活化剂对复垦土壤理化性质及作物生长的影响

随着新农村建设的发展,大量的旧宅基地被废弃,造成土地资源的浪费,为缓解人地关系紧张的问题,需要对旧村庄宅基地复垦。针对复垦土壤的生产能力恢复问题,本研究通过喷施土壤活化剂,探讨微生物激活技术对宅基地土壤修复的效果。取宅基地土壤进行盆栽试验,每隔10d喷施不同浓度的活化剂,通过测量喷施前后土壤的理化性质指标变化和作物的生长情况来评判其对土壤的活化作用及对作物生长的影响。结果显示：施用该活化剂后,土壤的理化性质得到极大改善,作物出苗齐全,生长状况佳。这表明该活化剂地改良效果明显。     

土壤养分对作物茎叶稳定碳同位素组成和生物产量的影响

在盆栽条件下,对甘肃省河西地区3个灌漠土的养分限制因子进行了研究,并在此基础上对高粱茎叶组织稳定C同位素组成(δ13C)和生物产量进行了比较分析.3种土壤的养分限制因子分别为:金昌小井子农场土壤为P、N、Mn、Zn,各元素缺乏程度为P>Mn>Zn>N;武威湖里土壤为P>N;武威白云土壤为N>Zn>Mn.作物茎叶δ13C值的变化规律为:3种土壤的最佳处理(OPT)的作物茎叶δ1C值均高于各自的其余处理,小井子农场、武威湖里及武威白云作物茎叶组织的δ13C值分别为-12.0%o,-12.3‰及-12.3‰,与不施肥条件(CK)相比作物δ13C值的增加幅度分别为16.63%、17.15%和13.17%.在所有减元素处理中,作物茎叶组织δ13C值与其对应的生物产量表现为相同的变化趋势,在最佳处理中,土壤养分充足、作物生长状况良好,因而作物茎叶组织δ13C值最高,而在所有减元素处理中,由于减元素使得其处理的营养不足影响作物生长,进而引起作物茎叶δ13C值的降低.小井子农场土壤的高粱茎叶δ13C值-N及-P处理分别为-13.8‰及-13.7‰,武威湖里-P处理为-14.8‰,居最低,武威白云-N及-Zn分别为-13.4‰及-13.3‰.在加元素处理中,3种土壤的高粱茎叶组织δ13C和生物产量的关系较为复杂.     

湖南洞庭湖地区土壤-作物系统铅含量及其影响因素

以湖南洞庭湖地区为研究区域,探讨了土壤有机质、pH值、P、N对Pb在土壤-作物系统中迁移的影响,研究了Pb、Cd复合污染对水稻Pb、Cd富集的作用。相关分析结果表明:随土壤有机质含量的增加,离子交换态Pb含量减少,但通过转化可以被植物吸收利用的有机质的结合态Pb含量增加,进而增加了水稻对土壤Pb的吸收量;土壤为中性偏碱性时,土壤中Pb的活性和水稻Pb的富集能力均较酸性土壤中有所降低;在土壤中增施氮肥和磷肥可降低土壤中离子交换态Pb的含量,减少水稻对Pb的吸收。因此,土壤有机质、pH值、P、N是影响水稻Pb含量及土壤Pb活性的重要因素。Pb-Cd复合污染研究结果表明:土壤中同时存在Pb、Cd时,Pb元素的存在促进了水稻对Cd元素的吸收,而Cd却抑制了水稻对Pb的吸收。     

海南岛不同地质背景下的土壤类型、质量特征和作物适宜性

文章利用海南岛SOTER数据库及自动土地评价模型ALES评价结果,对海南岛4种主要母岩上发育的土壤类型、土壤性质及香蕉种植适宜性与母质的关系进行了分析。海南岛不同母岩上土壤类型的发育呈现多样性,土壤类型的分布明显受到母岩类型、成土年龄、成土环境等因素的影响。酸性火成岩上主要发育有雏形土和富铁土,基性岩上则主要是发育良好的铁铝土,碎屑岩上主要是雏形土,而海相沉积物由于土壤形成时间的差异出现了多样的土壤类型。在海南岛湿热的气候条件下,原生母岩上发育的土壤,尽管成土母岩成分各不相同,但一些土壤性质已经没有明显差别,如交换性钙、镁、钠等,部分土壤化学性质如交换性钾的含量继承了母岩特性。各种母岩上发育的土壤,在自然条件下,适宜香蕉种植的比例都很低,但基性火成岩和海积物上发育的土壤,更容易受到人为管理措施的影响,如果满足一定的技术和经济投入,海南岛热带作物的种植潜力可以得到进一步的挖掘。     

