北京山区不同植被恢复类型土壤质量综合评价

[目的]综合评价北京山区不同植被恢复类型土壤质量,并进一步确定影响土壤质量的关键因素,为该地区植被恢复与重建提供数据支撑。[方法]以立地条件相近的侧柏纯林、油松纯林、侧柏油松混交林、侧柏针阔混交林、油松针阔混交林、落叶阔叶混交林和无林地(对照)为研究对象,测定14个土壤理化指标作为土壤质量评价的总数据集(TDS),采用主成分分析法(PCA)和Pearson相关性分析建立土壤质量最小数据集(MDS),利用线性(L)和非线性(NL)2种评分方法计算土壤质量指数(SQI)和一般线性模型(GLM)确定影响土壤质量的关键因素。[结果]植被恢复后相较于无林地,土壤容重、砂粒含量下降,而有机质、全氮、全钾、速效氮、速效钾等土壤养分含量增加。筛选出的研究区土壤质量评价MDS指标为全氮、砂粒、全钾、pH、有效含水量。4种方法(SQI-LT、SQI-NLT、SQI-LM、SQI-NLM)下,不同植被恢复类型的SQI值排序均为落叶阔叶混交林>侧柏针阔混交林>油松纯林>油松针阔混交林>侧柏油松混交林>侧柏纯林>无林地,植被恢复后土壤质量显著提升。SQI-NLM的土壤质量评价方法在北京山区具有更好的适用性。相较于无林地,其他植被恢复类型的SQI-NLM分别提高64%,48%,45%,36%,33%,27%。GLM模型解释了土壤质量指数总变异的85.24%,植被类型对土壤质量指数的解释比例最大(45.09%)。[结论]选择适宜的植被恢复类型是改善区域土壤质量的关键。未来实施植被恢复时,树种选择上优先考虑阔叶树种。造林配置方式的选择应取决于树种而定,如侧柏纯林中引入本土阔叶树种形成侧柏针阔混交林或选择油松纯林是最佳造林模式。

设施农业土壤质量退化及生物修复

设施农业在促进现代农业发展、提高农民收入、保障国家粮食安全等方面发挥着重要作用。随着设施农业的高速发展,因其特殊的生态环境和耕作模式,引发了设施土壤质量退化问题,严重影响着人类的生存环境和现代农业可持续发展。生物技术已成为设施农业土壤退化控制领域重点开发和应用的技术手段。主要从我国设施农业现状、设施农业土壤质量现状及存在问题、生物技术修复土壤质量退化等方面进行综述,并对设施农业土壤生物修复技术进行展望。

河南省典型造林困难地土壤质量评价

【目的】准确评估人工造林对困难地土壤质量的影响,为困难地土壤质量的监测与提升提供理论依据。【方法】以洛阳市云梦山石质山地土壤为研究对象,分别采集0~10、10~20和20~30 cm土层的样本,综合选取11项物理化学评价指标作为全数据集,采用相关性和主成分分析筛选确定土壤质量评价最小数据集,构建土壤质量指数对研究区的土壤质量进行评价。【结果】1)研究区土壤全氮及全碳的含量极低,平均值分别为0.31和2.61 mg·g^(-1)。2)云梦山地区土壤质量的最小数据集包括土壤pH值、脲酶、碳氮比和总孔隙度。最小数据集土壤质量指数为0.037~0.604,平均值为0.322。大部分样地的土壤质量指数都随着土层深度的增加而降低,且0~10 cm土层的土壤质量指数远高于其他土层,10~20与20~30 cm土层的土壤质量指数较为接近。3)最小数据集与全数据集的土壤质量指数具有显著正相关关系(p<0.01),两者间的线性回归拟合程度较好(R^(2)=0.63),表明构建的最小数据集可以较好反映研究区的土壤质量状况。【结论】根据土壤质量分级标准,云梦山石质山地土壤质量整体为中等偏低水平,且随土层深度增加显著降低,因此对深层土壤质量的改良是今后植被恢复和重建的重点区域。

