鸟粪石基载镁生物炭对干湿交替灌溉水稻产量与品质的影响

鸟粪石(MgNH4PO_(4)·6H2O)普遍存在于镁改性生物炭对废水氮磷去除后的回收产物中,其可以作为缓释肥料使用。为探究鸟粪石基载镁生物炭(struvite-based magnesium modified biochar,MAP-BC)在农田中的应用效果以及对不同灌溉和施肥模式的适用性,该研究依托大田试验,以东研18号(粳稻)为供试材料,设置常规淹灌(ICF)、干湿交替(IAWD)2种灌溉模式,以及常规施肥(conventional fertilization,N_(1)B_(0))、常规施肥+5 t/hm^(2)MAP-BC(conventional fertilization+5 t/hm^(2)MAP-BC,N_(1)B_(1))、常规施肥+10 t/hm^(2)MAP-BC(conventional fertilization+10 t/hm^(2)MAP-BC,N_(1)B_(2))、减施氮磷肥25%+5 t/hm^(2)MAP-BC(25%less nitrogen and phosphate fertilizer+5 t/hm^(2)MAP-BC,N_(3/4)B_(1))和减施氮磷肥25%+10 t/hm^(2)MAP-BC(25%less nitrogen and phosphate fertilizer+10 t/hm^(2)MAP-BC,N_(3/4)B_(2))5种施肥模式。结果表明:与ICF相比,IAWD显著提高了乳熟期叶片叶绿素含量,并显著降低了2021年无效分蘖数(P<0.05);MAP-BC不仅能够高效弥补减施氮磷肥对水稻叶绿素含量的不利影响,还具有一定的超补偿效果;MAPBC中高纯度的鸟粪石组分通过缓释氮磷素,保障了对植株氮磷养分的长期供应。与N_(1)B_(0)相比,N_(3/4)B_(2)不仅可以满足水稻生长后期对氮磷养分的需求,还使穗部吸氮量和吸磷量分别显著增加(P<0.05)4.77%~7.06%和4.26%~12.69%;与N_(1)B_(0)相比,施加10 t/hm^(2)MAP-BC使2a的最高分蘖数和最终分蘖数分别显著增加(P<0.05)6.75%~9.64%和13.16%~16.88%;2 a试验中,在IAWD模式下,与N_(1)B_(0)相比,N_(1)B_(1)和N_(1)B_(2)的产量分别显著提高(P<0.05)了7.66%~8.43%和11.49%~12.64%,并且10 t/hm^(2)的MAP-BC可以弥补减施25%氮磷肥对产量造成的不利影响;IAWD模式下N_(3/4)B_(1)和N_(3/4)B_(2)可以显著降低消减值、垩白粒率和垩白度,显著提高崩解值,从而显著改善(P<0.05)水稻外观品质与食味值;此外,N_(1)B_(1)和N_(1)B_(2)较N_(1)B_(0)处理显著提高(P<0.05)稻米蛋白含量2.66%和5.79%,表明施用MAP-BC有助于改善稻米的营养品质。因此,在IAWD模式下减施氮磷肥25%配施10 t/hm^(2)MAP-BC可在节水条件下实现减施氮磷肥、增产、提质,从而为水稻绿色高效生产提供理论依据。

三环追压非等灌对枸杞根系湿润体盐分的影响

针对新疆降水稀少、蒸发量大,土壤盐碱化面积不断蔓延,改良盐碱地用水量居高不下等问题,提出一种以作物为圆心滞后滴水的3环灌溉模式,探究其节水排盐效果.将枸杞作为研究对象,根据土壤湿润体内盐分运移规律,试验确定第1环、第2环、第3环的半径分别为5,10,15 cm.在滴水器流量为3 L/h的条件下,第1环(最内环)先开始滴水,2 h之后,其滴水产生的土壤湿润体脱盐范围超出第2环位置时,打开第2环滴水阀门;以此类推,2 h之后打开第3环滴水阀门,各环滞后滴水将根系发育范围内的盐分逐步追压至根系发育范围之外,从而达到节水排盐的效果.对晾干后土体采用剖面法取样测定不同位置的盐分含量,结果表明:环心附近的盐分少,离环心越远盐分含量越多;环心水平方向40 cm处不同深度取土检测盐分质量比:在(0,10],(10,20],(20,30],(30,40]和(40,50]cm分别为61.550,57.640,53.470,50.690和129.650 g/kg,表明土壤盐分积累在湿润体边缘,排盐效果良好;同时,试验的灌水定额为31.5 mm(315 m^(3)/hm^(2)),年总灌水量为1890 m^(3)/hm^(2),较常规滴灌条件下枸杞的年灌水量3450 m^(3)/hm^(2)节约了1560 m^(3)/hm^(2),节水效果显著.