作物生长季节降水量和农业地下水开采量对地下水变化影响研究——以河北晋州地区为例

晋州地区是典型的农业井灌区,通过对该地区农作物生长季节降水量-农业地下水开采量-地下水埋深之间互动变化特征及其机制研究发现,枯水年份,农业地下水开采量的大小与小麦、玉米生长季节的降水量变化密切相关;平水年份,小麦生长季节的降水量变化对农业地下水开采量影响占主导,其次为玉米生长季节的降水量变化;丰水年,农业地下水开采量仅与小麦生长季节的降水量变化之间具有明显相关性,与玉米生长季节的降水量变化相关性明显弱化。不同水文年降水量变化,在影响农业地下水开采量增减的同时,对地下水的入渗补给量呈现与开采量逆向变化,二者叠加影响地下水位动态变化。平水年份或丰水年份,小麦生长季节地下水埋深增大,玉米生长季节降水量一般能满足玉米需水量,地下水埋深减小。因此,充分利用作物生长季节降水量,对减少地下水开采和高产农业的稳定发展有重要意义。     

地下水埋深对作物产量与水分利用效率的影响及作物系数变化

采用排水式蒸渗仪试验,研究不同地下水埋深对冬小麦和春玉米产量和水分利用效率的影响及其作物系数的变化,表明冬小麦和春玉米生育期的地下水位分别控制在1.5 m和1.0 m以下时产量和水分利用效率最为适宜,作物系数随地下水埋深的变化而变化,幅度可达到0.5～0.6,作物系数最大值处于1.2 m埋深处。研究结果可为地下水埋深较...     

酸活化坡缕石对土壤中Cd的钝化效果研究

为探究不同浓度H2SO4溶液活化的坡缕石对土壤中Cd的钝化效果,使用浓度分别为5％、7.5％、10％、12.5％、15％的H2SO4溶液对坡缕石进行活化,加入Cd污染土壤进行钝化实验和盆栽实验.结果表明:施加不同浓度H2SO4溶液活化的坡缕石均能显著降低土壤有效态Cd含量,10％的H2SO4活化的坡缕石钝化效果最显著,...     

生物炭对土壤理化性质影响的研究进展

生物炭是有机物原料在完全或者部分缺氧条件下,经过高温热裂解(通常700℃)产生的一类富碳、高度芳香化和稳定性高的有机物质。生物炭为全球气候变化、粮食危机和生态污染修复等提供了综合解决方案。生物炭对土壤物理和化学性质具有明显的改良作用。其多孔特性和比表面积有利于土壤聚集水分、提高孔隙度、降低容重,从而为植物生长提供良好的环境。同时,生物炭是酸性土壤一种理想的改良剂。其含有的养分元素可直接输入土壤,其表面电荷和官能团有利于土壤养分的保留。但是,生物炭由于受原材料和制备条件的影响,各研究结论并不一致。综述了生物炭输入对土壤物理和化学性质影响的研究进展,指出了目前研究存在的不足和需要加强的方面,从而为生物炭的应用和推广提供一定的思路。     

不同淹水深度对香蒲生长状况、水质及底泥理化性质的影响

为了研究湿地香蒲种群对不同水深环境的生态响应规律和特征，分别于2018-06-30，2018-07-30，2018-08-29，2018-09-28进行野外采样，通过调查和室内化学分析，探讨了7个不同淹水深度下香蒲种群生长指标、水质因子和底泥因子的变化情况。结果表明：在不同淹水深度下，香蒲的生长指标差异显著，当淹水深度为50 cm时，香蒲的生长状态最优；4个采样日石佛寺水库水样大体呈弱碱性，底泥类型为中性偏酸性；随着淹水深度的增加，水样中的溶解氧（DO）、硝态氮（NO₃^-）和亚硝态氮（NO₂^-）质量浓度逐渐减小，总氮（TN）和氨氮（NH₄⁺）质量浓度增大，底泥中氨氮（NH₄⁺）和有机碳（SOC）质量分数总体增大，总氮（TN）、硝态氮（NO₃^-）和亚硝态氮（NO₂^-）质量分数逐渐减小，电导率总体逐渐降低，总磷（TP）和速效磷（AP）的质量分数基本呈波动状态。底泥和水体中氮元素的含有量对香蒲的生长影响较大。     