基于聚类及PCA分析的羌活栽培区土壤质量评价

为了准确评价川产道地药材羌活栽培区耕作层土壤质量状况,分别采用聚类分析法(CA)和主成分分析法(PCA)构建栽培区耕作层土壤质量最小数据集(minimum data set,MDS),利用最小数据集土壤质量指数(soil quality index-CA,SQI-CA和SQI-PCA)和全量数据集土壤质量指数(SQI-T)评价川西北羌活栽培区耕作层土壤质量。结果表明:(1)羌活栽培区土壤有机质含量为(19.14±6.75)g·kg^(−1),处于中度贫瘠化水平;土壤速效氮、速效磷和速效钾含量较高,分别为(129.78±47.78)mg·kg^(−1)、(22.89±14.78)g·kg^(−1)和(159.87±97.87)mg·kg^(−1);土壤为中性土壤,pH均值为7.20±1.68。(2)基于不同数据集的土壤质量指数均值排序为SQI-T>SQI-PCA>SQI-CA,而SQI-PCA与SQI-T之间的Nash有效系数高于SQI-CA,相对偏差系数低于SQI-CA,说明基于主成分分析的最小数据集(MDS-PCA)评价效果更优,该数据集包括土壤容重、抗剪强度、有机质含量、饱和导水率、黏粒含量、pH、速效氮和砂粒含量共8个指标。(3)川西北羌活栽培区土壤质量指数SQI-PCA<0.33,表明该研究区耕作层土壤质量总体水平较差,主要体现在土壤紧实、有机质含量低,需要通过合理耕作、施肥和土壤改良等方式对耕作层土壤质量进行有效调控。研究结果可为川西北高原羌活栽培区土壤质量改良和生产适宜性调控提供参考,有利于川西北高原区中药材产区土壤可持续利用。

设施番茄废弃物连续还田对温室土壤质量的影响

为探究设施蔬菜废弃物原位还田对土壤质量的影响,于2020—2022年设定番茄废弃物不还田(CK)、番茄废弃物原位还田1 a(TRR1)、番茄废弃物连续原位还田2 a(TRR2)、番茄废弃物连续原位还田3 a(TRR3)共4个处理,分析其对土壤理化性状及微生物数量的影响。结果表明:番茄废弃物还田使土壤pH值显著下降,土壤电导率和有机质含量随番茄废弃物的持续还田而显著增加。与对照相比,番茄废弃物持续原位还田处理使土壤速效磷和速效钾含量分别平均提高11.41%和31.40%;土壤脲酶活性变化不显著,TRR1、TRR2、TRR3处理土壤蔗糖酶活性和碱性磷酸酶活性较对照分别显著提高22.12%、30.46%、44.23%和17.90%、17.03%、11.08%。TRR3处理土壤细菌和放线菌数量显著高于其他处理,番茄成熟期TRR3处理分别比CK、TRR1和TRR2处理土壤细菌数量显著提高51.07%、61.21%和61.02%,土壤放线菌数量显著提高41.40%、20.61%和29.60%。土壤真菌数量和根结线虫数量随还田年限的增加而显著下降,其中TRR1、TRR2和TRR3处理根结线虫数量分别较CK降低30.14%、50.89%和81.70%。土壤质量指数分析结果表明,番茄废弃物还田使土壤质量从Ⅱ级提升为Ⅰ级,可作为管理蔬菜废弃物的环境友好型新策略。

晋中太谷县北部地区土壤质量地球化学评价

通过1250000多目标区域地球化学调查、取样和化验,获得了晋中太谷县北部地区表层土壤27项指标数据,研究其分布特征,并依据相关规范进行了土壤质量评价。结果表明,太谷县北部地区土壤养分主要以中等—缺乏为主,在整个研究区内占比为94.20%,土壤环境质量综合等级总体上为一等清洁。耕、园地的土壤质量较好,以优质的一等和良好的二等土壤为主,占各自土地类型面积的55.70%和50.84%,研究区内土壤质量总体较好,硒土壤适量区广泛分布,当地政府应合理引导当地居民进行富硒农产品的开发,创造更大的经济价值和社会效益。

