秸秆还田配施不同外源物对黄河故道地区土壤养分及作物产量的影响

【目的】旨在改善黄河故道砂性土壤地区的秸秆还田效果,提高土壤质量及作物产量。【方法】基于秸秆激发还田技术,分析比较秸秆全量还田模式下,分别增施氮素(N)、有机肥(M)、生物菌剂(B)、有机肥+生物菌剂(MB)、土壤酶助剂(S)、有机肥+生物菌剂+土壤酶助剂(MBS)等不同外源物对土壤养分及作物产量的影响。【结果】增施外源物的秸秆激发还田技术可以提高土壤肥力及作物产量。N处理在增施187.5 kg/hm2的氮量水平下,对土壤养分含量和作物产量的影响不显著。与不施用外源物处理(CK)相比,MB处理能够提高土壤有机质及氮磷钾等养分含量,作物产量也显著提高。MBS处理能够进一步增加秸秆还田效应,与CK处理相比,其土壤有机质含量增加4.5%~10.3%,总氮增加18.3%~33.8%,速效磷增加11.3%~25.5%,速效钾增加52.6%~99.6%;较其他5种配施外源物处理相比,MBS处理使玉米增产3.0%~32.0%,大豆增产0.5%~30.2%,小麦增产5.4%~14.3%,增产效果明显。【结论】所有处理中,秸秆还田配施有机肥+生物菌剂+土壤酶助剂(MBS)对提高土壤养分含量和作物产量效果最好。

秸秆还田方式对土壤理化性质和玉米产量的影响

高强度集约化农业生产导致耕地质量下降、农田土壤退化,而秸秆还田是改善土壤环境、提高土壤有机质的重要途径。目前的秸秆还田方式主要针对表层土壤,忽略了对底土质量的改善效果。本研究设置了秸秆富集深层还田、秸秆覆盖还田、秸秆浅旋还田、秸秆深翻还田、秸秆不还田5种秸秆还田方式,以探究不同秸秆还田方式对不同土层土壤理化性质和玉米产量的影响,为高效利用秸秆资源、提高土壤质量和作物产量提供科学依据。本研究结果表明:秸秆覆盖还田提高了0~20 cm土层土壤含水量、有机碳含量、氮循环酶活性;深翻还田提高了表层土壤水分含量与磷循环酶活性;秸秆富集深层还田显著降低了20~40 cm土层土壤容重、增加了土壤含水量、有机碳含量、全氮含量、矿质氮含量以及胞外酶活性。与不还田相比,秸秆还田处理下玉米产量显著提高13.4%~21.0%。因此,秸秆还田是秸秆资源有效利用的重要方式,有利于改善农田土壤环境,提高土壤养分含量,减少化肥使用,促进作物增产,对农业可持续发展具有重要意义。秸秆富集深层还田对于改善底土质量,扩大土壤碳库,提高耕地质量和土地生产力具有重要作用,可以作为构建深厚肥沃耕层的有效措施。

湘中烟稻轮作区2种水稻土团聚体稳定性及有机碳组分比较研究

选择湘中烟稻轮作区2种典型水稻土,比较分析了土壤团聚体分布及其稳定性、有机碳组分及其相关关系,旨在揭示烟稻轮作的2种土壤团聚体稳定性的差异及有机碳的影响。结果表明:红壤性水稻土(RPS)>0.25 mm大团聚体含量、团聚体平均质量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)显著高于紫色水稻土(PPS),分形维数(D)则较小,因此烟稻轮作的红壤性水稻结构及团聚体稳定性显著好于PPS;RPS总有机碳(TOC)及颗粒有机碳(POC)含量均显著高于PPS,而易氧化有机碳(EOC)含量变化不明显;RPS和PPS的MWD及GMD均与TOC、EOC和POC呈显著正相关关系,D则与前者呈显著负相关;>0.25 mm团聚体含量虽均与TOC、EOC和POC呈显著正相关关系,但RPS有机碳对>0.25 mm团聚体影响大于PPS,且2种土壤的POC对>0.25 mm团聚体的影响均大于EOC。在培育烟稻轮作的RPS和PPS团聚体和改善其结构中,需提高土壤有机碳及活性有机碳组分含量。