土壤类型及组分对热活化过硫酸盐氧化降解土壤中挥发性氯代烃的影响

为了探究高级氧化技术对土壤中有机氯代烃的氧化降解作用,为ISCO（in situ chemical oxidation）技术体系提供重要的理论依据和数据支撑,考察了热活化过硫酸盐（persulfate,PS）氧化降解不同类型土壤（砂类土壤、黏土类土壤）中挥发性氯代烃污染物（三氯乙烯（TCE）、三氯乙烷（TCA）、顺式-1,2-二氯乙烯（cis-1,2-DCE）、1,2-二氯乙烷（1,2-DCA））的效能;同时,通过硫酸盐与土壤相互作用过程研究,探究了不同土壤介质中有机质和无机组分在过硫酸盐消耗中所占比例。结果表明：在50℃时,热活化过硫酸盐可有效降解土壤中1,2-DCA、cis-1,2-DCE、TCA和TCE,砂类土壤介质中4种氯代烃降解效果依次为25%、89%、5%和61%,黏土类土壤介质中4种氯代烃降解效果依次为35%、86%、8%和63%;4种氯代烃的降解效果从高到低顺序依次为cis-1,2-DCE、TCE、1,2-DCA、TCA,砂类土壤中的氯代烃总体降解效果优于黏土类土壤中氯代烃的降解效果。另外,土壤中过硫酸盐氧化降解氯代烃反应研究发现,砂类和黏土类土壤介质组分中有机质消耗率分别为81.3%和72.6%,铁元素消耗率分别为80.5%和38.6%,表明土壤介质组分与过硫酸盐发生了氧化还原反应,从而导致过硫酸盐自身的大量消耗。由此可知,土壤介质中的有机质、铁元素等矿物质均参与过硫酸盐的消耗过程,且土壤有机质、铁元素与氯代烃之间在消耗过硫酸盐反应上存在竞争关系,土壤组分过多地消耗了过硫酸盐,导致了氯代烃的氧化降解效率较低。因此,针对实际有机氯代烃污染场地,采用过硫酸盐氧化技术进行修复时,过硫酸盐的实际投加量要远高于化学计量值,需充分考虑到土壤组分对过硫酸盐自身的消耗作用。     

Effects of Activated Irrigation Water on Soil Physicochemical Properties and Crop Growth and Analysis of the Probable Pathway

With the problem of shortage of water resources becoming increasingly prominent, the improvement of production efficiency of agricultural water resources in China has become an important research content of modern irrigated agriculture. The technology of activated irrigation water provides a new way to excavate the physiological production potential of irrigation water and improve the comprehensive efficacy of irrigation water in agro-ecosystems. In this study, the research progress of the variable characteristics of physicochemical properties of activated irrigation water, the transport and transformation of soil material by activated irrigation water, and the promotion of crop growth by activated irrigation water were comprehensively analyzed. On this basis, according to the basic theories of soil physics, crop physiology, and material transport dynamics, the effects of activated irrigation water on soil material transport, soil material transformation, water and nutrition uptake by root, and crop yield formation and the probable pathway were analyzed. The key problems of basic science and applied technology in the future research are put forward to provide reference for the scientific and reasonable utilization of activated irrigation water technology.     

再生水灌溉之地下水影响的监测研究

依据再生水灌溉对地下水影响途径分析,建立地表再生、包气带土壤水和地下水监测网系统三位一体的综合试验站,研究再生水灌溉对地下水的影响机理。     

滴灌条件下土壤水盐运移特性的研究现状

滴灌条件下的水盐运移特性是寻求开发利用盐碱地和次生盐碱化防治的基础,国内外学者对此进行大量研究.在国内外研究成果的基础上,综述了滴灌点源入渗影响因素、入渗模型特性、水分分布特征、湿润体浸润形状、湿润锋运移、盐分运移的规律,为滴灌点源水盐运移的研究提供依据.     

