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玉米秸秆生物炭对土壤无机氮素淋失风险的影响研究 总被引：9，自引：11，他引：9
采用室内土柱模拟淋溶方法,研究生物炭对不同土层土壤淋溶液体积以及铵态氮(NH+4-N)和硝态氮(NO-3-N)淋失量的影响。实验所用的生物炭以玉米秸秆(炭化温度500℃)为原料制成,分别按照炭土质量比0(T1)、1%(T2)、2%(T3)和4%(T4)施用于褐潮土中。结果表明:淋溶实验过程中,淋溶初期生物炭对土壤NH+4-N和NO-3-N的固持作用比较明显,且对NH+4-N的固持主要发生在0~10 cm土层,而对NO-3-N的固持主要发生在10~40 cm;生物炭能够有效增加土壤的持水能力,与不添加生物炭处理(T1)相比,T2、T3、T4处理的土柱累积淋溶液体积分别减少了10%、20%、26%,无机氮素淋失量显著降低,分别减少27%、48%、61%;无机氮素淋失量的减少主要来自NO-3-N,相对于不添加生物炭处理,T2、T3、T4处理NO-3-N累积淋失量分别为62.4、44.4、34.5 mg,分别减少了28%、49%、58%。总的来说,土壤中添加玉米秸秆生物炭能够有效降低土壤无机氮素的淋失风险。 相似文献
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秸秆改良材料对沙质土壤钾素抗淋溶的效应 总被引：1，自引：0，他引：1
通过淋溶试验,研究了沙质土壤在加入不同施加量和配比的秸秆改良材料后钾素的淋溶状况.结果表明:秸秆改良材料对沙质土壤钾素的淋溶有明显的抑制作用.在一定范围内,施加量大和配方中聚丙烯酰胺(PAM)含量高的处理效果最好,添加秸秆∶膨润土∶PAM为900∶100∶30的改良材料(处理T10-3)的土壤钾素累积淋溶量较CK减少了48%.此外,施用秸秆改良材料能有效抑制沙质土壤钾素的垂直迁移,处理T10-3上层土壤中速效钾的含量较CK提高了102%,下层则降低了58%,说明沙质土壤中施用秸秆改良材料具有抗钾素淋失的效应. 相似文献
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畜禽粪便中磷释放运移特征 总被引：1，自引：0，他引：1
随着畜禽粪便农田施用量的增加,畜禽粪便中磷流失也越来越引起人们的重视.采用取样分析和室内土柱模拟的方法,研究了猪粪和鸡粪中磷在水、0.5 mol·L-1 NaHCO3和土体中的释放运移特点.结果表明,猪粪经H2O和NaHCO3连续提取后,H2O提取液中无机磷(Pi)占猪粪全磷(TP)的21.58%,NaHCO3提取液中Pi占猪粪TP的28.92%;鸡粪经H2O和NaHCO3连续提取后,H2O提取液中Pi占鸡粪TP的18.09%,NaHCO3提取液中Pi占鸡粪TP的17.88%;施用猪粪和鸡粪处理土柱淋溶液中水溶性总磷(TDP)、水溶性无机磷(DRP)和水溶性有机磷(DOP)浓度均随着淋溶次数的增加呈先上升后降低的趋势,施用猪粪处理磷释放速率比施用鸡粪处理快;大量施用猪粪和鸡粪后,0～30cm土体中土壤全磷(TP)和0～60cm土体中土壤速效磷(Olsen-P)的含量显著增加. 相似文献
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为探讨东北旱地秸秆还田量对磷素在土壤中垂直分布及玉米产量的影响，采用随机区组设计进行玉米栽培试验，以常规施肥为对照（CK），在常规施肥的基础上添加秸秆，设置秸秆用量分别为0.25、0.50、0.75、1.00、1.25和1.50 kg·m-2。分别测定不同处理0—90 cm土层土壤中全磷（total phosphorus，TP）和速效磷（available phosphorus，AP）含量、淋溶液的累积淋失量和玉米产量。结果表明，土壤TP和AP含量随着土壤深度的加深逐渐减少。与CK相比，随着秸秆还田量的增加磷素向下迁移降低，秸秆还田量对土壤剖面磷素向下迁移影响显著；淋溶液中P含量显著减少，其中TP降低12.93%～59.85%，AP降低11.22%～46.28%。秸秆还田显著影响玉米产量，秸秆还田量为0.75 kg·m-2时产量最高，较CK增产14.61%。综上所述，秸秆还田可以增加耕层土壤速效磷含量，减少土壤磷素淋失，大幅提高玉米产量，为东北旱地秸秆还田减少磷素淋溶、控制农业面源污染提供了理论依据。 相似文献
