明确本文的研究背景和意义
国内外对不同改良剂对露天排土场土壤理化性质影响的研究。
实验地位于伊金霍洛旗纳林陶亥镇满来梁煤矿排土场。伊金霍洛旗位于内蒙古鄂尔多斯高原东南部,毛乌素沙地东北边,是内蒙古自治区鄂尔多斯市下辖旗,地理坐标范围为东经 108°58′至 110°25′,北纬 38°56′至 39°49′。东西长约 120km,南北宽约 61km,总面积 5600km²。纳林陶亥镇位于伊金霍洛旗东部,实验地在伊经霍洛旗位置。
伊金霍洛旗的地貌类型按形态可分为:高原丘陵、波状高原、高平原、湖积平 原、河流谷地、沙漠沙地。其中,高原丘陵主要分布于伊金霍洛旗东部和东南部; 波状高原主要分布于伊金霍洛旗境阿镇以西内陆水系上游地带,地面高程为 1400-1500m;高平原主要分布于伊金霍洛旗西部一带。全旗平均海拔为 1200-1450m。 该区域属典型丘陵沟壑地区,土壤结构主要以砒砂岩为主,是我国水土流失重点地 区之一。
伊经霍洛旗属于温带大陆性季风气候,具有干旱少雨、日照时间长,昼夜温差大的特点,位于温带干旱草原向荒漠草原的过渡地带。年平均气温为 7.8℃。该区域风沙灾害常发,冬季干燥寒冷,夏季炎热少雨,全年日照时数在 2740-3100h。 无霜期为 127-136d,年平均降雨量为 358.2mm,主要降雨集中在夏季。伊金霍洛地表水水系由外流河和内陆河组成,全旗降雨量从西北向东南方向逐渐递增。
伊金霍洛旗属典型丘陵沟壑地区,具有水资源匮乏、植被稀疏的特点,土壤结构主要以砒砂岩为主,是我国水土流失重点地区之一。
供试苗木、改良材料、供试材料、供试土壤
本实验在阅读大量与土壤改良剂相关文献的基础上,结合适宜当地就地取材的原则,针对矿区风沙土干旱、疏松、漏水漏肥的特点,选取粉煤灰、聚丙烯酰胺(PAM)、有机肥、复合肥作为改良剂,分别记作F0、F1、F2、F3;P0、P1、P2、P3;P0、P1、P2、P3;C0、C1、C2、C3。再分别设置不同梯度水平的施入量,根据花盆口面积推求每盆施用量,风沙土用量选取时,为了防止灌溉溢水,基质装填高度距花盆上沿5cm,选用10kg土壤基质与不同梯度用量的改良剂分别充分混合后,每盆植入一株生长状况一致的欧李幼苗。所有花盆均放置在同一温度、湿度与光照条件的环境中。后期统一管理,试验全程不再添加任何化学肥料,浇水具体根据土壤状况和当地的气候条件灵活调节时间。 改良剂的用量: 复合肥:设置0kg/hm2、300kg/hm2、600kg/hm2、900kg/hm2,四个水平,处理号分别记作C0、C1、C2、C3,换算出每盆中施入0g、0.94g、1.88g、2.83g; 有机肥:设置0kg/hm2、6000kg/hm2、12000kg/hm2、18000kg/hm2四个水平,处理号分别记作Y0、Y1、Y2、Y3,换算出每盆中施入0g、24.9g、49.8g、74.7g; 粉煤灰:设置0kg/hm2、60000kg/hm2、120000kg/hm2、180000kg/hm2四个水平,处理号分别记作F0、F1、F2、F3,换算出每盆中施入0g、249g、498g、747g; 聚丙烯酰胺(PAM):设置0kg/hm2、45kg/hm2、90kg/hm2、135kg/hm2,四个水平,处理号分布记作P0、P1、P2、P3,换算出每盆中施入0g、0.187g、0.374g、0.560g。采用所选取的复合肥、有机肥、粉煤灰、PAM四种改良剂,按不同梯度水平设置单因素试验,实验分别有4个处理,总计16个处理,每个处理5次重复,公共空白对照只做一组,共计65盆。
采用Excel和SPSS 27软件对数据进行统计分析,图形绘制采用Origin 2022软件。
土壤容重、总孔隙度、含水率、饱和含水率
有机质、碱解氮、速效磷、速效钾
利用主成分分析的方法对不同改良剂作用下土壤质量进行综合评价。根据相关性分析选择土壤容重(g/cm3)、总孔隙度、土壤含水量(%)、土壤有机质(g·kg-1)、土壤碱解氮(mg·kg-1)、土壤速效磷(mg·kg-1)、土壤速效钾(mg·kg-1)六个指标进行主成分分析。
对试验结果进行深入解读,分析不同改良材料对土壤容重(g/cm3)、总孔隙度(%)、土壤含水量(%)的影响。
对试验结果进行深入解读,分析不同改良材料对土壤有机质(g·kg-1)、土壤碱解氮(mg·kg-1)、土壤速效磷(mg·kg-1)、土壤速效钾(mg·kg-1)成分的影响
总结论文的主要研究结论,明确不同改良材料对露天煤矿排土场土壤质量的理化性质影响