生物炭协同暗管排水对滨海盐碱土壤微生物群落的影响

【目的】了解滨海地区盐渍化环境下生物炭协同暗管排水作用与土壤微生物群落的关系,对于减轻土壤盐分过高对土壤生化功能的不利影响至关重要。【方法】本文以黄河三角洲滨海盐碱农田为研究对象,研究单独暗管排水条件下不同暗管间距10 m(S10)、20 m(S20)、30 m(S30)以及生物炭协同暗管排水条件下不同暗管间距10 m(B-S10)、20 m(B-S20)、30 m(B-S30)对土壤理化性质和土壤微生物群落结构的影响,并阐明生物炭与暗管排水协同作用下微生物群落结构变化的主要驱动因素。【结果】生物炭协同暗管排水改变了滨海盐碱农田的土壤理化性质,且生物炭与暗管间距对含盐量、硝态氮、有机质、土壤全磷的交互作用显著。AccuITSTM和Accu16STM绝对定量测序结果显示,暗管间距及暗管间距和生物炭的交互作用对伞菌纲和Acidobacteria_Gp4有显著影响。冗余分析、皮尔逊相关性分析结果表明,对作物生长有利的伞菌纲和被孢霉的绝对丰度与土壤含盐量和Na^(+)显著负相关,与有机质和硝态氮显著正相关。生物炭协同暗管排水作用下,Na^(+)量是影响土壤细菌和真菌的关键因素。【结论】B-S10既可以改善土壤的养分状况,又可以改善土壤微生物群落结构,本研究可为解决盐碱土地问题以及提高土壤质量和农业可持续性提供了有益的理论参考。

基于作物水分亏缺指数和盐分淋洗系数的新疆棉田节水控盐优化方法

通过灌溉对作物根区土壤水盐环境进行适时适度的调控是促进新疆绿洲农业可持续健康发展的重要举措,其中最为关键的一环当属灌溉制度尤其是灌水定额的优化。为了提高灌水控盐效率,该研究以新疆沙湾市膜下滴灌盐碱棉田为研究对象,以当地传统灌溉制度为对照,在基于作物水分亏缺指数(plant water deficit index,PWDI)评估并实施智能灌溉的基础上开展了2 a(2021与2022)田间灌水控盐试验,通过设置不同的盐分淋洗系数(2021年:1.0与2.0;2022年:1.0、1.4、1.8、2.2与2.6)探讨灌水定额对土壤水盐运移与棉花生长以及水分吸收利用的影响。结果表明,在固定PWDI阈值(评估值超过阈值时开启灌水)的情况下,在一定范围内随着盐分淋洗系数的增大,灌水定额增加,灌水周期延长,灌水总量增大,更多盐分被被淋洗到根区下部甚至根区以下,从而改善根域水盐环境,减轻水盐胁迫,促进棉花生长并增产,但灌溉水利用效率呈缓慢下降趋势。然而,当盐分淋洗系数(灌水定额)增大到一定程度时,长期优越的根域水盐环境导致棉花徒长,即营养生长旺盛而生殖生长迟滞,灌水周期缩短,灌水总量急剧上升,产量不再增加反而有下降趋势,灌溉水利用效率显著降低。综合考虑盐分淋洗、棉花生长与产量以及水分利用效率,当试验区PWDI阈值取为0.5时建议对应的盐分淋洗系数取为2.2。该研究可为新疆盐碱棉田高效生产以及绿洲农业可持续健康发展提供理论依据与技术支撑。