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秸秆培肥土壤对优先流中养分淋失的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
为了研究秸秆培肥土壤后对优先流中养分淋失的影响,采用原状土柱模拟养分淋溶的方法,对秸秆培肥后土壤中养分淋失的状况进行了研究。结果表明,土壤经秸秆培肥后,淋溶液中氮、磷和钾的累计含量降低,淋失速度和含量也都有不同程度的降低,但对不同养分降低的效果不同,对阳离子养分的保持效果更好一些,未施秸秆处理的NH4+-N累计含量为秸秆培肥处理的4.54倍;而对硝态氮的保持作用最差,未施秸秆处理的NO3--N累计含量为秸秆培肥处理的2.79倍。说明秸秆培肥土壤对减少养分淋失和降低地下水污染具有一定作用。 相似文献
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为进一步探讨酸雨与土壤磷素流失之间的内在联系,通过土柱淋溶试验,研究模拟酸雨对茶园土壤磷素溶出动力学特征和形态变化的影响。试验共设置4个处理:T1,pH值为3.5的模拟酸雨;T2,pH值为4.5的模拟酸雨;T3,pH值为5.5的模拟酸雨;CK,pH值为6.5的蒸馏水。结果表明,T1、T2、T3处理的土壤可溶性总磷(TDP)累积溶出量均显著(P<0.05)大于CK处理,增幅分别为17.3%、38.8%、20.4%。T1和T2处理的可溶性有机磷(DOP)累积溶出量显著(P<0.05)大于CK处理。回归分析表明,淋出液中总磷(TP)、可溶性无机磷(DIP)的累积溶出量与淋洗液体积的关系符合一级动力学方程(R2>0.999)。与CK相比,T1、T2、T3处理的DIP最大溶出量分别增加了16.0%、49.9%、16.0%,T2处理的TP最大溶出量增加了13.35%。模拟酸雨淋洗结束后,土壤中NaHCO3提取的无机磷、NaHCO3提取的有效磷的质量分数较CK显著(P<0.05)增加,NH4Cl提取的无机磷、NaOH提取的无机磷、浓盐酸提取的全磷质量分数较CK显著(P<0.05)减少。上述结果说明,酸雨既可以直接促进土壤中无机磷和有机磷的溶出,又能够增加土壤中较高活性磷组分的比例,从而增大土壤磷素流失风险。 相似文献
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三种环境材料及其复合施用对盐碱化土壤的改良效果研究 总被引：1，自引：0，他引：1
为了研发新型有机无机复合材料改良盐碱土壤,采用土柱淋溶模拟实验方法,研究了脱硫石膏、改性腐植酸、高分子材料及其复合材料对盐碱土壤理化性能的改良效果,并探讨了相关材料对盐碱土壤的改良机制。结果表明:与不加任何材料的对照处理(CK)相比,脱硫石膏的作用主要是降低盐碱土壤的pH值和土壤钠吸附比(SAR),淋溶后盐碱土壤pH和SAR分别下降了7.46%和37.7%;改性腐植酸的作用是降低盐碱土壤中水溶性盐含量,淋溶后水溶性盐含量较CK降低了64.61%;高分子材料主要作用是增强土壤的保水效果,土壤淋溶液总体积较CK降低了33.1%;三种材料复合处理的淋溶盐碱土壤中大于0.25 mm的土壤团聚体含量增加了20.41%,pH、SAR分别降低0.81%、26.23%。综合评价认为,三种材料复合处理能够在改善盐碱土壤理化性质的同时改良土壤结构,具有较好的综合改良效果。 相似文献
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红壤性水稻土磷素淋溶流失特征及环境阈值研究 总被引：1，自引：0，他引：1
《云南农业大学学报(自然科学版)》2019,(6)
