有机碳的影响,采用盆栽培养试验,研究秸秆与秸秆生物炭对复垦3年(3 a)和7年(7 a)土壤总有机碳(TOC)、水溶性有机碳(DOC)、易氧化有机碳(ROC)与土壤微生物生物量碳(SMBC)的影响.对复垦3 a和7 a土壤分别设置4个处理,包括不施肥(CK3与CK7)、只施氮肥(N3与N7)、氮肥与秸秆配施(NS3与NS7)以及氮肥与秸秆生物炭配施(NB3与NB7).结果表明,秸秆与秸秆生物炭均能显著提高复垦土壤TOC与各活性有机碳含量.与只施氮肥相比,施用秸秆处理的TOC、DOC、ROC与SMBC平均增幅为25.0%、46.0%、48.8%与41.5%,施用秸秆生物炭的平均增幅为37.8%、40.4%、37.2%与39.5%.秸秆生物炭对TOC的提升效应强于秸秆,对DOC与ROC的提高弱于秸秆,对SMBC影响与秸秆间无显著差异.除了复垦3 a土壤SMBC组分外,4个处理在复垦3 a土壤DOC、ROC组分与复垦7 a土壤3种活性有机碳组分从大到小均依次为NS、NB、N与CK.复垦7 a土壤的TOC、DOC、ROC与SMBC分别比复垦3 a土壤对应指标高35.2%、36.7%、31.9%与28.2%.此外,TOC分别与DOC、ROC、SMBC间呈显著的指数正相关,分别能解释DOC、ROC与SMBC变异的88.4%、84.7%与89.6%.可见,秸秆施用在短时间内对土壤活性有机碳的提升效应强于秸秆生物炭,但对土壤固碳潜力的提高弱于生物炭,二者均可以作为有益物质施用于复垦土壤中.     

溶磷菌剂对施磷复垦土壤无机磷形态及油菜磷吸收的影响

磷的有效化是限制复垦土壤肥力提升的主要因素,溶磷菌能够活化土壤中的难溶态的磷,增强土壤磷的供给能力,研究其对复垦土壤无机磷形态及生物有效性的影响,可为矿区复垦土壤熟化和肥力提升提供科学依据.通过盆栽试验,研究混合溶磷菌剂对施用磷矿粉和磷酸钙的复垦土壤中有效磷含量、磷酸酶活性、无机磷形态及其转化以及盆栽油菜磷素吸收的影响.结果显示:与未接种溶磷菌剂的处理相比,接种溶磷菌剂后复垦土壤中有效磷含量和磷酸酶活性分别提高了61.44%-65.77%和95.49%-104.75%(P 0.05);土壤油菜鲜重和吸磷量分别增加了28.07%-33.89%和25.53%-33.33%(P 0.05).等磷量施用磷酸钙和磷矿粉,复垦土壤中的无机磷均以Ca_(10-P)为主要形态.在施用磷矿粉的土壤中接种溶磷菌剂能够显著降低Ca_(10)-P含量和转化率,提高Ca_8-P含量和转化率,促进Ca_(10)-P向Ca_8-P转化;在施用磷酸钙的土壤中接种溶磷菌剂能够促进Ca_(10)-P向Ca_2-P、Ca_8-P转化,O-P向Al-P转化.土壤有效磷和磷酸酶以及油菜吸磷量的增加与Ca_(10)-P的减少以及Ca_2-P、Ca_8-P、Al-P和Fe-P的增加有关.本研究表明溶磷菌剂能够促进磷矿粉和磷酸钙在复垦土壤中由Ca_(10)-P向Ca_2-P和Ca_8-P转化,提高土壤磷的生物有效性;另外,在施用磷酸钙的土壤中,溶磷菌剂的溶磷能力和对油菜的促生效果优于施用磷矿粉的土壤.(图1表6参35)     

煤矸石粒径结构对充填复垦重构土壤理化性质及农作物生理生态性质的影响

为了研究自然煤矸石充填复垦地和不同覆土厚度条件下不同颗粒级配煤矸石充填复垦地重构土壤理化性质及在其之上生长的玉米(Zea mays L.)的生理生态特性,以淮南创大"煤矸石充填复垦示范基地"为研究区域,通过分区分层采集实验区范围内土壤样品,检测并分析其主要营养元素及重金属含量,监测实验区内玉米各生理生态指标变化情况及其植株各部分的重金属含量,探究以不同颗粒级配煤矸石作为填充基质对其充填区域农作物的影响。实验结果表明:经过分选后的煤矸石作为填充基质比自然状态下的煤矸石填充基质具有较好的保水保肥性和透气性,尤其以70%~100%粒径为80 cm的煤矸石作为填充基质的重构土壤培育的玉米,其各项生理生态指标均表现良好,说明该复垦方案更有利于玉米的生长。但两种以煤矸石作为主要填充基质的复垦方案都面临土壤中部分重金属含量超标和向植物体迁移的问题。如何降低重构土壤中重金属含量,减少土壤中重金属向植物体内的迁移将成为今后研究的重点。     