济源市南山林场林区人工林与农田土壤质量的评价与比较

我国退耕还林的政策已经实施超过20年,该政策对我国生态环境的改善发挥了巨大作用,人工林的生态效益也得到了广泛认可与研究。然而多数研究聚焦在人工林对大气环境的优化,忽略了土壤质量这一陆地生态系统循环中至关重要的生态要素。本文利用多种实地测量的土壤理化属性数据计算了综合土壤指数并分析了济源市南山林场区内人工林与农田的土壤质量差异,研究发现土壤质量受多种因素影响,其中全氮含量和土壤pH作用最为突出,其次是全钾含量和有机质含量;另外人工林和农田的土壤指标中2012年(2.47g/kg)和2022年(40.34g/kg)差异度最大的均为全碳含量,2012年最小为全钾含量(0.24%),2022年最小变为全氮含量(3.30%);人工林的多数土壤指标含量高于农田,说明人工林对提高该地区的土壤质量具有积极作用,在林农分用的10年中,人工林地区的土壤质量相对农田提高了约10%,说明退耕还林可有效改善区域土壤质量。本文对人工林和农田土壤质量的评价对于我国退耕还林政策具有补充意义。

热带作物秸秆覆盖对土壤质量及玉米产量和品质的影响

【目的】探究甘蔗叶、菠萝茎叶等热带作物秸秆作为农业覆盖材料对土壤质量及玉米生长的影响,为热带作物秸秆废弃物资源化利用提供参考依据。【方法】以玉米为种植对象,采用田间小区对比试验,设置甘蔗叶覆盖(SLM)、腐熟甘蔗叶覆盖(RSLM)、菠萝茎叶覆盖(PLM)和富贵竹茎叶覆盖(FLM)4个处理,以塑料地膜覆盖(CK1)和无覆盖(CK2)为对照,研究不同秸秆覆盖对土壤pH、有机质、全氮、有效磷和速效钾的影响,以及对玉米产量和品质的影响。【结果】热带作物秸秆覆盖,与无覆盖相比,可以有效提升土壤pH、有机质、全氮、有效磷和速效钾含量,对提升土壤质量具有积极作用。富贵竹茎叶覆盖效果最显著,与塑料地膜覆盖相比,土壤pH提高9.01%,有机质提高6.42%,全氮提高17.59%,速效钾提高477.79%,有效磷含量低于塑料地膜覆盖,但差异不显著;与无覆盖相比,土壤pH提高22.22%,有机质提高21.63%,全氮提高24.51%,有效磷提高2.74%,速效钾提高389.38%。腐熟甘蔗叶和富贵竹茎叶覆盖可以显著提升玉米产量,其他秸秆覆盖对玉米产量和品质的影响均不显著。【结论】热带作物秸秆覆盖可以提升土壤质量、促进玉米增产,富贵竹茎叶覆盖在改良土壤方面的效果显著,腐熟甘蔗叶覆盖对于玉米增产有较好的促进作用。

旱区连作砂田土壤质量和土地生产力演变与调控研究进展

砾石覆盖在改变旱区水文循环和物质转化方面有着至关重要的作用。然而,长期连作给砂田土壤质量及土地生产力带来危机和不确定性。以连作砂田为研究对象,归纳总结了连作年限对砂层质地结构、土壤物理结构、土壤水盐热效应、土壤养分状况、土壤酶活性、土壤微生物特性、作物生长发育以及产量品质的影响效应和可能机制,发现砂田土壤生态环境和土地生产力在人类活动及自然侵蚀的扰动和破坏下整体呈现退化态势,但对不同覆盖条件、施肥水平和种植结构等农田管理措施的响应过程表现出差异性。继而,基于土壤质量和土地生产力的协同和互作效应深入揭示了砂田性能逐年退化机理,并简述了生物、农业及工程调控措施在砂田退化阻控和修复方面的应用进展。在此基础上,提出了砂田退化进程中急需解决的关键科学问题和未来发展方向,主要包括土壤质量演变的基本过程及其发生机制、“砾石-土壤-微生物-植物”系统的叠加和互作效应及其分子机理、土壤改良与生物防治措施的定量化及其调控机制三个方面。在气候变化、植被演替和土地退化背景下,废弃风化砾石的劣化增肥机制及其环境效应将是今后研究的重点。