【目的】揭示不同磷含量水平下红壤性水稻土磷素淋溶流失特征及土壤磷素环境阈值。【方法】选取低(P1)、中(P2)、高(P3) 3个磷素水平的红壤性水稻土作为研究对象,采用土柱渗漏试验方法,研究磷素在水稻土剖面中的空间分布特征、土壤渗漏液中总磷(TP)和可溶性总磷(TDP)的含量、流失量特征以及土壤磷素环境阈值。【结果】不同磷素水平红壤水稻土全磷和Olsen-P含量在0～60 cm都有不同程度的累积,在土壤剖面上大致呈现出随着土壤剖面深度的增加,磷素累积量逐渐减少后趋于稳定的趋势;从土壤渗漏液中不同磷形态的含量特征来看,不同磷水平水稻土渗漏液中TP、TDP和PP含量和流失量都呈现出P3 P2P1的特点,与土壤表层Olsen-P含量分布规律一致;红壤性水稻土发生淋溶时的土壤磷素环境阈值为50.34 mg/kg。【结论】滇中红壤性水稻土可能存在磷淋失风险,且土壤中磷素Olsen-P含量越高,淋失风险越大。 相似文献
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以亚热带的棕红壤为装柱材料,用pH 3.5不同浓度(0~0.08 mol/L)的铁、锰单一或混合溶液淋溶土柱40次,研究在干湿交替和不同淋溶方式(铁、锰同时淋溶或交替淋溶)条件下土壤中铁、锰元素的淋溶迁移特征。结果表明:随着淋溶的进行,土柱淋出液的pH逐渐降低,淋溶40次后淋出液的pH低于淋溶液的pH,淋出液中铁、锰的含量与淋溶液的相近;淋溶后土壤中铁、锰含量最高的为游离态,其次为非晶质态,最低的为络合态;淋溶后,土柱中铁的淀积量大于锰的淀积量,除络合态铁、锰的含量比较接近外,游离态和非晶质态铁的淀积量都远高于相应形态锰的淀积量。铁、锰同时淋溶处理的土柱中铁的淀积量高于相应交替淋溶的淀积量,而锰的淀积量则为交替淋溶处理的高于同时淋溶的淀积量,且在交替淋溶条件下,淋溶液中锰的浓度越高,土壤中铁的淀积量越大。交换性K+、Na+、Ca2+、Mg2+随着铁、锰淋溶的进行而淋失,其中Ca2+、Mg2+的流失量较大。 相似文献
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为探究养殖肥液灌溉条件下,季铵盐改性秸秆对土壤氮素淋失的影响及阻控效果,通过室内土柱模拟试验,研究了季铵盐改性秸秆不同施用量（质量分数为0%、1%、2%、4%）和施用方式（0~10 cm混合、0~20 cm混合、10 cm处作为隔层）对不同形态氮素（总氮、硝态氮和有机氮）的影响。结果表明：在试验施用量范围内,季铵盐改性秸秆施加量越大对氮素淋失阻控的效果越好,2%和4%季铵盐改性秸秆施加处理的淋溶液中总氮、硝态氮、有机氮淋失量分别比对照（仅施用养殖肥液）降低了47.1%、51.8%、24.7%和78.7%、83.2%、57.6%,且两处理间均达到5%显著差异水平。3种施用方式对土壤氮素淋失的影响不显著,但0~10 cm混合与0~20 cm混合处理与对照相比,季铵盐改性秸秆的施加能抑制养殖肥液灌溉过程中铵态氮向硝态氮的转化,从而降低氮素淋失风险。此外养殖肥液灌溉氮素淋失以硝态氮为主。研究表明,季铵盐改性秸秆施用是阻控养殖肥液灌溉土壤氮淋失的有效措施。 相似文献
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Long-term straw addition promotes moderately labile phosphorus formation,decreasing phosphorus downward migration and loss in greenhouse vegetable soil 
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下载免费PDF全文 ZHANG Yin-Jie GAO Wei LUAN Hao-an TANG Ji-wei LI Ruo-nan LI Ming-Yue ZHANG Huai-zhi HUANG Shao-wen 《农业科学学报》2022,21(9):2734-2749