采煤塌陷区复垦土壤微团聚体中有机碳组分对施肥的响应

为阐明复垦土壤微团聚体对有机碳的固存机制,采集不同施肥措施下连续复垦6年的耕层(0-20 cm)土样,采用物理分组方法,分析微团聚体中各有机碳组分[未受保护的细颗粒有机碳(fPOC)、受物理保护的微团聚体内颗粒有机碳(iPOC)、受化学或生物化学保护的矿质结合态有机碳(MOC)]储量的变化,以及SOC含量、微团聚体中各有机碳组分储量与玉米籽粒产量之间的关系.设对照(CK)、施化肥(NPK)、单施有机肥(M)、有机无机肥配施(MNPK)4个处理,另取未复垦生土(RS)和周边未破坏多年种植熟土(US)作为参照.结果显示,同CK相比,各施肥处理均显著提高了玉米籽粒产量,且以M处理的提高效果最佳. NPK处理显著降低了SOC含量,达6.02%;M和MNPK处理均显著提高了SOC含量、fPOC和iPOC储量,增幅分别为20.74%-33.44%、64.44%-115.56%和110.98%-173.17%,且以MNPK处理增幅最大;但MNPK处理显著降低了MOC储量,达13.35%.微团聚体中各有机碳组分储量与SOC含量均呈显著正相关,尤其是fPOC储量,说明复垦土壤有机碳主要固存在fPOC组分中. SOC含量与玉米籽粒产量呈极显著相关,表明该区域复垦土壤有机碳库仍未达到饱和.本研究表明连续6年复垦显著提高了土壤肥力,但同周边农田土壤相比,仍有待继续培肥;MNPK处理对提高该复垦区SOC含量的效果最佳,且增加的有机碳首先累积在fPOC组分中,因此需要长时间持续投入才能恢复土壤有机碳的稳定性.(图7表2参34)     

广东省耕地减少的原因及其对策研究

采用统计方法,对广东省历年耕地及其构成进行相关分析,结果表明广东省耕地减少的原因主要是农业结构调整和其它未统计耕地减少;在近几年未统计耕地减少和结构调整中的改鱼塘占用分别约占耕地总减少量的１／３。在新增加耕地的类型中,围垦增加的比例已很低;复垦增加的比例上升极快,近年达３／４,复垦将是未来耕地面积增加的主要来源。     

论矿区土壤环境问题

我国矿山生态环境破坏和环境污染十分严重。文章论述了矿区土壤环境问题的相关概念及相关问题,指出矿区土壤环境问题包括矿区生态破坏和矿区环境污染。分析了矿区土壤环境问题的影响因素识别以及调查研究主要性状识别等普遍性问题。分析了矿区生态修复问题的复杂性,即有的属于典型的土壤环境学科问题,有的属于相关学科问题引发的土壤环境问题要求矿区生态修复研究的多学科交叉与融合。建议淡化矿区复垦土壤的学科问题,强化矿区复垦土壤的科学问题,集成不同学科的修复技术,从源头上控制矿区土壤污染,将有利于我国不同类型矿区土壤环境问题的诊断,以及矿区复垦土壤生产功能、环境功能和生态功能的恢复对策的正确选择。     

配施解磷菌肥对采煤塌陷区复垦土壤磷有效性的影响

选取采煤塌陷区复垦5 a的土壤为对象,采用田间小区试验方法,研究解磷菌肥对复垦土壤无机磷形态及磷吸附-解吸特性的影响。结果表明,配施解磷菌肥可以提高复垦土壤有效磷含量,提高土壤Ca_2-P、Ca_8-P和闭蓄态磷(O-P)含量,降低Al-P、Fe-P和Ca_(10)-P含量。Ca_2-P含量、Ca_8-P含量与有效磷含量之间存在极显著正相关关系(P0.01),相关系数分别为0.997和0.926,对提高有效磷含量的贡献较大。有机肥+化肥+解磷菌肥(MCFB)处理可显著降低土壤对磷的吸附常数(K)和土壤最大缓冲容量(MBC)。与不施解磷菌肥处理相比,施用解磷菌肥处理对土壤最大吸附量(Xm)的影响较小。解磷菌肥可以提高复垦土壤磷的最大解吸量和解吸率,提高土壤磷素有效性。配施解磷菌肥对土壤有机质含量有一定影响,MCFB处理可以显著提高玉米产量,比有机肥+化肥处理提高3.82%。     

有机肥对塌陷复垦土壤玉米产量和磷生物有效性的影响

采煤塌陷土地复垦是补充耕地资源的有效途径之一,然而土壤磷有效性低是限制矿区土地复垦和作物生产的重要因子之一.为了解施用有机肥后矿区复垦土壤中磷的有效性变化,基于作物磷素需求的有机肥施肥模式,进行采煤塌陷复垦土壤(山西省孝义市偏城村)田间试验,分析连续两年施用相同磷量(100 kg/hm~2)的鸡粪、猪粪、牛粪和化肥对玉米产量和磷肥利用效率的影响.结果表明:(1)有机肥处理显著提高了玉米的籽粒产量和地上生物量.施肥第一年鸡粪处理增产效果显著高于猪粪和牛粪处理,第二年各施肥处理间差异不显著.玉米产量增加主要是提高了百粒重.(2)各施肥处理0-60 cm土壤剖面有效磷(Olsen-P)含量随土层深度增加呈下降趋势.其中0-20 cm土层有效磷含量鸡粪处理显著高于猪粪和牛粪处理,20-40 cm土层鸡粪和猪粪处理显著高于牛粪处理,40-60 cm土层处理间差异不显著.(3)连续两年施用有机肥及化肥后玉米磷肥利用效率为鸡粪≥猪粪≈牛粪≈化肥.施鸡粪处理磷肥回收率最高,2017年和2018年分别为23.97%和26.99%.鸡粪处理农学磷有效性系数最高(1.47),明显高于猪粪处理(1.00)和牛粪处理(0.89).总之,施用鸡粪显著提高了玉米产量和磷肥利用效率,可作为培肥矿区复垦土壤或与本研究区土壤类型相似的低产农田改良的推荐有机肥.(图4表5参31)