土壤质量与土壤质量指标及其评价

土壤作为一种重要的自然资源可以为人类生产食物和纤维,并维持地球生态系统。土壤也是植物生长的媒介、水、热和化合物的源、水分的过滤器和废物分解的生物介质。土壤与水、气和植物互作并抑制环境的波动。土壤可以调节很多控制水气质量和促进植物生长的生态过程。土壤质量概念的引入使我们更全面地理解土壤,也有助于合理地使用和分配劳力、能源、财政和其它投入。土壤质量也提供了一个通用的概念使得专业人员、生产者和公众明白土壤的重要性。此外,它也是一个评价管理措施和土地利用变化对土壤影响的评价工具。土壤质量由土壤的物理、化学和生物性质组成,MDS已被科学家们提出用于土壤质量评价。国际上比较常用的评价方法主要有多变量指标克立格法、土壤质量动力学方法、土壤质量综合评分法和土壤相对质量法。人类对土地不和谐地利用和管理可以导致全球生物地球化学循环发生改变和加快土壤性质变化的速度,当前世界各地土壤退化相当严重,已日益威胁到人类赖以生存的土地资源。在探讨相关概念的基础上综述了近年来土地利用变化对土壤理化质量和生物质量的影响进展,以引起国内外学者对土地利用变化对土壤质量影响研究的重视,从而为探讨土地利用对土壤质量影响的机理和规律以及退化土地的恢复和区域土地资源管理以及土地的持续利提供理论依据。土壤质量未来的研究应该集中在土壤质量指标与评价方法;土壤质量变化的发生条件、过程、影响因素及其作用机理与时空规律性;尺度问题的研究;土壤质量保持与提高的途径及其关键技术研究。

秸秆与有机无机肥配施对不同质地潮土土壤质量和小麦产量的影响

秸秆与化肥和粪肥配施是改善土壤质量的有效措施,但其在不同质地潮土中对小麦产量的影响及影响机制尚不清楚。本研究基于中国科学院封丘农业生态实验站设置的7年长期定位试验,选取砂质、壤质和黏质3种质地潮土(下文分别简称砂土、壤土和黏土),每种质地潮土均包含5个处理:不施化肥+秸秆离田(N0S0)、不施化肥+秸秆还田(N0S)、常规施化肥+秸秆离田(NS0)、常规施化肥+秸秆还田(NS)和施化肥+秸秆还田+鸡粪替代20%氮肥(NSM),研究了不同施肥模式在不同质地潮土中对土壤质量和小麦产量的影响。结果表明,在砂土、壤土和黏土中,与N0S0处理相比,NS处理的籽粒产量分别增加611.56%、440.00%和403.55%,NSM处理的籽粒产量分别增加676.56%、546.67%和492.86%。在砂土、壤土和黏土中,与N0S0处理相比,N0S和NS0处理的土壤质量指数(SQI)显著提升,NS处理则进一步提升。NSM处理在砂土中SQI优于NS处理,但在壤土和黏土中与NS处理无显著差异。随机森林分析表明,砂土中,pH、碱解氮(AHN)、可溶性有机氮(DON)、有效磷(AP)、有机碳(SOC)和速效钾(AK)是影响籽粒产量的关键土壤性质;壤土中,AP、pH、AK、AHN、微生物生物量碳(MBC)和SOC是影响籽粒产量的关键土壤性质;黏土中,AP、DON、AHN和pH是影响籽粒产量的关键土壤性质。偏最小二乘路径模型表明,在砂土、壤土和黏土中,影响小麦产量的关键土壤性质均受施肥模式显著调控,且均对SQI具有显著影响,而SQI均对小麦籽粒产量具有直接显著影响,影响小麦产量的关键土壤性质可以作为监测土壤质量和小麦产量变化的指标以指导优化施肥。此外,在壤土中,SQI还通过影响小麦产量构成因素而间接影响籽粒产量。因此,秸秆与化肥和鸡粪配施改善了土壤质量,并在不同质地潮土中通过不同作用方式直接或间接影响了小麦产量。