Phosphorus (P) leaching is a major problem in greenhouse vegetable production with excessive P fertilizer application. Substitution of inorganic P fertilizer with organic fertilizer is considered a potential strategy to reduce leaching, but the effect of organic material addition on soil P transformation and leaching loss remains unclear. The X-ray absorption near-edge structure (XANES) spectroscopy technique can determine P speciation at the molecular level. Here, we integrated XANES and chemical methods to explore P speciation and transformation in a 10-year field experiment with four treatments: 100% chemical fertilizer (4CN), 50% chemical N and 50% manure N (2CN+2MN), 50% chemical N and 50% straw N (2CN+2SN), and 50% chemical N and 25% manure N plus 25% straw N (2CN+2MSN). Compared with the 4CN treatment, the organic substitution treatments increased the content of labile P by 13.7–54.2% in the 0–40 cm soil layers, with newberyite and brushite being the main constituents of the labile P. Organic substitution treatments decreased the stable P content; hydroxyapatite was the main species and showed an increasing trend with increasing soil depth. Straw addition (2CN+2SN and 2CN+2MSN) resulted in a higher moderately labile P content and a lower labile P content in the subsoil (60–100 cm). Moreover, straw addition significantly reduced the concentrations and amounts of total P, dissolved inorganic P (DIP), and particulate P in leachate. DIP was the main form transferred by leaching and co-migrated with dissolved organic carbon. Partial least squares path modeling revealed that straw addition decreased P leaching by decreasing labile P and increasing moderately labile P in the subsoil. Overall, straw addition is beneficial for developing sustainable P management strategies due to increasing labile P in the upper soil layer for the utilization of plants, and decreasing P migration and leaching. 相似文献