黑龙江省旱地土壤有机碳动态模拟与预测

研究土壤SOC的变化,对准确评价土壤固碳潜力具有重要意义。用嫩江实测数据对CENTURY模型进行验证,然后用该模型模拟和预测黑龙江表层(0~20cm)SOC的动态变化。结果表明:(1)40年来,黑龙江旱地SOC整体呈下降趋势,SOCD下降了2.42Mg C·hm^(-2);SOC减少了29.78Tg;(2)1980年黑龙江90.77%的旱地SOCD都介于30~70Mg C·hm^(-2)之间,主要分布在黑龙江东部、西部和西南部;2020年SOCD空间分布与1980年基本一致。但与1980相比,有50.05%的旱地面积的SOCD在减少,减少的有机碳大于增加的有机碳;40年间,丢碳(dSOCD<0)的旱地面积占76.8%,主要分布在黑龙江西部和东部;(3)模拟期间SOCD最大的一直是暗棕壤和草甸土,储量最高的是草甸土。(4)30年后,黑龙江SOC呈下降趋势,且下降的速率在减缓;2050年SOCD为48.42Mg C·hm^(-2),相比2020年减少了0.69Mg C·hm^(-2);2050年储量为595.59Tg,相比2020年减少了8.48Tg,未来30年黑龙江表现为“碳源”。

旱改水工程渗漏及防护措施研究

本文主要探讨了旱改水工程中渗漏问题的成因,并提出了相应的解决措施。通过对旱改水工程的实地勘察和数据分析,发现坡地旱改水工程的渗漏造成了塌岸、浸没等一系列地质问题。针对这一问题,本文提出了一系列应对措施,包括加强灌溉管理、优化工程设计、采用新型防渗材料等。通过这些措施的实施,可以有效减少旱改水工程的渗漏问题,减少用水量,提高工程效益。

水分胁迫和粉煤灰添加对风沙土颗粒分形维数及肥力的影响

探讨不同比例粉煤灰在水分胁迫下与风沙土复配对沙土颗粒分形维数及肥力的影响,为毛乌素沙地土壤肥力提升提供理论依据。采用盆栽控水方法,设置4个粉煤灰水平(F0、F1、F2、F3,分别占风沙土干重的0,1%,5%,10%)和3个水分梯度[W1、W2、W3,分别占田间持水量的(75±5)%,(55±5)%,(35±5)%],采用分形维数反映在水分和粉煤灰作用下风沙土粒径分布特点,利用主成分分析结合聚类分析方法评价不同处理下风沙土肥力变化。结果表明:(1)在相同水分条件下,风沙土分形维数随着粉煤灰复配比例的增加而增加。(2)在相同粉煤灰复配比例下,风沙土中硝态氮(NO_(3)^(-)—N)含量随着水分胁迫利用效率提高,呈现出增加的趋势。(3)粉煤灰和水分处理条件下风沙土中全氮(TN)含量均处于较低水平,在实际生产过程中应考虑配施氮肥。(4)对风沙土肥力综合评价结果表明,粉煤灰10%复配比例效果较好,且在干旱情况下有一定的适用性。

聚天冬氨酸土壤保水剂的制备及性能研究

目前,干旱已成为抑制我国农业的生产发展的重要影响因素,为了解决水资源缺乏带来的农业生产障碍,土壤保水剂应运而生。试验采用水溶液聚合法制备土壤保水剂,结果证实:聚天冬氨酸和膨润土在制备过程中发生了反应形成了具有粗糙的表面和多孔结构新的复合物。对其进行性能测定的结果表明:该土壤保水剂具有较好的吸水性、保水性和热稳定性和一定的可重复使用性。