基于修订的最小数据集的土壤质量评价—以安徽合肥巢湖湖滨国家湿地公园为例

运用主成分分析法建立修订的最小数据集(revised minimum data set,R-MDS),计算土壤质量指数(soil quality index,SQI),对安徽合肥巢湖湖滨国家湿地公园土壤质量开展评价。结果表明,建立的最小数据集包括土壤有机质、全氮、速效钾、酸性磷酸酶、脱氢酶、过氧化氢酶和含水率。基于修订的最小数据集的巢湖湖滨湿地土壤质量指数(soil quality index-revised minimum,SQI-RM)与基于全体数据集(total data set,TDS)的土壤质量指数(soil quality index-total,SQI-T)呈显著正相关,R^(2)达到0.86(P<0.05),Nash有效系数为0.65,偏差系数为0.02,表明修订的最小数据集能够提取大部分数据信息,可以有效替代全体数据集开展湖滨湿地土壤质量评价。基于修订的最小数据集的安徽合肥巢湖湖滨湿地公园土壤质量指数范围为0.25~0.61(均值0.44),表明湖滨湿地土壤质量整体水平一般。土壤全氮、有机质含量低是巢湖湖滨湿地土壤的显著特征,是土壤质量的限制因子。本研究结果为安徽合肥巢湖湖滨湿地公园管理提供了重要参考依据。

利用主成分分析对不同覆盖时间毛竹林土壤质量进行评价——以浙江长兴毛竹林为例

为探究不同覆盖时间对毛竹(Phyllostachys edulis)林土壤理化性质的影响,选择不同覆盖时间(覆盖1 a、连续覆盖2、3 a)的毛竹林,测定并分析了不同土层深度(d)(0<d≤20 cm、20 cm<d≤40 cm)土壤理化性质的差异,将16个理化指标运用主成分分析法进行分析,用以综合评价毛竹林土壤质量。研究结果表明:毛竹林覆盖经营显著提高了表层(0<d≤20 cm)土壤含水量、最大持水量、毛管持水量、田间持水量、毛管孔隙度和总孔隙度,降低了土壤密度,土壤结构得到改善,但均随覆盖时间的增加呈降低趋势;连续覆盖2 a后,毛竹林土壤有机碳和速效养分(碱解氮、有效磷、速效钾)质量分数最高,全氮和全磷质量分数持续增加。对于较深层(20 cm<d≤40 cm)土壤,覆盖导致土壤密度增加,土壤含水量和田间持水量呈下降趋势;在连续覆盖3 a后才对其田间持水量、pH、全氮和碱解氮质量分数、全钾质量分数产生显著影响,其中全氮质量分数显著增加,田间持水量、pH、碱解氮和全钾质量分数显著降低。运用主成分分析法,得到不同覆盖时间毛竹林的土壤质量综合排序,0<d≤20 cm土层土壤质量从高到低依次为:连续覆盖2 a、覆盖1 a、连续覆盖3 a、未覆盖;20 cm<d≤40 cm土层土壤质量从高到低依次为:覆盖1 a、未覆盖、连续覆盖3 a、连续覆盖2 a。短期的覆盖经营(1~2 a)对于提升土壤质量具有促进作用,但是长期连续覆盖(≥3 a),土壤酸化程度加剧且质量显著降低。

有机肥部分替代化肥对设施菜地蔬菜产量及土壤质量的影响

为探明有机肥部分替代化肥对设施菜地蔬菜产量及土壤质量的影响,明确最佳有机肥替代化肥比例,依托昆山设施蔬菜长期施肥试验,设置7个处理:不施肥对照(CK)、有机肥替代化肥比例0(T1)、20%(T2)、30%(T3)、40%(T4)、50%(T5)和60%(T6),研究不同施肥处理对设施不结球白菜及下茬芹菜株高、产量、种植后土壤理化性质及经济效益的影响。结果表明:(1)有机肥部分替代化肥对设施不结球白菜、芹菜的生长及产量提升均表现出明显的促进作用(T6处理除外);相较于CK,T3处理设施不结球白菜及芹菜的1 hm^(2)平均产量分别增加37.1%及30.4%,显著高于其他处理。(2)与单施化肥处理(T1)相比,T6处理土壤pH显著升高,而电导率显著降低;土壤养分方面,T3处理对设施菜地土壤养分(有机质、总氮、总磷)含量的提升效果最为明显;主成分分析结果显示,有机肥部分替代化肥处理,T3处理土壤理化性质明显区别于其他处理,且电导率、有机质含量、总氮含量可能是影响有机肥部分替代化肥处理设施菜地土壤质量的关键因素;方差分解分析结果显示,土壤pH及电导率对不结球白菜产量的解释度为26.3%,是有机肥部分替代化肥处理影响设施不结球白菜产量的主效应因素;土壤养分(有机质、总氮、总磷)含量是影响下茬芹菜产量的主要因子,其对有机肥部分替代化肥处理设施芹菜产量变化的解释度达22.6%。(3)有机肥部分替代化肥处理对设施蔬菜净收益提升效果明显,其中T3处理设施不结球白菜及芹菜净收益最高,较CK分别增加36.8%及29.0%。综上所述,有机肥部分替代化肥是一项具有缓解设施菜地土壤酸化及次生盐渍化,培肥改良土壤,促进设施蔬菜增产、增收潜力的农业措施。其中,有机肥替代化肥比例30%对设施蔬菜产量及土壤质量提升的综合效果最佳,可能是保障昆山地区设施蔬菜丰产,并有效降低化肥施用量的最佳有机肥-化肥配施比例。