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不同耕作方式对土壤有机磷形态的影响 总被引：9，自引：1，他引：9
采用Bowman和Cole提出的有机磷分级体系,对陇中黄土高原0~5 cm、5~10 cm、10~30 cm不同耕作方式下土壤有机磷的组成变化进行了研究.结果表明,陇中黄土高原有机磷的组成以中度活性有机磷占绝对优势,约占总有机磷含量的72.2%;其次为高稳性有机磷,占15.0%;中稳性有机磷占11.0%;最少的为活性有机磷,占总有机磷含量的1.8%.同一层次不同处理中,各形态有机磷均以免耕秸秆覆盖(NTS)含量最高,依次为:免耕秸秆覆盖(NTS)>免耕不覆盖(NT)>传统耕作结合秸秆还田(TS)>传统耕作不覆盖(T).土壤剖面中总有机磷和各组分有机磷含量变化规律为:表层总有机磷及表层各组分有机磷含量较高,随着深度的增加,总有机磷和各组分有机磷含量逐渐下降.同一层次不同处理的总有机磷含量均以免耕秸秆覆盖(NTS)最高,而传统耕作(T)在各个层次中总有机磷含量均最低. 相似文献
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[目的]研究稻草、玉米秸秆和甘蔗渣覆盖对茶园土壤养分的影响,筛选出适宜的覆盖材料,为茶园的可持续发展提供理论依据.[方法]在成龄茶园中,设覆盖厚度相同（8 cm）的稻草、玉米秸秆、甘蔗渣处理和不覆盖处理作对照（CK）,测定不同处理土壤有机质、土壤碱解氮、土壤速效磷、土壤速效钾等含量和土壤含水量、茶鲜叶产量及茶叶理化成分等指标.[结果]覆盖稻草、玉米秸秆和甘蔗渣处理可提高0～60 cm土层土壤有机质、速效磷和速效钾的含量;覆盖稻草和玉米秸秆处理可提高0～40 cm土层土壤碱解氮的含量;覆盖甘蔗渣处理使0～60 cm土层土壤碱解氮含量降低,土壤pH值增高.在夏、秋茶期3个覆盖处理0～60 cm土层的土壤含水量均高于CK;春茶期,3个覆盖处理0～20cm土层的土壤含水量均高于CK,稻草处理的土壤含水量最高.覆盖玉米秸秆和稻草处理的鲜叶产量分别比CK增加13.42％和9.47％,覆盖甘蔗渣的产量较CK降低了5.26％.覆盖3种秸秆处理可使茶叶的茶多酚含量增高,氨基酸含量降低.[结论]稻草和玉米秸秆覆盖可促进茶园土壤养分的供应,提高茶树产量. 相似文献
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为探明腐植酸与磷肥施用方式对土壤磷素移动性和淋失量的影响，通过室内土柱淋溶试验，分别设计了不施肥（CK）、基施腐植酸钾追施/不追施磷肥（HA-P、HA）、基施磷肥追施/不追施腐植酸钾（P-HA、P）和磷肥腐植酸钾共同基施（P+HA）共6个处理，来探讨将腐植酸水溶性肥料中的主要原料腐植酸钾与磷肥按照不同施用方式施入土壤后对土壤磷素剖面迁移能力和淋出的影响。结果表明：在相同的灌溉条件下，HA-P处理显著增加了土壤磷素的淋出，分别比P-HA、P和P+HA 3个处理的磷素淋出总量高244.08%、78.51%和35.34%，而P-HA则显著降低了土壤磷素的淋出量；P+HA和P-HA处理土壤剖面的速效磷和全磷含量均随土层深度的增加而显著增加，与P处理结果相似，而HA-P处理剖面各层土壤的速效磷和全磷含量差异较小；HA处理会使土壤磷素淋出略有增加。研究表明，腐植酸钾与磷肥等量输入时，以腐植酸钾为基肥、磷溶液进行追肥的施用方式对土壤磷素移动的促进作用最大，有较高的淋失风险，而基施磷肥、追施腐植酸钾则可以显著控制土壤剖面磷素移动，降低土壤磷素的淋出量。 相似文献
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等碳量玉米秸秆及其腐解、炭化材料还田对黑土腐殖质的影响 总被引：3，自引：0，他引：3