不同有机肥源对红壤旱地耕层土壤性质的影响

通过3年的大田试验研究不同有机肥源对红壤旱地耕层土壤性质的影响。结果表明:腐熟猪粪和粉碎秸秆作为2种不同有机肥源,均可以降低土壤容重,提高土壤pH值,增加总孔隙度和物理性粘粒含量;2种有机肥均能提高红壤旱地有机质和速效氮、磷、钾的含量,而腐熟猪粪配施化肥处理的速效氮、磷、钾含量均显著高于纯施猪粪处理和纯施秸秆处理(P<0.05)。有机-无机配合施用是提高红壤肥力的基本途径;2种有机肥源均能提高土壤细菌、放线菌、真菌、固氮菌、氨化细菌和硝化细菌的数量,增加其活性,与纯施化肥处理相比较,差异显著(P<0.05);2种有机肥提高了红壤中过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶和酸性磷酸酶的活性,而不同的有机肥源处理之间各种酶的活性差异不显著(P<0.05)。

秸秆与氮肥配施对辽西旱区土壤酶活性与土壤养分的影响

通过田间试验研究了玉米(Zea mays L.)秸秆与氮肥配施对耕层土壤酶活性及土壤养分的影响。试验设4个秸秆还田量水平,2个施氮量水平。结果表明:在秸秆配施氮肥条件下,耕层土壤中性磷酸酶、脲酶、转化酶和过氧化氢酶活性以及有机质和全氮质量分数均表现为随着玉米秸秆还田量的增加而提高,而硝态氮(3NO-N)和铵态氮(+4NH-N)质量分数则表现为随着玉米秸秆还田量的增加而减少,4种土壤酶活性与土壤有机质和全氮质量分数均呈显著正相关,与土壤硝态氮和铵态氮质量分数则呈显著负相关。玉米秸秆还田量9 000 kg.hm-2配施氮肥量420 kg.hm-2是辽西风沙半干旱区效果较好的技术措施。

重庆市山地血橙园不同种植模式土壤理化性质关联分析

研究了重庆市璧山县河边镇血橙核心示范园区的血橙 红薯（Ⅰ）、血橙 花生（Ⅱ）、血橙 玉米（Ⅲ）、血橙 茄子（Ⅳ）、血橙纯林（Ⅴ）5种模式下0~10 cm和10~20 cm土壤理化性质, 并用灰色关联法进行综合分析, 探讨了不同种植模式血橙园减小土壤容重, 增加土壤孔隙, 提高土壤养分含量效果差异的原因。结果表明： 同一种植模式不同土层比较, 土壤容重、非毛管孔隙度、总孔隙度, 土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾含量均随土层深度的增加显著减少, 毛管孔隙度、全磷、全钾则在测试土层间含量变化不大。不同种植模式下相同土层土壤容重、孔隙度、土壤的养分含量差异均达到显著水平（P〈0.05）或极显著水平（P〈0.01）, 且相同土层不同种植模式比较, 模式Ⅴ土壤容重最大, 非毛管孔隙、总孔隙度、有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷、速效钾均最小, 而毛管孔隙度大于模式Ⅱ, 全钾则表现为0~10 cm土层含量略高于模式Ⅱ, 10~20 cm土层含量最低; 各种植模式改善土壤理化性质效果在0~10 cm土层为： 模式Ⅰ〉模式Ⅲ〉模式Ⅳ〉模式Ⅱ〉模式Ⅴ, 在10~20 cm土层为： 模式Ⅰ〉模式Ⅳ〉模式Ⅲ〉模式Ⅱ〉模式Ⅴ。各模式地表植被生物多样性、地下根系分布、农作物的生物学及生态学特性不同, 是导致各模式改善土壤理化性质效果差异的主要原因。

