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硅钙基材料的制备及其对镉污染土壤钝化效果研究
1
作者 林嘉茵 侯玉婷 +4 位作者 曾海岑 李伟志 李冬琴 叶挺进 陈火君 《生态环境学报》 北大核心 2025年第8期1282-1292,共11页
原位钝化技术作为一种简洁高效的土壤重金属化学修复手段,被广泛认为是实现镉污染农田安全生产的重要技术途径。为寻求高效经济的镉污染土壤钝化材料,以不同比例尾矿与石灰石进行混合,通过高温煅烧制备出粉末状(Calcium Silicate Powder... 原位钝化技术作为一种简洁高效的土壤重金属化学修复手段,被广泛认为是实现镉污染农田安全生产的重要技术途径。为寻求高效经济的镉污染土壤钝化材料,以不同比例尾矿与石灰石进行混合,通过高温煅烧制备出粉末状(Calcium Silicate Powder,CSP)和球形(Calcium Silicate Sphere,CSS)硅钙基钝化材料。采用柠檬酸浸提缓释法研究两种硅钙基材料有效硅的释放特性,并通过土壤厌氧-好氧培养试验,评估不同形状硅钙基材料及其投加量对土壤中镉有效性的影响。结果表明,制备的CSP有效硅含量达20.3%,二氧化硅的活化率显著提高至60.8%,显著高于单一尾矿粉或石灰石粉。两种材料相比,CSS的初期溶出率为2.6%,表现出良好的缓释特性。两种硅钙基材料的施用显著提高了土壤pH值,降低了孔隙水中亚铁离子浓度,进而有效减少了土壤中镉的有效性。当两种材料的投加量为0.8%时,与对照组(不添加钝化材料)相比,CSP和CSS使土壤水溶态镉含量分别降低90.2%和61.4%,CaCl2提取态镉分别降低42.4%和24.3%,且土壤中可交换态镉显著转化为残渣态镉,其中添加0.8%CSP的效果最佳,可交换态镉降低了15.6%。综上,两种硅钙基材料均能显著提高土壤pH及有效硅含量,CSS相比CSP具有更显著的缓释特性,而CSP因比表面积大、吸附能力强,在降低土壤镉有效性方面效果更为优异,在镉污染土壤修复中具有重要应用潜力。 展开更多
关键词 硅钙基材料 镉 缓释特性 土壤钝化 水稻土 修复
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蚓粪、猪粪配施化肥对土壤质量、辣椒生长及品质的影响 被引量：2
2
作者 吴东阳 吴家欢 +3 位作者 李伟志 黄志杰 杨春亚 陈火君 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2024年第9期1416-1425,共10页
粪肥还田是常见畜禽粪污资源化无害化的处理手段之一。深入讨论粪肥还田在特定农业生态系统中的应用效果,针对辣椒产地土壤结构破坏、肥力下降和辣椒减产的问题,同时比较蚯蚓粪和猪粪的施肥还田效果差异,开展田间试验探究猪粪、蚯蚓粪... 粪肥还田是常见畜禽粪污资源化无害化的处理手段之一。深入讨论粪肥还田在特定农业生态系统中的应用效果,针对辣椒产地土壤结构破坏、肥力下降和辣椒减产的问题,同时比较蚯蚓粪和猪粪的施肥还田效果差异,开展田间试验探究猪粪、蚯蚓粪配施化肥对土壤质量、辣椒生长及品质的影响,以期为粪肥还田利用和培肥土壤提供数据支撑。试验设计6个不同处理:CK(不施肥处理)、CF1(农户习惯施肥)、OF(优化配方施肥)、VC1(蚯蚓粪+优化施肥85%N)、VC2(蚯蚓粪+优化施肥70%N)和PM(猪粪+优化施肥85%N)。主要结果如下:与不施肥和单施化肥相比,粪肥与化肥配施能有效改善土壤结构、显著优化土壤肥力,促进辣椒生长发育和品质。结合主成分分析,以隶属函数得分值最高的VC2处理改善土壤效果最好,使土壤容重降低了1.81%,土壤pH提高了7.20%,土壤有机质含量增加了101%,土壤铵态氮、硝态氮、有效磷和速效钾含量分别增加了60.2%、209%、152%和192%。蚯蚓粪配施化肥明显促进了辣椒的生长发育,与CK相比VC2处理辣椒产量显著提高达到13.4t·hm^(-2),而且显著提高辣椒维生素C和可溶性糖含量。不同施肥处理对辣椒可溶性固形物含量变化无显著性影响(p>0.05)。蚯蚓粪替代30%化肥处理改善土壤质量、提高辣椒生长和品质的综合效果最佳。该研究为粤西地区的农业生产实践提供科学依据和理论基础,探究出同时兼顾土壤综合肥力、辣椒生长及品质的合理施肥方式,对提升农业生产效率、促进农业绿色发展具有重要作用。 展开更多