生物炭与有机无机肥配施对土壤质量的影响

为探究生物炭与有机无机肥配施对土壤以及作物产量的影响,在温室中以小麦为栽培对象,以化肥与有机肥、生物炭配施的不同比例安排7个处理:CK1(不施肥)、 CK2(化肥)、 T1(100%化肥+生物炭)、 T2(80%化肥+有机肥)、 T3(80%化肥+有机肥+生物炭)、 T4(60%化肥+有机肥)和T5(60%化肥+有机肥+生物炭),探究土壤基本理化性质、酶活性以及微生物代谢功能对不同施肥方式的响应.结果表明,不同施肥方式对土壤养分影响显著.添加了有机肥、生物炭可显著提高养分含量,且T3养分含量几乎均为最高.添加了有机肥与生物炭的处理,土壤蛋白酶与蔗糖酶的活性得到显著提升,而对于过氧化氢酶的活性提升效果不明显.随着施加有机物料比例提升,土壤微生物的群落多样性及其对碳源代谢能力也有显著升高.根据土壤质量指数(Soil Quality Index, SQI)的排序:T3>T4=T5>T1>CK2=T2>CK1,施加有机物料能够提升土壤质量和作物产量,提升强度随着比例升高呈先增加后降低的趋势.综上,施加有机物料能提升土壤养分含量、酶活性及土壤微生物碳源代谢能力,且影响强度均与施加比例相关.在N,P2O5,K2O施用量分别为225, 90, 90 kg/hm2条件下,20%减量化肥与有机肥(3 000 kg/hm2)和生物炭(10 000 kg/hm2)配施能够有效改良土壤并增产.

中国农田土壤质量评价指标及其发展趋势

中国现有农田土壤质量评价指标主要包括物理、化学、生物3类,但当前的指标体系还存在诸如对生物指标重视程度不足、部分指标检测方法技术落后、指标之间不成体系等问题。在总结此3类常规农田土壤质量评价指标的基础上,着重介绍土壤中微量营养元素、重金属、微塑料、农药等化学类物质的定性与定量以及土壤微生物群落组成等非常规指标的应用,并对土壤分析方法和分析设备的升级和研发、生物传感器技术等领域的研究及其在农田土壤质量评价中的应用进行了展望。此可为中国农田土壤质量评价体系的发展提供参考。

封丘县典型农田土壤质量与时空变化特征

黄淮海平原作为我国重要的粮食产区,系统全面地评价该区域典型潮土的质量变化,对指导农业生产具有重要意义。以典型潮土分布的封丘县作为研究区,选取1984、2003和2011年的17项土壤指标,基于土壤参与生态过程中作物生产、碳固存、持水净化和养分运移等功能,构建土壤综合质量评价系统,采用主成分分析结合逼近理想点排序法(TOPSIS)计算各功能得分及土壤质量综合指数,通过GIS空间插值描述封丘县27年内潮土耕作区土壤质量和功能的时空变化特征。结果表明:(1)封丘县土壤全氮、全磷、碱解氮、有效磷、速效钾和有机质含量及阳离子交换量、饱和导水率和孔隙度均呈现不同程度的提升趋势;全钾含量、pH、容重、田间持水量和有效含水量则呈逐年降低趋势;(2)封丘县土壤作物生产、碳固存和养分运移功能得分均有所提升,增长率分别为9.29%、9.68%和7.36%,持水净化功能得分则降低4.17%;(3)封丘县土壤质量综合指数提升较为明显,1984年全县耕地土壤质量综合指数均≤2.0,2003年综合指数>2.0的耕地面积占全县总面积的8.44%,2011年提升至24.05%。整体而言,封丘县该时期的耕地保护和利用模式基本是有效的,封丘县耕地整体质量不断向好的方向发展,相关结果可以为黄淮海地区耕地资源可持续利用提供参考。