生物炭施用对冻结期退化黑土水热盐动态变化的影响

[目的]生物炭施用可改变土壤理化性状,研究不同生物炭施用方式对土壤水、热及电导率(EC)分布的影响,可为季节性冻土科学管理提供依据。[方法]利用田间定位试验,通过长期观测,研究东北黑土区不同生物炭施用方式对冻结期的土壤液态水含量、温度及EC的影响差异。生物炭施用方式包括一次性生物炭混施40 t/hm^(2)(HO)、生物炭底施40 t/hm^(2)(HE),空白为0 t/hm^(2)(CK)。[结果]2种生物炭施用方式均增加冻结期土壤平均液态水含量(p<0.05),表现为HO>HE>CK;整个试验周期内生物炭施用均显著增加土壤EC,且HO和HE处理土壤平均EC分别比CK增加17.73%,6.89%;2种生物炭施用方式对土壤温度影响不同,与CK相比,HE处理土壤平均温度提高0.32℃,而HO处理土壤平均温度降低0.46℃。此外,HE处理相较于HO和CK处理减弱冻结期土壤液态水、温度及EC的变化幅度。[结论]生物炭混施和底施均有利于提高冻结期退化黑土液态水含量和EC,特别是生物炭底施还有利于提升冻结期耕层土壤温度,而生物炭混施在同时期还有利于减缓土壤冻结作用,2种生物炭施用方式均可能对冻结期土壤水盐运移和物质转化过程有重要影响,甚至对春季作物出苗和早期生长产生重要影响。

春灌定额对不同盐碱度农田水盐分布影响研究

为探究春灌定额对不同盐碱度农田土壤水盐分布的影响,确定适宜保墒洗盐的春灌定额。分别在中度盐碱地S1(5.23 g/kg)和重度盐碱地S2(8.27 g/kg)设置3种春灌定额处理(W1:1 800 m^(3)/hm^(2),W2:2 250 m^(3)/hm^(2),W3:2 700 m^(3)/hm^(2)),分析比较了春灌后至棉花播种前0~100 cm土壤水盐运移和分布情况。结果表明:春灌后14~21 d,S1W2处理71.37%的水量可保持在土体内,S2W3处理77.26%水量保持在土体内,可使农田土壤达到适宜作物生长的土壤墒情;盐分淋洗主要发生在0~60 cm土层内,0~30 cm内淋洗效果更加显著,春灌定额越大将盐分带入深层的作用越强,春灌后21 d开始出现返盐现象;春灌时间在播前21 d左右为宜,中度盐碱地春灌定额2 284.7 m^(3)/hm^(2),重度盐碱地春灌定额2 700 m^(3)/hm^(2)左右时,可达到较为良好的节水保墒洗盐效果,重度盐碱地可以根据实际情况适当提高春灌定额。研究结果可为图木舒克市不同盐碱度农田春灌提供一定的理论依据和技术参考。

黑土区坡耕地土壤侵蚀及水分利用效率对不同覆盖耕作模式的响应

为揭示不同覆盖耕作模式对黑土区坡耕地土壤侵蚀防治及水分利用效率的影响机制,设置顺坡免耕碎秆均匀覆盖(SM)、顺坡免耕覆盖作物(SC)、横坡免耕碎秆均匀覆盖(CM)和传统耕作(CK)4种覆盖耕作模式,研究分析黑土区坡耕地土壤水分动态变化规律,明确不同覆盖耕作模式的土壤侵蚀特征,分析不同覆盖耕作模式对水分利用效率的影响.结果表明:顺坡免耕碎秆均匀覆盖(SM)、顺坡免耕覆盖作物(SC)和横坡免耕碎秆均匀覆盖(CM)均能不同程度地增加土壤水分含量,防治土壤侵蚀和提高水分利用效率.SM处理、SC处理与CM处理较CK处理0~80 cm不同土层土壤含水率分别提高9.34%~18.20%,5.30%~11.54%和9.12%~19.84%;径流量、侵蚀量、降雨量和最大30 min雨强(I_(30))均与水分利用效率呈显著负相关性;SM处理、SC处理和CM处理的水分利用效率较CK处理均有提高,其增幅介于1.18%~10.76%.通过对比分析减流减蚀效果和水分利用效率,发现在防治土壤侵蚀,蓄水保墒及提高水分利用效率方面,横坡免耕碎秆均匀覆盖模式效果更好.