关键词 蚯蚓粪 土壤理化性质 辣椒 产量 果实品质 主成分分析
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蚯蚓粪对水稻生长及根际和非根际土壤养分的影响 被引量：1
3
作者 莫天津 徐会娟 《安徽农业科学》 CAS 2024年第5期166-169,172,共5页
[目的]通过把灭菌蚯蚓粪和未灭菌蚯蚓粪施入水田作基肥,探究蚯蚓粪中微生物对水稻产量的影响。[方法]把灭菌蚯蚓粪和未灭菌蚯蚓粪通过氮、磷含量换算替代30%化肥作为基肥,设置4个处理(灭菌蚯蚓粪30%替代化肥+70%化肥、未灭菌蚯蚓粪30%... [目的]通过把灭菌蚯蚓粪和未灭菌蚯蚓粪施入水田作基肥,探究蚯蚓粪中微生物对水稻产量的影响。[方法]把灭菌蚯蚓粪和未灭菌蚯蚓粪通过氮、磷含量换算替代30%化肥作为基肥,设置4个处理(灭菌蚯蚓粪30%替代化肥+70%化肥、未灭菌蚯蚓粪30%替代化肥+70%化肥、100%化肥、不施肥),分析灭菌蚯蚓粪替代30%化肥对水稻产量及根际、非根际土壤有机质、pH、有效磷、硝态氮和铵态氮的影响。[结果]施用未灭菌蚯蚓粪替代30%化肥处理的水稻秸秆产量最大为(87.99±2.21) kg/hm^(2);施用蚯蚓粪替代部分化肥整体上可以改良酸性土壤的pH,施用化肥会加强酸性土壤的酸性,根际土的pH略低于非根际土;施用蚯蚓粪可以提高土壤全氮、全磷、全钾含量,其中根际土养分含量高于非根际土;蚯蚓粪+70%化肥增加有机质最多,根际土有机质含量比非根际土有机质含量多。[结论]施用蚯蚓粪替代30%可以提高水稻产量,提高根际土和非根际土的全氮、全磷、全钾含量,改善土壤pH,提高土壤有机质含量,蚯蚓粪中的微生物对水稻生长和产量具有促进作用。 展开更多
关键词 灭菌蚯蚓粪 蚯蚓粪 有机肥替代 水稻
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香蕉茎秆及其生物炭对珠江三角洲土壤团聚体特征的影响 被引量：4
4
作者 黄伟濠 秦海龙 +5 位作者 卢瑛 李博 唐贤 王超 阳洋 欧锦琼 《中国生态农业学报（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期413-420,共8页
为了探究施用香蕉茎秆(蕉秆)及其制备的生物炭对珠江三角洲农田土壤肥力的影响, 本文通过土壤 培养和盆栽试验, 研究了施用 0.5%、1.0%和 2.0%蕉秆和水稻秸秆(稻秆)及其生物炭后, 土壤中不同粒级水稳 性团聚体的组成, 并采用团聚体平均... 为了探究施用香蕉茎秆(蕉秆)及其制备的生物炭对珠江三角洲农田土壤肥力的影响, 本文通过土壤 培养和盆栽试验, 研究了施用 0.5%、1.0%和 2.0%蕉秆和水稻秸秆(稻秆)及其生物炭后, 土壤中不同粒级水稳 性团聚体的组成, 并采用团聚体平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)、分形维数(D)和平均重量比表面 积(MWSSA)等评价团聚体的稳定性。结果表明: 1)珠江三角洲农田土壤水稳定性团聚体以<0.25 mm 微团聚体为主, 占团聚体比例 29.80%~52.52%;1~0.5 mm 团聚体次之, 占 18.19%~20.08%。2)施用 1.0%、2.0%蕉秆和 2.0%稻秆显著增加>0.25 mm土壤团聚体总量, 并显著提高土壤团聚体水稳定性;与不施用有机物料对照相比, 团聚体 MWD 分别增加 45.60%、62.37%和 65.50%, GMD 分别增加 43.45%、55.34%和 60.66%, D 分别降低 2.23%、2.32%和 2.78%, MWSSA 分别降低 18.14%、20.09%和 23.01%。3)MWD、GMD 与> 5mm、5~2 mm 和 2~1 mm 团聚体所占比例呈极显著或显著正相关, 与<0.25 mm 微团聚体所占比例呈极显著负相关;D、MWSSA 与<0.25 mm 微团聚体所占比例呈极显著正相关, 与>5 mm、5~2 mm 和 2~1 mm 团聚体所占比例呈极显著或显 著负相关。4)综合主成分和差异显著性分析结果表明, 施用 2.0%和 1.0%蕉秆提高土壤团聚体稳定性效果佳, 均与施用 2.0%稻秆没有显著差异, 而施用蕉秆生物炭和稻秆生物炭短期内不能提高土壤团聚体 稳定性。研究结果可为蕉秆废弃物资源化利用、提高土壤肥力提供参考依据。 展开更多