烤烟-绿肥轮作对云南烟田土壤质量与微生物养分限制的影响

本研究旨在探讨烤烟轮作绿肥对烤烟产量、土壤质量和微生物养分限制的影响,为云南烟区筛选适宜与烤烟轮作的绿肥种类提供理论与技术支撑。于2017年布置田间定位试验,研究轮作绿肥对烤烟产量、土壤质量、养分循环相关水解酶活性和微生物养分限制的影响。试验设冬闲-烤烟(WF)、肥田萝卜-烤烟(RD)、光叶苕子-烤烟(SV)、黑麦草-烤烟(RG)4个处理。相比WF处理,2019年SV处理烟叶产量增加了6.8%,2022年RD和SV处理烟叶产量分别增加了6.4%和8.4%。2022年较2019年,各处理土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾含量增加,pH值、全磷含量降低。在2022年,相比WF处理,SV处理土壤全磷含量降低了22.9%,RG处理土壤有机质和速效钾含量增加了9.7%和73.6%,RD、SV和RG处理土壤硝态氮含量分别增加了97.1%、75.9%和26.0%、可溶性有机氮含量增加了228.8%、85.0%和96.7%。总体上,RD、RG处理土壤质量面积指数显著增加了27.0%和15.6%。相比WF处理,轮作绿肥处理碳(α-葡萄糖苷酶、β-葡萄糖苷酶、β-木糖苷酶)、氮(亮氨酸氨基肽酶)、磷(碱性磷酸酶)相关水解酶活性分别增加了48.8%~262.1%、59.3%~125.0%和312.0%~435.9%。轮作不同绿肥处理较WF处理降低了微生物碳限制,却增加了微生物磷限制。综上,轮作光叶苕子和肥田萝卜可增加烤烟产量、提高烟田土壤质量,是实现云南烟区清洁烟叶生产和可持续土壤管理的有效途径。

考虑微生物要素的土壤质量综合评价——以北京市平谷区为例

为探讨北京市平谷区土壤质量现状,本研究在传统的土壤质量综合评价体系基础上考虑了微生物要素,基于实地网格土壤采样的228个样本,从土壤肥力、土壤环境、土壤微生物3个维度选取11项土壤指标,采用土壤质量指数法定量分析各指标并计算土壤质量指数,综合评价北京市平谷区的土壤质量。结果表明:平谷区土壤质量综合指数(ISQI)在良好到优等范围内(0.60~0.96),平均值为0.74,平均土壤质量综合评价等级为良好。空间分布上整体呈现南低北高、西低东高的特征,北部熊儿寨乡、黄松峪乡及东部金梅湖镇等地区多为山地或林地,植被丰富,人为活动强度弱,土壤肥力水平高且微生物较为丰富,土壤质量综合评价等级相对较高;而西南部马坊镇、马昌营镇等地区土壤肥力水平低,微生物数量较少,综合质量评价等级相对较低。熊儿寨乡的ISQI最高,为0.81;平谷镇的ISQI最低,为0.64。平谷区不同土地利用类型ISQI排序为果园>林地>荒地>菜地>农田。研究表明,北京市平谷区土壤质量综合评价等级为良好,但空间差异明显,东北部多为山地和林地,综合评价等级为优等,中部及西南部多为农田菜地,综合评价等级为良好和中等,未来应注重科学施肥和土壤质量管理。

土壤质量管理〈Ⅰ〉土壤功能和土壤质量

土壤质量管理是对土壤功能、土壤质量、土壤退化、土壤修复及其关系的研究和成果应用的科学实践活动。各种土壤的不同功能有其空间分异、历史演替和强弱序列;土壤质量及其评价建立在土壤功能之上。本文阐述了土壤功能、土壤质量及其评价指标和方法,并对今后的土壤评价研究提出了建议。