基于文献计量的地下水动态变化对土壤水盐影响的研究进展与展望

[目的]系统探究地下水动态变化对土壤盐渍化演变影响及其作用机制,为综合治理盐碱地提供理论参考。[方法]基于VOSviewer和Citespace可视化软件,以Web of Science核心数据库(WoS)和中国知网数据库(CNKI)相关文献为研究对象,从发文数量、发文国家、发文机构、发文作者和关键词聚类及其演变着手,对该领域2000-2022年国内外研究进行定量、多元的动态可视化分析。[结果]国内外地下水动态变化对土壤水盐影响研究总体呈现波动上升趋势;该领域形成以中美两国为关键核心的研究格局,且中国与美国、德国、澳大利亚等国家的合作联系较为密切;核心作者和机构聚焦盐碱地综合利用和地下水调控等方面的研究,极大地推动耕地质量有效提升;英文文献涉及的学科主要为水资源(26.18%)和环境科学生态学(23.22%),中文文献中比例最大的学科则是农业基础科学(30.05%)和农艺学(27.76%);该领域主线脉络由单一化向多元化逐步完善,由盐渍化基础理论向盐碱地综合利用提质增效转变,并积极响应国家战略需求,明确盐碱地综合利用发展方向。[结论]该领域仍是未来的研究热点,今后可以重点从以下几方面开展研究:优化水资源配置,建立健全水资源开发管理体系,搭建全国盐碱地综合利用云平台,加强信息技术与水利深度融合,深入探究地下水调控对土壤包气带水盐运移的影响机制。该研究可为盐碱地综合利用提供新思路、新方法。

AquaCrop模型对不同灌溉定额下盐碱地青贮玉米生长模拟及适用性评价

为探明宁夏引黄灌区盐碱地青贮玉米生长适宜的灌水量及AquaCrop模型在引黄灌区的适应性。以当地农业公司灌溉定额的95%为高水平,设置3个不同处理:低水平280.5 mm(W1)、中水平382.5 mm(W2)、高水平484.5 mm(W3),研究不同灌溉定额对青贮玉米的效应,并基于2 a的试验数据对AquaCrop模型进行率定、验证,以水分利用效率最大为目标确定出较优的灌溉方案。2023年W3处理下的0~40 cm土层土壤含水率(SWC)均高于W1处理和W2处理;各处理在生物量平均值和产量表现为W3处理>W2处理>W1处理。各处理SWC模拟值与实测值的R^(2)、EF和RMSE分别为0.73~0.79、0.67~0.75、0.35%~2.40%;冠层覆盖度模拟值和实测值的R^(2)、EF和RMSE分别为0.90~0.96、0.98~0.99、2.38%~8.00%;生物量模拟值和实测值的R^(2)、EF分别为0.91~0.95、0.97~0.99,RMSE为2.03~2.05 t/hm^(2);产量模拟值和实测值的RE为1.40%~2.46%,R^(2)为0.98,水分利用效率模拟值和实测值的RE为0.73%~3.94%,R^(2)为0.97。说明AquaCrop模型能较好地模拟宁夏引黄灌区青贮玉米的生长过程;以节水增产为目标,灌溉定额为382.5 mm时,青贮玉米水分利用效率较优。