遥感信息与作物生长模型的耦合应用研究进展

卫星遥感技术具有快速、宏观、准确、客观、及时、动态等特点,在大范围作物长势监测和产量预测等方面具有得天独厚的优势。但遥感监测常常受卫星遥感数据空间分辨率、时间分辨率等因素的影响,且遥感信息大多反映的是瞬间物理状况。作物生长模型是对作物生长、发育、产量形成过程中的一系列生理生化过程进行数学描述,是一种面向过程、机理性的动态模型。但是,当作物模拟从单点研究发展到区域应用时,由于随空间尺度的增大导致模型中一些宏观资料的获取和参数的区域化方面存在很多困难。
遥感信息与作物生长模型的耦合应用可以解决作物长势监测和产量预测等一系列农业问题,越来越受到相关研究人员的关注,已经逐渐成为一个重要的研究领域。因此,随着作物模型和遥感技术的迅速发展,如何将两者结合,进行互补性的研究是很有意义的。在查阅了相关资料的基础上,综述了遥感信息与作物生长模型的耦合应用以及发展历程,分别阐述了两种遥感数据与作物生长模型的结合方法——强迫法和同化法,总结了两类方法的应用情况。最后提出了该领域存在的问题,以及进一步解决的研究方向。     

泾惠渠灌区配水管理决策支持系统研究

合理调配泾惠渠灌区水量,提高灌区灌溉效益。根据渠首来水量、含沙量与降雨情况,采取续灌调配水量、轮灌调配水量和应变调配水量三种方法。通过灌区配水管理决策支持系统在灌区的应用,三种水量调配方法提高了灌区供水调蓄能力,有效缓解灌溉用水供需矛盾。按不同情况调配水量,将有限的水资源进行合理分配,提高了水资源的利用率。     

喷灌条件下冬小麦田间水分运移数学模拟及灌溉模式的研究

为探讨节水高产喷灌模式,用数学模拟和田间试验相结合方法,研究了冬小麦在喷灌条件下田间水分运移规律。数学模拟结果与田间实测土壤含水率吻合良好。在此基础上模拟计算出不同喷灌定额下,消耗于作物蒸腾、表土蒸发和深层渗漏的水量,结果表明40～60mm喷灌定额下的农田水分无效消耗(表土蒸发+深层渗漏)最小,从而得出节水高产的冬小麦喷灌灌溉模式。经田间试验对比,获得相同产量条件下,本文提出的模式比现行喷灌模式节约灌溉水45%。     

环境水土对重要建筑材料的腐蚀作用

从建筑材料和水土中活跃成分的化学性质出发,讨论环境水土成分对重要建筑材料的腐蚀的机理及其评价的有关问题。     

生物炭对土壤理化性质影响的研究进展简

Biochar is an organic material with high carbon content, most aromatic structure and great stability resulting from high temperature thermal conversion (usually < 700 ℃) of organic materials under the completely or in part anoxic condition. Due to its stable chemical properties, biochar has received widely attention as a strategy to reduce greenhouse gas emissions. In addition, biochar shows great potential in soil improvement and environmental pollution remediation, and provides a comprehensive solution for the global climate change, food crisis and ecological pollution remediation. Biochar is a carbon rich material, in association with porous characteristics and high surface area which are favorable to accumulating soil moisture, to increasing the porosity, to reducing density and bulk density, and to promoting the formation of soil aggregation. All the above soil physical improvement can provide a good environment for the growth of plants. Furthermore, biochar is an ideal acidic soil amendment which can improve the pH of acidic soil. It contains nutrient element which can be directly released into soil, and its surface charge and functional groups are conducive to soil nutrient retention, such as the reduced leaching of NH⁺₄ and NO^-₃, PO^3-₄, therefore improve the efficiency of nutrient elements. However, the effect of biochar amendments highly influenced by raw materials and pyrolysis conditions is of inconsistent and sometimes even contrast results can be concluded. In this paper, we summarize the current status and knowledge gaps about the effect of biochar amendments on soil physical and chemical properties and some suggestions are also strengthened. Finally, some possible negative impacts of biochar application and research suggestions are discussed in order to better use of biochar in agriculture.     

典型井灌区农田土壤和地下水库调蓄汛雨径流的研究

针对80年代以来,北京市平原区地下水资源日益匮乏,必须减少径流流失与燕发消耗,利用汛雨与径流增加可用水资源,对在北京市东南郊天堂河流域水资源试验区取得的近20年的降水、地下水位等资料进行了较全面地整理;分析计算了不同水文年度0-3m层土壤水库的蓄水容量和调蓄能力;揭示了流域内不同层次地下水间的水力联系;研究了潜水、承压水随降水的多年变化关系,并证明在当前地下水埋深条件下,降水对浅层地下水位变化的影响是跨年度完成的.