施用沼液对农林土壤生态系统影响的研究进展

目前,沼液排放量逐年增加,对农林土壤的影响也在增大,笔者就施用沼液对土壤的影响研究现状进行了综合分析,总结归纳施用沼液对农林土壤理化与生物学特性的影响及其机制。认为:①适当沼液施用条件下农林土壤动物、微生物的数量,全氮、全钾、全磷、速效氮、速效磷和速效钾的含量都有所提高; ②土壤的理化性质和结构及施用沼液的质量浓度、用量、使用时间都是影响农林土壤生态系统的重要因素; ③施用沼液可能增加土壤重金属含量,不同土层各种重金属含量增加程度不一; ④不同的沼液处理方式、发酵时间,对农林土壤的重金属积累、土壤动物的影响各异,稀释后的沼液比原沼液灌溉土壤更易造成Cd、Cu的积累,新鲜沼液比陈放沼液对土壤动物的抑制作用更明显。因此,施用沼液是资源可持续循环利用的重要途径之一,合理施用沼液不仅可以提高农林土壤生产力,也可以保护生态环境; 同时,因土壤生物学特性、理化性质等不同,长期施用沼液对不同类型农林土壤的影响结果有所不同,尤其对土壤生态系统的生物学与生态学的过程与机制尚不清楚。在研究施用沼液对农林土壤的影响及其响应机制过程中,一方面要做2 a甚至更长时间的定位观测与分析; 另一方面要考虑不同处理沼液的理化性质以及实验土壤的理化和生物学特性的差异,深入探究沼液内含物在土壤中的迁移、转化过程以及吸附作用,以达到长期维持土壤生产力的目的。     

沼液与化肥种植白菜的对比实验研究

以沼肥和化肥两种肥源种植白菜,讨论其对白菜品质和土壤的影响.实验采用盆栽法,设置对照组、复合肥组和沼液组.实验结果表明,沼液能促进白菜的生长.采收后,对各组白菜品质及土壤进行分析,结果显示:1施用沼液相比于施用化肥使白菜总糖含量增加了131.12%,有显著性差异(P0.01);还原糖含量增加了50.84%(P0.05),维生素C含量增加了39.09%(P0.05);2沼液种植,白菜中硝酸盐含量比化肥种植降低4.03%;3施用沼液与施用化肥相比,施用化肥后土壤全氮增加3.89%,低于施用沼液后增加的9.31%,施用化肥后土壤铵态氮含量降低1.46%,高于施用沼液后土壤铵态氮降低的1.21%,施用化肥后土壤速效钾含量增加18.45%,低于施用沼液后增加的21.91%.施用沼液与施用化肥相比,没有显著性差异(P0.05),但施用沼液的土壤各养分含量都略高于施用化肥的土壤养分.     

不同浓度沼液对苜蓿品质及土壤理化性质的影响

以漯河民社有限公司猪粪尿及废物经厌氧发酵产生沼气后的残余物——沼液为肥料给苜蓿施肥,探讨不同浓度沼液对苜蓿生长、品质和土壤理化性质的影响,以及苜蓿施用沼液的适宜浓度。试验分为12个样方、4个大组,每组使用不同浓度的沼液进行灌溉,每隔10天测量1次数据,并对数据进行处理、分析统计。结果表明,苜蓿生长性状随着沼液浓度不同表现出不同的差异,苜蓿生长后期,稀释比例为75%沼液组对苜蓿的生长、品质、土壤理化性质影响显著。     

一株内生真菌对铅胁迫下黑麦草幼苗生理特性的影响

采用盆栽实验研究了内生真菌对铅胁迫下黑麦草幼苗生理特性的影响。结果表明,铅胁迫对黑麦草幼苗的生长有抑制作用,而经过灌溉不同浓度(稀释10倍、20倍、30倍)内生菌菌液的处理后,可以增加黑麦草的叶绿素含量、过氧化物酶活性和平均苗高,降低黑麦草幼苗的相对电导率和丙二醛含量,并且发现灌溉浓度为稀释20倍的菌液时效果最显著。研究表明,内生真菌可以提高黑麦草幼苗抵抗铅胁迫的能力。     

蔬菜废弃物沼液施肥效果研究

为探究蔬菜废弃物沼液的资源化利用途径，推进化肥减量，按照等氮量原则进行盆栽施肥实验.采用沼液部分替代化肥以及单独施用不同体积的沼液，对白菜品质和土壤性质的变化进行研究.实验结果表明：(1)当沼液部分替代化肥时，75%沼液+25%化肥结果最优，白菜产量与仅浇水和仅施化肥的处理组相比分别提高了112.54%和44.86%;当单施沼液时，沼液用量为1.5倍氮的结果最好，白菜产量与单独使用化肥相比产量提高了33.21%;(2)沼液在改善土壤质量方面具有潜力，可有效提高土壤pH、增加土壤总氮和有机质含量.     