不同类型豆科植物对黄土母质生土的改土效果

以黄土母质生土为供试土壤,以不同类型豆科植物为生物材料,对生物改土效应进行研究。结果表明:①草木樨、苜蓿根际土壤容重在1.00～1.35g/cm3之间,是最适宜的土壤容重范围;黑豆、大豆对0.25～3mm之间团粒具有较强的作用;种植草木樨、苜蓿、黑豆、大豆后,土壤>0.5mm水稳性团聚体的含量均在90%以上。草木樨、苜蓿、黑豆和大豆对土壤物理性质具有良好的改良作用。②草木樨、苜蓿、小冠花在短时期内对土壤氮素具有较强的补给作用;豆科牧草在生土地上生长两季后,对土壤0-60cm土层氮素具有明显的表聚效应;土壤表层有机质含量以小冠花最高;0-20cm土壤表层速效P的含量均极显著高于其他层次的;红三叶和小冠花土壤速效K含量高于草木樨和苜蓿的。种植红三叶和小冠花对土壤表层肥田效果比草木樨和苜蓿占优势。③一年生高产植物大豆随生长进程的前、中、后期土壤N素表现了高-低-高的积累-消耗-再积累的过程,土壤N素循环较大。研究为生物改土、有机沃土提供了理论参考。

紫色土坡地泥沙养分与泥沙流失的耦合特征

通过人工降雨模拟试验,研究紫色土坡地泥沙全氮、全磷与泥沙三者流失的耦合特征及其受降雨和地形的影响。结果表明,泥沙全氮流失量随坡度及雨强的增加而减小,而全磷的流失量受雨强及坡度的影响均较小;相关性分析表明泥沙流失量愈大,全氮流失量愈小,而全磷愈大。全氮与泥沙流失随降雨时间而呈峰值特征,而全磷随时间变化较小。泥沙养分流失量的累积过程与泥沙累积过程一致,随泥沙累积量的增加而增加,且全氮流失累积量明显低于全磷流失累积量;坡地泥沙流失养分的富集比具差异性,即泥沙流失量愈大,氮富集比越低,磷富集比越高。分析坡地泥沙流失养分的富集比,可知全磷与泥沙的耦合稳定性较全氮高,更易呈现影响下游水质的滞后效应。

集雨袋贮、节水包滴灌在干旱山地枣树栽培中的应用

在陕北黄土高原丘陵沟壑区干旱山地枣树造林和生产中,应用集雨袋贮、节水包滴灌技术,解决了干旱山区坡地枣树造林成活率低的难题,取得了良好的经济、生态及社会效益。试验结果表明,节水包滴灌可使枣树平均造林成活率提高52.5%;土壤不板结,蒸发少,节水效果好,水利用率达95%,滴灌1m3水可增产34kg,比穴灌1m3水增产50.8%,产量提高了29%;集雨袋贮集水,将丰雨期地表产生的径流有害水变为能产生经济效益的有用水。

黄土高原沟壑区果园绿肥油菜翻压对土壤水肥的影响

利用田间试验,研究秋雨季节在黄土高原沟壑区果园行间套种并翻压不同类型油菜对土壤水肥的影响。结果显示,翻压甘蓝型冬性油菜显著降低秋季及翌年3、4月份0~20 cm土层土壤水分含量,土壤速效钾含量显著增加、速效磷含量呈增加趋势;翻压白菜型冬性及春性油菜使当季及翌年3、4月份0~60 cm土层土壤水分含量呈明显的降低趋势,土壤速效钾含量显著增加。与白菜型冬性油菜相比,白菜型春性油菜及甘蓝型冬性油菜单位面积耗水量较小、单位耗水生物学产量较大,且冬前根鲜质量、根与茎叶鲜质量的比值(根/茎叶)和主根长均较小。综上所述,翻压甘蓝型冬性油菜培肥土壤效果显著,且对深层土壤水分含量的影响较小。

