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为研究粉煤灰、气化细渣对风沙土的改良效果及缺陷,进一步为粉煤灰、气化细渣治理沙漠化提供可行途径。本研究将粉煤灰、气化细渣两种典型煤基固废设置0、60、120、240 t·hm2四种施用水平,研究了粉煤灰、气化细渣对风沙土的改良效果。后为弥补粉煤灰、气化细渣肥力不足的缺陷,在单独施用粉煤灰、气化细渣的基础上配施了高肥力物质一牛粪,牛粪仅设置30 t·hm2—种施用水平,研究了粉煤灰、气化细渣与牛粪配施对风沙土的改良效果,并通过综合评价,得出了粉煤灰、气化细渣与牛粪配施改良风沙土的最佳配施模式。进一步地,以粉煤灰、气化细渣、牛粪为原料生产了可以保水、供肥的营养种植钵,并参照最佳配施模式,复配了营养种植钵的内填生长基质,后通过试验验证了营养种植钵在沙漠化治理中的应用效果。结果表明:(1)施用粉煤灰、气化细渣后,风沙土容重降低,总孔隙度增加,持水能力增强,施用粉煤灰后风沙土自然含水率、田间持水量、饱和含水量分别提高74.65%~99.74%、27.42%~82.10%、2.47%~25.56%,施用气化细渣后风沙土自然含水率、田间持水量、饱和含水量分别提高97.60%~131.52%、53.53%~85.70%、6.43%~36.17%,且三项水分常数均随粉煤灰、气化细渣施用量的增加而提高。施用粉煤灰、气化细渣后,风沙土电导率及碱解氮、速效磷、速效钾含量均有所提高,但增幅较小,整体而言,除气化细渣本身有机碳含量较高,可显著提高风沙土有机质含量外,施用粉煤灰、气化细渣对风沙土肥力水平无较大提升作用。风沙土上种植的黑麦草株高、地上部鲜重、分蘖数在施用粉煤灰、气化细渣后均有所提高,同时叶绿素、光合色素含量均有所提高,脯氨酸、可溶性糖、丙二醛含量及相对电解质外渗率均有所降低。施用粉煤灰、气化细渣可提高土壤中镉、铬、铅、砷元素的含量,但四种重金属元素含量均未超过《土壤环境质量—农用地土壤污染风险管控标准》中规定的风险筛选值,土壤未受到重金属污染,土壤污染等级为安全,且潜在生态风险低。(2)粉煤灰、气化细渣与牛粪配施后,风沙土容重降低,总孔隙度增加,粉煤灰与牛粪配施后,风沙土自然含水率、田间持水量、饱和含水量分别提高54.75%~76.67%、28.69%~85.24%、8.57%~26.08%,气化细渣与牛粪配施后,风沙土自然含水率、田间持水量、饱和含水量分别提高88.15%~115.26%、59.04%~81.50%、11.31%~37.16%。在单独施用粉煤灰、气化细渣的基础上配施牛粪后,风沙土肥力水平提升明显,粉煤灰与牛粪配施后,风沙土电导率及碱解氮、速效磷、速效钾含量分别提高73.48%~106.16%、165.57%~300.88%、133.92%~165.84%、132.71%~175.68%,有机质含量提高 147.02%~244.37%,气化细渣与牛粪配施后,风沙土电导率及碱解氮、速效磷、速效钾含量分别提高69.34%~133.69%、212.61%~336.19%、87.62%~181.93%、135.36%~178.00%,由于气化细渣与牛粪有机碳含量均较高,因此在配施气化细渣与牛粪后,风沙土有机质含量增幅较大,是原来风沙土的7.49~11.27倍。风沙土上种植的黑麦草60天株高、地上部鲜重及分蘖数在配施粉煤灰与牛粪后分别提高48.41%~75.52%、100.50%~171.14%、96.30%~111.11%,配施气化细渣与牛粪后分别提高74.98%~105.33%、260.51%~401.26%、100.03%~114.81%,同时,黑麦草叶绿素、光合色素含量在配施粉煤灰、气化细渣与牛粪后均显著提高,脯氨酸、可溶性糖、丙二醛含量及相对电解质外渗率均显著降低。配施粉煤灰、气化细渣与牛粪未造成土壤重金属污染,土壤污染等级为安全,同时潜在生态风险低。(3)结合风沙土持水能力、肥力水平及植物生长三方面指标综合评价粉煤灰、气化细渣与牛粪配施对风沙土的改良效果,评价结果表明,本研究中粉煤灰、气化细渣与牛粪配施改良风沙土的最佳配施模式为粉煤灰120 t·hm2+牛粪30 t·hm2、气化细渣120 t·hm2+牛粪30 t·hm2。并通过比较分析,明确了粉煤灰、气化细渣可显著提高风沙土的持水能力,牛粪可显著提高风沙土的肥力水平,同时发现,气化细渣对风沙土持水能力的提升作用要强于粉煤灰。(4)以粉煤灰、气化细渣、牛粪为原料通过机械压制生产营养种植钵,通过吸水-水分散失试验,发现营养种植钵本身相比风沙土具有较强的持水能力,通过模拟降雨试验,发现在使用营养种植钵后,钵内土壤水分含量要高于钵周土壤,证明营养种植钵具有一定保水能力。依据前期试验结果,复配施用粉煤灰120 t·hm2+气化细渣120 t·hm2+牛粪30 t·hm2的改良后风沙土作为营养种植钵的内填生长基质,将复配好的内填生长基质与营养种植钵结合使用,可为植物生长创造出具有充足水分、养分,不同于风沙土环境的钵内微环境,此外,营养种植钵具有一定养分供应能力。种植于钵内的黑麦草与风沙土上生长的黑麦草相比,株高、地上部鲜重及分蘖数均显著提高,叶绿素及光合色素含量均显著提高,脯氨酸、可溶性糖、丙二醛含量及相对电解质外渗率均显著降低。