麦饭石对污染土壤铜镉的钝化效果

采用黑麦草盆栽实验,以麦饭石为污染土壤化学钝化修复剂,探讨麦饭石对铜镉污染土壤-黑麦草小生境的修复效果。通过测定土壤的生理生化指标及土壤Cu、Cd各化学形态变化用以表征麦饭石对污染土壤环境质量的影响,并结合测定黑麦草生物量、叶绿素含量、根系活力及黑麦草地上、地下部分Cu、Cd含量,用以指示验证修复效果。结果表明:与对照相比,麦饭石施加后提高了土壤p H和阳离子交换量,降低了土壤Cu、Cd的生物有效性,土壤Cu由弱酸提取态向可氧化态、残渣态转化,土壤Cd弱酸提取态向残渣态转化;明显降低黑麦草体内的Cu、Cd含量,提高黑麦草的产量,黑麦草地上、地下部分Cu含量分别降低74.35%和42.02%,Cd含量分别降低61.28%和38.27%。土壤酸性磷酸酶活性和脲酶活性的提高及黑麦草叶绿素含量和根系活力的提高均有效的指示这一结果。可见,麦饭石可被推荐作为铜镉污染土壤修复的一种化学钝化修复材料,不会为供试土壤引入新的重金属污染物,避免二次污染。     

不同土地利用方式对华西雨屏区坡地土壤肥力及土壤酶活性的影响

利用坡面径流场,采用修正后的内梅罗指数法,通过对华西雨屏区坡地不同土地利用方式、不同坡度的自然生草、黑麦草和灌木的土壤肥力及土壤酶活性影响的研究,结果表明:5°坡度,自然生草土壤pH值、有机质和全氮含量小于黑麦草,而土壤全磷、全钾、碱解氮、有效磷和速效钾含量均高于黑麦草.15°坡度,土壤pH值大小顺序为灌木黑麦草自然生草;全磷和有效磷含量大小顺序为灌木自然生草黑麦草;有机质、全氮、全钾、碱解氮和速效钾含量大小顺序为自然生草灌木黑麦草.土壤综合肥力系数大小为5°自然生草5°黑麦草、15°灌木15°自然生草15°黑麦草,且五种土地利用方式的土壤肥力均为一般,说明具有生物多样性的自然生草对华西雨屏区表层土壤的肥力提高效果优于黑麦草,而木本植物对华西雨屏区表层土壤的肥力提高效果最好.     

沼液-土壤-蔬菜系统中重金属变化特征

以沼液-土壤-蔬菜系统中重金属为对象,研究系统中重金属含量、相关性及其富集能力,确定重金属的变化规律。结果表明:土壤和蔬菜中重金属Ni、Zn、Cd和Pb含量超过国内标准限值,土壤中有机质含量与Cu、As、Mn、Co、Ni、Pb和Zn含量成正相关,土壤pH与Cu、As、Cr和Cd含量成正相关,蔬菜中Co-Cu、Ni-Co、Ni-Cu和Zn-As间显示了显著相关性,表明蔬菜对重金属吸收表现出了协同作用,重金属富集系数从大到小排序为Cd、Zn、Cr、Pb、Mn、Cu、Ni、Co和As。蔬菜的富集系数从大到小排序为苋菜、空心菜、马兰头、大蒜、葱和田菜,叶菜的富集系数较大,表明叶菜利于土壤中重金属迁移,研究结果可以为沼液灌溉农田的重金属防控提供科学依据。     

“黑麦草-水稻”草田轮作系统的根际效应 Ⅱ.冬种黑麦草对土壤物理化学性状的影响

研究了冬种黑麦草对土壤物理化学性状的影响．结果表明,冬种黑麦草使土壤容质量下降９．４％,而对照区仅下降４．０％;冬种黑麦草使土壤有机质质量分数提高了６６％,而对照区降低了１４％;冬种黑麦草使土壤的全Ｎ,全Ｐ和有效Ｎ,有效Ｐ的质量分数分别提高了２６％,３２％,６７％和３３％,而对照区下降了１３％,４％,２０％和１３％;冬种黑麦草使土壤的全Ｋ和有效Ｋ质量分数提高了１４％和７８％,对照区也提高了１０％和１０％;种草区虽然土壤养分的增加与施肥有关,但有效Ｎ和Ｋ的增加显然还受到根际效应的影响,其证据是：在种草区,尽管土壤中的Ｎ通过收获黑麦草产生了较大的净输出（２８．０ｇ／ｍ２）,但土壤Ｎ含量仍然有不寻常的增加,说明可能存在着不明Ｎ源．２种养分有效含量的增幅比全量的增幅更大．从收获的黑麦草中发现土壤有Ｎ的净输出,可能是由于冬种黑麦草有不明来源的Ｎ素积累．     

利用蚯蚓粪种植桂牧1号象草对稀土尾矿土壤的改良作用

赣南稀土尾矿的治理对于改善当地土壤环境具有重要意义,研究利用蚯蚓粪种植桂牧1号象草来修复稀土尾矿土壤。通过在稀土尾矿土壤中添加0 kg/m2、7.5 kg/m2、15 kg/m2、30 kg/m2、60 kg/m2不同量的蚯蚓粪,用沼液浇灌,种植桂牧1号象草,检测添加不同量蚯蚓粪对桂牧1号象草产量和品质的影响,分别测定施肥前、种草后土壤中有机质、N、P、K、铜、锌和总砷的含量,以评价稀土尾矿修复效果。结果显示:在稀土尾矿土壤中添加30 kg/m2蚯蚓粪种植牧草在产量(与对照组相比,牧草单株株高高了12.02 cm,重鲜高了0.35 g/株,总产量高了1 380 g/cm)和品质(总蛋白含量高了0.29%)方面都是最优,改善和修复稀土尾矿土壤效果也最佳(有机质、氮、磷、钾等含量最佳)。本研究结果对于赣南稀土尾矿土壤修复和利用具有一定的参考价值。