本文通过在高型塑料桶施加等碳量的玉米秸秆、腐熟秸秆和生物质炭的盆栽试验,以不施加有机物料作对照,研究不同还田材料对土壤腐殖质组成和胡敏酸结构性质的影响,为施用不同秸秆产品提供科学支持。试验共设4个处理,分别是不施加有机物料的对照(CK)、施加玉米秸秆(CS)、施加腐熟玉米秸秆(HCS)和施加玉米秸秆生物质炭(Bc),每个处理3次重复。结果表明:3种有机物料处理有利于增加土壤有机碳含量,改善腐殖质组成。Bc、HCS和CS处理SOC分别增加了18.20%、17.36%和1.45%,Bc和HCS处理差异显著;水溶性物质(WSS)含碳量分别增加36.36%、36.36%和18.18%,差异显著;胡敏素(HM)含碳量分别增加28.91%、24.69%和1.25%,Bc和HCS处理差异显著;胡敏酸(HA)含碳量分别增加21.64%、19.65%、8.46%,差异显著;富里酸(FA)含碳量显著减少;PQ值显著增加,从CK的62.86%分别增加到74.16%、69.86%和67.47%。不同材料对HA分子结构的影响不同,CS和HCS 2种秸秆处理的HA分子H/C和2920/1620比值增大(分别从1.056增加到1.075和1.107;从0.262增加到0.333和0.380),高温/中温放热比和失重比显著降低(分别从1.95降低到1.75和1.57;从1.56降低到1.50和1.41),说明施加玉米秸秆和腐熟秸秆使得HA分子缩合度和芳香性下降,脂族性增强,有利于HA分子向简单化方向发展;而Bc与秸秆处理相反,HA分子H/C和2920/1620比值减小(分别从1.056减少到1.025;从0.262减少到0.223),高温/中温放热比和失重比增加(分别从1.95增加到2.19;从1.56增加到1.65),说明施加生物质炭使得HA分子脂族与芳香碳比例下降,缩合度和芳香性增强,更有利于HA分子的稳定。秸秆和腐熟秸秆还田有利于增强HA的活性,而生物质炭还田更有利于土壤有机碳的固定。 相似文献
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炭化玉米秸秆对棕壤磷素组分及有效性的影响 总被引：6，自引：0，他引：6
【目的】以单施化肥和普通玉米秸秆（腐熟和未腐熟）配施化肥为对照,研究炭化玉米秸秆对棕壤磷素组分及有效性的影响,分析玉米秸秆炭化还田对改善土壤磷素肥力的效果。【方法】对未腐熟、腐熟和炭化的玉米秸秆配施化肥处理（各处理均施用等量化肥,秸秆处理均按等碳量）进行室内模拟培养试验,采用Hedley修正法顺序提取测定各处理磷素组分;采用严昶生的恒温震荡吸附法测定各处理对磷素吸附解吸特性的影响。【结果】玉米秸秆配施化肥处理比无秸秆（单施化肥）处理可以明显提高土壤中全磷的含量,其提高幅度与秸秆处理所带入的磷素数量明显相关;不同处理的玉米秸秆对土壤磷素组分的影响比较明显,虽然本身有效磷含量不高,但炭化玉米秸秆施入土壤后可以明显提高土壤中碳酸氢钠无机磷及有机磷含量;施用玉米秸秆处理可以明显降低土壤对磷酸根离子的吸附量,以炭化玉米秸秆处理最为显著,玉米秸秆腐熟与否与土壤对磷酸根离子的吸附数无明显相关。【结论】施用炭化玉米秸秆还田不但可以促进土壤中磷素的有效化,而且可以减少土壤对磷的固定,提高磷肥的利用率,但也可能增强进入土壤中磷素的活动性,增大磷素的环境风险。 相似文献
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以冬小麦品种石新616,夏玉米品种浚单20为试验材料,采用田间定位试验和原位淋溶装置的方法,研究了河北省山前平原高产农田不同氮肥措施对冬小麦-夏玉米轮作农田0～100 cm土体中氮素淋失的影响。结果表明:不同施氮处理0～100 cm土层的NO3--N淋溶量和累积量均随施氮量的增加而增大;不同施氮措施对0～100 cm土体中无机氮分布和累积量的影响顺序为OPT+N处理>FP处理>FP-S处理>OPT处理>OPT-N处理>CK,其中OPT处理的小麦和玉米产量显著增加,且小麦和玉米收获后土壤的无机氮累积量明显降低;小麦季硝态氮主要分布在20～40 cm土层,玉米季硝态氮主要分布在表层和深层土体中;过量施氮是造成土壤氮素淋失和累积的主要来源。综合考虑经济效益和生态效益,在秸秆还田条件下,施氮量减少20%的施肥措施(OPT处理)是值得推荐的施氮措施。 相似文献