土地利用方式对江西红壤旱地碳库管理指数的影响

土壤碳库管理指数是表征土壤有机碳积累与质量的综合指标,可有效地反映人类活动对土壤质量的影响。本研究以未开垦的红壤荒地为对照,研究了3种土地利用方式(农地、茶园、果园)下0~40 cm土层总有机碳和活性有机碳的分布特征及土壤碳库管理指数的变化。结果表明:(1)不同土地利用方式下各土层土壤总有机碳、活性有机碳的大小均表现为农地>果园≈茶园>未开垦的红壤荒地,相比于未开垦的红壤荒地,其他3种土地利用方式均能显著提高土壤总有机碳、活性有机碳含量(P<0.05)。(2)红壤旱地开垦利用均能显著提高土壤碳库管理指数(P<0.05),但在选取的3种不同利用方式下,土壤碳库管理指数在0~10 cm土层差异显著(P<0.05),表现为农地>果园≈茶园;在0~20cm土层表现为农地与茶园相当(P>0.05),与果园有显著差异(P<0.05);在20~40 cm土层3种不同土地方式无明显差异(P>0.05)。因此,红壤荒地开垦利用能够提高土壤碳库管理指数,且农用地比果茶园效果更佳。

中国西北干旱区灌区土壤盐渍化问题研究进展

由于气候及人类活动因素的影响,中国西北干旱区灌区土壤盐渍化问题日趋严重,已成为近年来的研究热点。综述了西北干旱区灌区盐渍化问题的研究现状、现有的研究方法和主要研究内容,并提出了存在问题和进一步研究的思路:(1)在干旱区灌区土壤水盐运动研究中,引起灌区盐渍化的盐分来源与去向问题涉及较少,有待深入研究;(2)干旱区灌区灌溉方式存在很多问题,尤其是咸水灌溉对灌区土壤盐渍化的影响问题还需要进一步研究;(3)关于干旱区灌区盐渍化土壤改良研究,可以考虑将各种措施优化组合达到最佳改良效果,这将是今后制定盐渍土改良措施的一个方向。

地下地膜截水墙——一种新的节水农业技术

简要分析了西北黄土梯地和四川紫色土旱坡地土壤水侧向运移的特点，介绍了地下地膜截水墙阻断土壤水分侧向运移、保持耕地土壤水分、抗旱增产的基本原理和建设技术。陕北米脂黄土梯田的试验结果表明，该技术可以有效地减少梯田梯坎蒸发，增产效益显著（５７７％～８８６％）。该技术也非常合适解决四川丘陵区紫色土旱地季节性干旱问题。

煤矸石障蔽对沙地土壤的改良作用研究

试验研究表明 ,煤矸石沙障对沙地土壤有明显的改良作用 ,使沙地土壤中细粒物质增加 ,土壤水分含量提高 ,土壤结构发生改变 ;土壤中有机质、全 N、速效 P、速效 K含量显著增加 ,分别是流沙对照地的 2 .6 5 ,2 .6 6 ,1.30 ,1.2 4倍。同时 ,分析结果表明 ,障蔽规格对土壤养分、水分的影响较显著 ,而矸石粒径影响不显著。

保水剂对玉米幼苗生长的影响

文章考察了甘薯淀粉高吸水树脂及科翰98、林果高吸水树脂、速吸林果保水剂和沙土保水剂等5种保水剂处理对玉米种子萌发及其幼苗生长的影响。实验在模拟干旱条件下进行,结果表明玉米种子经保水剂处理后,萌发率得到显著提高,幼苗的叶绿素质量比上升,提高了幼苗自由基清除相关酶的活性及自由基清除剂的含量,有效减轻了玉米幼苗的膜脂过氧化作用,大大改善了干旱胁迫下玉米幼苗的生长状况。

太湖地区丘陵旱地土壤磷的吸持解吸特征

旱地土壤中流失的磷是地表水体中磷的重要来源 ,本文通过模拟实验对比太湖地区丘陵旱地土壤和水稻土对磷的吸持解吸特征 ,结果表明虽然旱地土壤对磷的固定能力略高于水稻土 ,但由于旱地土壤的有效磷水平普遍高于水稻土 ,因而前者磷的吸持饱和度 (DPS)要大大高于后者 ,这就决定了旱地土壤中的磷被淋溶或以溶解态随径流流失的风险和数量也显著高于水稻土 .磷吸持饱和度是土壤磷素水平和土壤固磷能力的综合指标 ,更能反映土壤固相中的磷进入液相的难易程度 ,可以作为评价水 -土界面磷迁移能力的重要指标 .