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燃煤烟气脱硫废弃物对盐碱土的改良效应及对向日葵生长的影响
植物生态学报
2010, 34 (10):
1227-1235.
DOI: 10.3773/j.issn.1005-264x.2010.10.012
采用大田和盆栽相结合的试验方法, 研究了施用燃煤烟气脱硫废弃物(简称脱硫废弃物)后对盐碱土壤的改良状况及对油用向日葵(Helianthus annuus) (油葵)生长的影响。试验地设在宁夏平罗西大滩碱化土壤上, 设置5个不同脱硫废弃物施用量: 0、11.25 × 103、22.50 × 103、33.75 × 103和45.00 × 103 kg·hm-2, 连续3年(2006-2008年)观测了土壤pH值、全盐含量及油葵根系的长度与体积、叶片细胞膜透性和抗氧化保护酶系统。试验数据显示, 施入脱硫废弃物后, 土壤pH值、全盐含量、油葵叶片细胞膜透性、超氧化物歧化酶(SOD)活性均呈逐年下降趋势, 油葵根系的长度和体积呈逐年上升趋势, 且各处理间均差异显著(p < 0.05)。研究结果表明, 脱硫废弃物的施用能显著改良盐碱土壤, 促进油葵的生长, 综合考虑经济因素, 11.25 × 103 kg·hm-2的施用量效果最佳。
表2
施用脱硫废弃物后大田种植油葵0-20 cm土壤pH值的年际变化(平均值±标准误差, n = 5)
正文中引用本图/表的段落
从表2可以看出, 施用脱硫废弃物后, 大田各处理的土壤pH值均呈逐年下降趋势, 且各处理与对照间的差异均显著(p < 0.05)。各处理中以T2的效果最为明显, 脱硫废弃物施入后第一年(2006年)大田的土壤pH值就从施入前的10.30下降到9.32, 降低了0.98; 施入后第二年(2007年)下降到8.18, 相比2006年降低了1.14; 施入后第三年(2008年)比2007年降低了0.25。同时也可看出, T1处理下pH的绝对值虽低于T2的, 但这两个处理在统计学上不存在显著差别。而T2的施用量是T1的1倍, 考虑经济因素, T1应是最佳施用量。此外, 从表中还可看出, 施用脱硫废弃物后前两年(2006-2007年)大田的土壤pH值下降幅度较大, 到第三年(2008年)下降幅度趋缓。
CK、T1、T2、T3、T4, 同
同列中不同字母表示在0.05水平上差异显著(p < 0.05); F (0.05) = 2.87。CK、T1、T2、T3、T4, 同
CK、T1、T2、T3、T4, 同
同一年份中不同字母表示在0.01水平上差异显著(p < 0.01); F (0.01) = 5.99。CK、T1、T2、T3、T4, 同
同一年份同一生育期中不同字母表示在0.01水平上差异显著(p < 0.01); F (0.01) = 4.43。CK、T1、T2、T3、T4, 同
同列中不同字母表示在0.05水平上差异显著(p < 0.05); F (0.05) = 2.87。CK、T1、T2、T3、T4, 同
利用脱硫废弃物改良盐碱土壤是根据前人在利用天然石膏改良盐碱土壤取得的理论和实践基础上进行的再实践。从理论上讲, 盐碱土壤施入脱硫废弃物后再加以合理的灌溉洗盐, 可以使土壤状况得到改良。Oster和Frenkel (1980)以及Qadir等(2001)的研究也表明, 在土壤胶体中, Ca2+比Na+具有更强的交换竞争性, 因此在土壤中施入Ca2+ (脱硫废弃物)能有效地代换出土壤胶体中的Na+, 从而使盐碱土壤得以改良。本研究结果也证实了这一点, 施入脱硫废弃物后, 大田和盆栽试验各处理的土壤pH值与对照和改良前本底值相比均呈逐年下降趋势, 而土壤全盐含量总体呈下降趋势。Amezketa等(2005)和Wang等(2008)的研究也表明, 在盐碱土中施用脱硫废弃物能有效地降低土壤的pH值和全盐含量。此外, 土壤pH值和全盐含量的下降幅度并不与脱硫废弃物的施用量呈正比, 而是以T1和T2的改良效果较好, 即施用量过多或过少均达不到最好的改良效果。这可能是由于脱硫废弃物施入量过少, 土壤胶体中的Na+不能充分被Ca2+代换, 故土壤pH值和全盐下降量达不到最大; 而施入量过多, 可能会引起土壤盐分过量, 从而也不能达到最大改良效果。
本文的其它图/表
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