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潍坊市水木中天土壤调理有限公司

泥炭对露天煤矿排土场土壤改良及玉米生长的影响

日期:2016-12-26   来源:

引言

 

矿山废弃地是指矿山开采过程中.露天采矿场、排土场、 尾矿厂、塌陷区以及重金属污染而失去经济利用价值的一种极端裸地。其特点是地表植被稀少,水土流失严重,可造成矿区水体,土壤和大气的严重污染。海州露天煤矿闭坑后遗留下来的排土场,不仅占用了大量的土地,还因缺乏复垦措沲造成的荒漠化破坏了阜新地区的生态环境,影响到该地区的经济建设的可持续发展和人们的生活质量。排土场土壤改良及其生态恢复成为当今社会研宄的重要课题。泥炭是作为一种有机矿产资源,具有有机质。腐殖酸含量高,纤维含量丰富。疏松多孔,通气性好,比表面积大。吸附能力强,生物活性较高等许多优良的理化及生物学特性,是优良的土壤改良剂,已被广泛地用于农业生产,但在矿山废弃地土壤改良及对作物生长影响,为矿山废弃的恢复与治理提供理论依据。

 

1.研究区槪况

研究区位于辽宁省阜新市海州露天煤矿的东排土场内 (E121 41 N41 59)。海州露天煤矿占地总面积为26.82Km2,其中排土场面积13Km2,位于露天采场的东部、西部和南部。目前海州露天矿到了开采的尾部,己经停剥离安排,排土场标高为+290m,以近年新排剥离土壤为主:西排土最高标高为+200m,由于排放历史较长,现阶段进行了一部分土地的复垦工作。由于排土场土壤从采场剝离出来的岩石(如砂岩、页岩等)风化后的,这些岩石经过风化后会产生重金属污染和元素的缺乏等症状,给排土场的复垦带来一定的影响。

 

2.研究方法 

 

(1)试验设计

 

盆栽试验于2008年在辽宁工程技术大学矿物源加工与综合利用实验室内进行。试验设0%泥炭对照、5%泥炭、10%的泥炭,15%泥炭、20%泥炭个处理,每个处理5个重复,共计25盆,随机排列,在露天矿东排土场内采集的表层土壤经过自然干后用筛孔为5mm的土壤筛子过筛,除去石子、氢等杂物,同时将不同处理的泥炭粉碎过筛,称重(各处理依次为0、0.5、1.0、1.5、2.Okg),均匀投入供试土壤的(各处理依次为10、9.5、9.0、8.5、8.0kg)塑料盆钵中,毎盆均为10kg。供试玉米品种为辽单565号,2008年4月20日播种,保证玉米整体生长期内供水充分,于9月25日收获《供试泥炭中土壤的理化性质如表1

 

(2)测定指标及方法

 

土壤理化性质

 

播种前和收获时用原状取土器采集土样,每个处理随机取样3个重复,测定其含水量、PH值、有机质、全氮、全磷、全钾,测定方法均为常规方法。

 

玉米根系

 

收获时,倒出盆中的所有土壤,用水小心冲洗干净后,用滤纸吸干水后,计算每株根系总长度,然后放入70*C恒温箱内烘48h,测定干重,每个处理为5盆的平均值。

 

玉米的地上生物最和千粒重

 

将地上部分的玉米秸秆收割后称重(秸秆为地上生物量),放入70*C恒温箱内烘48h,测定干质量,每个处理为5盆的平均值;玉米千粒重采用干基指标,采用称重法测定。

 

3结果与分析

 

3.1泥炭对排土场土壤理化性质的影响

 

泥炭对土壤的改良效果表现为随着泥炭施入量的增加,土壤的PH值下降,有机质含量大幅度提高,全氮、全磷、和全钾不断增加。这将有利于土壤动物、微生物活动,有利于土壤的矿化,满足作物生长对养分的需要。可以看出,播种前和收获时土壤含水量基本不变,这是由于玉米在生长周期内充分供水;PH值有酸化的趋势,这是因为泥炭中含有丰富的腐殖酸,玉米根系的作用将有利于腐殖酸的分解和H释放:有机质含量降低,但所有降低的比例均很小,这说明泥炭能够不补充玉米生长所需要的有机质且能满足作物今后几年的生长:全氮、全磷、和全钾的含量都有不同比例的减少,除对照和5%之外,还基本能满足隔年作物生长的需要,说明泥炭对补充排土场土壤中氮含量亏缺也是非常有效的。

 

3.2泥炭对玉米根系生长及产量的影响 

 

不同施肥量对作物生长的促进作用最终表现为其地上生物量、地下根系和产量的大小。由此可知,泥炭对玉米根系长度生长促进作用明显,总的趋势表现为15%泥炭>10%的泥炭>20%泥炭>5%泥炭 >对照,收获时玉米根系长度的增加量依次为对照的79%、59%、49%、34%;泥炭对玉米根系干重影响十分显著,具体表现为15%泥炭>10%泥炭>20%>5%泥炭>对照,收获时玉米根系干重增加量依次为对照的165%、111%、59%、41%。

 

由此可知,泥炭对玉米地上生物量的影响显著,总的趋势表现为15%泥炭>10%泥炭>20%泥炭>5%泥炭〉对照,收获时玉米地上生物量的增加量依次为对照的196%、97%、83%、36%;泥炭对玉米千粒重的影响也十分显著,具体表现为15%泥炭>10%泥炭>20%泥炭>5%泥炭>对照,收获时玉米千粒重增加量依次为对照的123%、94%、64%、54%

 

结论

 

不同的泥炭施入量对排土场土壤理化性质、玉米根系长度,根系干重、地上生物量、千粒量等都有显著影响。不同泥炭处理对玉米生长的促进作用总体表现为15%泥炭>10%泥炭>20%泥炭>5%泥炭〉对照,以15%泥炭的施入量对玉米生长及产量的促进作用效果极好;在矿山废弃地土壤改良过程中应以泥炭施入5%-15%为宜。

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