风化煤改良苏打盐化土的机理研究

发布时间：2020-06-11 00:18

【摘要】：土壤的盐碱化已经威胁到全球各国的生态安全和农业发展,特别是土壤中含有大量苏打的苏打盐化土已经成为内陆农业发展的重要威胁。针对山西大同盆地苏打盐化土,选取山西省储量丰富的山西灵石风化煤作为改良材料,通过室内培养和大同盆地原状土柱模拟试验,分析土壤的物理、化学和养分等指标,以及植物的生长指标,探索风化煤对内陆苏打盐化土的改良效果,确定风化煤在大同盆地改良苏打盐化土的最佳用量,旨在为我国的内陆苏打盐化土化学改良方面提供理论依据。主要研究结果如下:(1)在恒温人工气候箱中,将风化煤与苏打盐化土在25℃的环境中进行培养。研究结果表明添加风化煤能够显著降低苏打盐化土的的pH值,并且是一个非常迅速的过程。过量添加风化煤有显著提高苏打盐化土中盐分含量的风险。在15g/kg的风化煤施用量情况下效果最佳,相对于原始土来说,ESP下降了34.6%。施入风化煤能够使土壤中的CO32-含量和Na+含量得到有效降低,其中15g/kg处理的Na+含量在12h时相对于原始土下降了15%。风化煤在改善苏打盐化土的理化性状方面效果显著。(2)为进一步研究风化煤改良苏打盐化土的作用机理,采用原状土柱模拟试验,深入研究了风化煤对苏打化土盐分运移的影响。风化煤能有效降低土壤表层中的盐分含量,10g/kg和15g/kg处理0-10cm 土壤中的盐分由占土壤总含盐量的39%下降到7.4%和7.6%,除此之外,风化煤还能阻止下层盐分运移到表层土壤。风化煤能够有效降低土壤中的水溶性Na+含量,在15g/kg时的效果最佳,相对于CK 土壤中Na+减少了28.4%。风化煤还能显著降低苏打盐化土中的CO32-含量。(3)风化煤施入苏打盐化土中,能够有效改善表层土壤的物理性状,降低土壤容重。15g/kg的处理相对于CK,容重降低了 6%。改善土壤的三相比,提高0-10cm土壤的总孔隙率,15g/kg相对于CK而言,0-10cm 土壤的总孔隙率提高了 18%,同时显著提高了土壤的饱和导水率,改善苏打盐化土的物理结构和水分特性。(4)风化煤能够显著提高苏打盐化土的肥力,提高苏打盐化土中的有机质、全氮和有效磷含量。同时也可以促进作物的生长,有效提高玉米出苗率。玉米的株高和生物量均有显著提高。
【图文】：

风化煤,培养试验,盐化,苏打

防Ｐ４５％和ｐＨ邋８．日作为是引起±壤结构恶化和影响作物生长的一个关键值ｐＨ值逡逑是反映±壤酸碱程度的王壤指标，对于±壤中许多的化学反应和作物生长有非常大逡逑的影响。由表１－１可知，本试验的苏打盐化主己经严重超过这一关键值。从图２－１逡逑可知，施用风化煤能够有效降低苏打盐化±的ｐＨ值，而且±壤ｐＨ值降低是非常迅逡逑速的过程。１２小时后，ｐＨ值显著升高，之后基本趋于稳定。图中的０点是指风化逡逑煤与试验所用的原始±，进行混匀后直接检测的结果。从图中不难发现，在１２个小逡逑时Ｗ内风化煤与苏打盐化止己经充分反应，并且有一定的升高。虽然有升高，但是逡逑添加风化煤的各处理的ｐＨ值均显著低于对照（ＣＫ）。说明，风化煤能够有效降低苏逡逑打盐化±的高碱性。１２小时后，随着时间推移，风化煤与王壤充分反应，±壤的地逡逑值趋于稳定。止壤ｐＨ随风化煤施用量的加大呈规律性降低，在人工气候箱中恒温培逡逑养３０天后

风化煤,培养试验,盐化,苏打

逑２．４．２风化煤对苏打盐化±邋ＥＳＰ的影响逡逑图中化是指各处理风化煤与苏打盐化止混匀后直接检测的结果。由图２－２可知，逡逑１５ｇ／ｋｇ、３０ｇ／ｋｇ和４５ｇ／ｋｇ与ＣＫ比较均有降低苏打盐化王ＥＳＰ的效果。７．邋５ｇ／ｋｇ与逡逑ＣＫ比较，只有在０点时有显著差异，之后的时间段中未表现出显著性差异。在０到逡逑４８小时，１５ｇ／ｋｇ、３０ｇ／ｋｇ和４５ｇ／ｋｇ的ＥＳＰ下降幅度基本相同。在４８小时的时候逡逑１５ｇ／ｋｇ、３０ｇ／ｋｇ和４５ｇ／ｋｇ邋Ｈ个处理相对于沈，盼Ｐ分别下降了邋２６．邋２％、２４．邋６％和％．邋９％。逡逑在４８小时后，１５ｇ／ｋｇ处理的ＥＳＰ开始显著低于３０ｇ／ｋｇ和４日ｇ／ｋｇ的ＥＳＰ。在最终逡逑３０邋天时，ＣＫ、７．邋５ｇ／ｋｇ、１５ｇ／ｋｇ、３０ｇ／ｋｇ邋和邋４５ｇ／ｋｇ邋这个五个处理的邋ＥＳＰ邋分别是；３７％、逡逑３４％、２４％、２８％和邋２７％。３０邋天后邋１５ｇ／ｋｇ邋的邋ＥＳＰ邋相对于原始±下降了邋３４．６％，３０ｇ／ｋｇ逡逑和４５ｇ／ｋｇ分别下降了邋２５．邋１％和２６．邋２％。逡逑？邋ｃｋ邋■邋７．邋５ｇ／ｋｇ邋－Ａ邋１５ｇ／ｋｇ邋？邋３０ｇ／ｋｇ邋■邋■邋４己ｇ／ｋｇ逡逑４０邋ｒ逡逑畜邋２８逦＾逡逑２０邋＾逦？逦＇逦＇逦１逦＇逦１逦１逦１逡逑０逦０．邋５逦１逦２逦巨逦１０逦２０逦３０逡逑时旧／ｄ逡逑图２－２培养试验风化煤对上壤ＥＳＰ的影响逡逑２．４．３风化煤对苏打盐化±水溶性离子的影响逡逑２．邋４．邋３．邋１风化煤对苏打盐化王Ｃ0３２－和ＨＣ（Ｖ的影响。逡逑苏打盐化主由于含有大量碳酸盐，，特别ＮａｚＯＸ、ＮａＨＯ）３含量特别高，故碱化程度逡逑特别高
【学位授予单位】：山西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S156.4

【参考文献】