生物炭、沸石与膨润土混施对玉米生长和吸收Cd、Pb、Zn的影响研究

矿区周边农田土壤重金属污染严重威胁着粮食安全,利用原位钝化修复技术,在农业生产的同时进行重金属污染农田土壤治理,收获符合卫生标准的农产品,具有重要的现实意义。选取生物炭、沸石粉和膨润土3种钝化剂开展田间试验,研究不同用量钝化剂单施及混施对玉米(Zea mays L.)生长、玉米籽粒吸收Cd、Pb、Zn与土壤有效态Cd、Pb、Zn等的影响,旨在为Cd-Zn复合污染农田安全生产和阻控提供数据支持。结果表明:单施及混施不同用量钝化剂均能促进玉米株高、叶面积和生物量增加,显著提高玉米产量(P0.05),钝化剂处理较对照CK增产3.41%-31.69%。不同钝化剂处理可提高土壤pH值和有机质含量,明显降低土壤中的有效态Cd、Pb、Zn含量,与CK相比,单施及混施不同用量钝化剂导致土壤有效态Cd、Pb、Zn分别降低23.02%-45.24%、4.86%-21.46%、16.38%-32.60%,其中5%SFP(5%生物炭+5%沸石粉+5%膨润土)处理降低效果最显著,2%SFP处理次之;单施及混施不同用量钝化剂都能降低玉米籽粒对Cd、Pb、Zn的吸收,其中5%SFP处理能明显降低玉米籽粒中Cd、Pb、Zn含量,较CK分别降低68.18%,39.49%,31.83%。综合表明,在原位钝化修复Cd-Zn复合污染农田土壤时,钝化剂混合施用的效果好于单施,以5%SFP混合施用的效果最佳。     

金沙江干热河谷典型区(云南省)土壤退化机理研究 Ⅱ 土壤水分与土壤退化

在金沙江干热河谷地区 ,存在以土壤退化为主要形式的土地荒漠化和水资源匮乏这两大生态环境问题。试比较不同退化程度土壤在土壤水分及特性方面产生的差异 ,研究土壤水分特性对土壤退化的作用机理。通过对金沙江干热河谷典型区 (云南省 )不同退化程度的燥红土水分特性的对比研究 ,发现退化土壤 PWP(凋萎湿度 )增加 ,而 FC(田间持水量 )和 BCM(毛管联系断裂含水量 )降低 ,使植物可利用的有效水范围变窄 ;退化土壤的入渗速率减小 ,渗透性减弱 ,在降雨入渗 90 min后 ,未退化燥红土的入渗速率降低 5 4 % ,而退化的燥红变性土却下降了 94 %。因土壤的水分蒸发量和蒸发速度加快 ,导致土壤持水能力降低和抗旱性显著减弱。未退化燥红土在有效水的两个蒸发阶段 ,土壤含水量降低速度小于退化燥红土 ,有效水蒸发历时达 82 .5 h,表蚀燥红土仅有 4 5 .9h,同时 ,未退化燥红土的水容量在低吸力阶段高于退化燥红土 ,但在水分蒸发阶段失水比却低于退化燥红土。由于有效含水量的降低 ,退化土壤即使雨季处于水分亏缺时期也超过 4 5 d。以上研究说明土壤水分特性恶化导致或加重了土壤退化     

洱海流域稻油轮作农田土壤水解酶活性特征

土壤酶是驱动土壤碳氮素转化的重要生物因素。该研究在滇西洱海流域油菜-水稻水旱轮作农田设置5个处理(1个不施肥对照,1个施化肥对照,3个有机物料配施化肥处理)的长期定位试验,考察土壤碳氮水解酶活性特征及有机碳源物料施用条件下土壤碳氮水解酶活性动态变化特征,结合Pearson相关性分析和RDA冗余分析,解析土壤酶活性对有机碳输入的响应特征。结果表明,单施化肥处理对β-1,4-葡萄糖苷酶(GC)活性的影响不显著(P≥0.05),但显著提高β-1,4-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)活性(P<0.05);有机碳源物料配施化肥各处理则均显著提高2种土壤碳氮水解酶活性(P<0.05)。GC酶和NAG酶的活性与土壤有机质(OM)和全氮(TN)含量呈极显著正相关(P<0.01);土壤GC和NAG酶活性均与土壤碳氮比(C/N)极显著正相关(P<0.01);土壤OM和TN对碳氮水解酶活性影响的解释度最高。基于酶活性和土壤养分及碳氮比关系分析,需要施用适宜C/N的有机碳源配施氮肥,通过调控GC酶和NAG酶活性,提高土壤碳氮转化速率,从而维持土壤C/N在适宜范围。     

金沙江干热河谷典型区(云南省)土壤退化机理研究Ⅱ土壤水分与土壤退化

在金沙江干热河谷地区,存在以土壤退化为主要形式的土地荒漠化和水资源匮乏这两大生态环境问题。试比较不同退化程度土壤在水分及特性方面产生的差异,研究土壤水分特性对土壤退化的作用机理。通过对金沙江干热河谷典型区（云南省）不同退化程度的燥红土水分特性的对比研究,发现退化土壤PWP（凋萎湿度）增加,而FC（田间持水量）和BCM（毛管联系断裂含水量）降低,使植物可利用的有效水范围变窄;退化土壤的入渗速率减少,渗透性减弱,在降雨入渗90min后,未退化燥红土的入渗速率降低54%,而退化的燥红变性土却下降了94%。因土壤的水分蒸发量和蒸发速度加快,导致土壤持水能力降低和抗旱性显著减弱。未退化燥红土在有效水的两个蒸发阶段,土壤含水量降低速度小于退化燥红土,有效水蒸发历时达82.5h,表蚀燥工土仅有45.9h,同时,未退化燥红土的水容量在低吸力阶段高于退化燥红土,但在水分蒸发阶段失水比却低于退化燥红土。由于有效含水量的降低,退化土壤即使雨季处于水分亏缺时期也超过45d。以上研究说明土壤水分特性恶化导致或加重了土壤退化。