关键词 农田土壤 土壤团聚体稳定性 香蕉茎秆 生物炭 珠江三角洲
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土壤游离氧化铁高光谱特征与定量反演 被引量：10
5
作者 阳洋 黄伟濠 +5 位作者 卢瑛 李博 欧锦琼 唐贤 王超 陈勇 《华南农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期91-99,共9页
【目的】建立基于可见−近红外光谱的土壤游离铁精确预测模型,简单、快速、经济地预测土壤游离铁,有助于研究土壤发生和分类。【方法】采集广西壮族自治区的铁铝土、富铁土、淋溶土和雏形土等82个旱地土壤剖面的B层土壤,进行室内土壤化... 【目的】建立基于可见−近红外光谱的土壤游离铁精确预测模型,简单、快速、经济地预测土壤游离铁,有助于研究土壤发生和分类。【方法】采集广西壮族自治区的铁铝土、富铁土、淋溶土和雏形土等82个旱地土壤剖面的B层土壤,进行室内土壤化学分析、光谱测定,分析不同光谱变换后的光谱反射率与土壤游离铁含量的相关性。基于特征波段利用偏最小二乘回归(PLSR)和逐步多元线性回归(SMLR)法建立土壤游离铁含量光谱预测模型,通过决定系数(R2)、均方根误差(RMSE)和相对预测偏差(PRD)确定最优模型。【结果】土壤光谱曲线分别在457、800和900 nm波段附近有明显的游离铁吸收和反射峰特征;土壤游离铁含量与原始光谱反射率呈负相关;原始光谱经过微分变换后,游离铁含量与光谱反射率相关性显著提高;基于400~580和760~1300 nm特征波段和一阶微分光谱变换的SMLR模型预测精度最高,其验证集的R2和RPD分别为0.85和2.62,RMSE为8.41 g·kg−1。【结论】将可见近红外光谱技术应用于土壤游离铁含量高效快速地预测具有良好的可行性。广西旱地土壤光谱反射率与土壤游离铁含量具有高度的相关性,应用逐步多元线性回归方法可以很好地建立土壤游离铁含量反演模型。 展开更多
关键词 土壤游离铁 光谱特征 光谱变换 预测模型 广西
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粤北山区不同土地利用方式下土壤有机碳及其组分特征 被引量：5
6
作者 付志蓝 卢瑛 《热带作物学报》 CSCD 北大核心 2020年第3期627-632,共6页
土壤碳库影响土壤肥力和全球气候变化,土壤有机碳及其组分能够敏感地反映土壤碳库的变化。研究不同土地利用方式下土壤有机碳及其组分特征对指导土壤资源的合理利用与管理具有重要意义。采集粤北山区6种土地利用方式(林地、茶园、果园... 土壤碳库影响土壤肥力和全球气候变化,土壤有机碳及其组分能够敏感地反映土壤碳库的变化。研究不同土地利用方式下土壤有机碳及其组分特征对指导土壤资源的合理利用与管理具有重要意义。采集粤北山区6种土地利用方式(林地、茶园、果园、弃耕地、水田、水旱轮作)的表层土壤(0~20 cm),测定土壤有机碳(SOC)及其易氧化有机碳(EOC)、颗粒有机碳(POC)、胡敏酸碳(HAC)、富里酸碳(FAC)和胡敏素碳(HMC)等组分,分析SOC及其组分对不同土地利用的响应以及SOC各组分之间的关系。研究结果表明:(1)水田和林地土壤SOC含量(16.70和16.42 g/kg)比茶园、果园和弃耕地土壤分别高出28.86%和26.99%、21.54%和20.56%、37.79%和35.48%(P<0.05);(2)水田土壤EOC(4.83 g/kg)、HAC(2.81 g/kg)、胡/富比(0.83),HAC占SOC比例(16.80%)显著高于其他5种利用方式土壤;而林地土壤FAC(5.01 g/kg)含量显著高于其他5种利用方式土壤;(3)SOC与EOC、fPOC、POC、HAC、FAC、HMC呈显著正相关。综上所述,粤北山区HMC是土壤有机碳优势组分,土壤有机碳各组分含量随着有机碳含量增加而增加。种植水稻和林业利用有利于SOC的积累,可增加土壤有机碳库、提高土壤肥力。 展开更多
关键词 土壤有机碳 有机碳组分 利用方式 粤北山区
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