不同“干播湿出”处理方式对南疆棉田土壤水热盐和产量的影响研究

针对新疆南疆地区气候干旱,棉花出苗影响因素复杂的现状,为探索在“干播湿出”条件下棉花出苗期适宜的处理方式,在新疆阿克苏地区沙雅县海楼镇开展大田试验。试验共设计5个试验处理,即单膜覆盖(CT)、双膜覆盖(ST)、施用改良剂(GT)、滴灌冬灌(DT)以及对照组冬灌漫灌(CK),试验通过“水肥一体技术”,随出苗水滴施改良剂,播种时机械覆双膜,研究不同处理对土壤温度、含水率、含盐量以及出苗率和产量的影响。棉花出苗期0~20 cm土层的含水率变化表明,土壤含水率由高到低排序为ST>GT>DT>CK>CT;对0~100 cm土壤含水率分析,在0~30 cm土层含水率由高到低排序为ST>GT>DT>CK>CT,各处理方式在30 cm以下土层土壤含水率差别不大。在5cm土层,双膜覆盖处理的升温效果最好,保温效果最好,有效积温最高;在15 cm土层,双膜覆盖处理的土壤温度变化幅度最小,保温效果最好。分析0~40 cm土层土壤含盐量发现,施用改良剂处理能有效改变0~10 cm和20~30cm土层土壤盐分,但在10~20 cm和30~40 cm土层范围内盐分较对照处理并无显著差异。双膜覆盖能有效改变0~10 cm土层范围内土壤盐分,但在10~40 cm土层范围内盐分较对照处理没有显著差异。在干播湿出不同技术处理中,双膜覆盖处理可以有效提高棉花苗期土壤含水率与温度,提升棉花出苗率,有效改善水土环境,拥有更适合棉花出苗和生长的土壤环境。

膨润土对沙地土壤改良与朝天椒农艺性状及产量的影响

探索膨润土对沙地土壤性质及结构、朝天椒农艺性状及产量的影响,为膨润土用于沙地土壤改良应用提供理论依据。于2023年在内蒙古自治区鄂尔多斯市杭锦旗巴拉贡镇山湾村开展膨润土治理沙化耕地大田试验,试验按膨润土施量共设置6组处理,分别为:0(CK)、15.0 t/hm^(2)(A1)、22.5 t/hm^(2)(A2)、30.0 t/hm^(2)(A3)、37.5 t/hm^(2)(A4)、45.0 t/hm^(2)(A5),研究不同膨润土施量对土壤理化性质及结构和朝天椒农艺性状及产量的影响。结果表明:与对照相比,施用膨润土能够显著改善土壤性质、有效调整土壤结构。膨润土的施用提高了朝天椒生育期内土壤含水量、总孔隙度、CO_(2)通量、WR>0.25 mm含量、pH和电导率;降低了生育期内土壤容重,协调了生育期内土壤三相比例,改善土壤固液气结构。在生育期内膨润土施量与土壤总孔隙度呈极显著正相关,与土壤容重呈极显著负相关。施用膨润土有效促进了朝天椒的生长发育,显著提高朝天椒产量。以A3处理朝天椒产量最高,较对照增产61.2%。膨润土作为土壤改良剂能够有效改善土壤性质,调整土壤结构,提高土壤持水能力和朝天椒产量。综合不同施量对土壤指标及朝天椒产量的影响,研究认为30.0 t/hm^(2)为该试验区2023年适宜施量。

蔗渣生物炭对岩溶峰丛洼地石灰土土-水特征曲线的影响

岩溶地区岩石裸露、土壤浅薄且持水能力较低,其土壤水分保持和运动状况是其水土漏失治理的重要因素。生物炭拥有多孔结构和高比表面积,能改变土壤持水能力,但其种类、粒径、添加量和土壤类型等因素对土壤持水能力产生正面或负面作用,为了研究添加不同比例蔗渣生物炭对岩溶峰丛洼地石灰土持水特性的影响,选取位于广西河池地区岩溶峰丛洼地的石灰土壤作为试验样本,分别添加不同比例生物炭(0%,2%,4%,6%),利用滤纸法测定生物炭-石灰土混合土在0~40MPa吸附能力下土水特性曲线,并使用扫描电子显微镜(SEM)和核磁共振波谱法(NMR),观察生物炭-石灰土混合土的微观孔隙结构。研究结果表明:当土壤含水量超过30%时,不同比例生物炭掺入量的持水能力相似,土壤的持水性并不会随着生物炭掺入量的增加而持续提升。在添加生物炭0%,2%,4%时混合土的持水能力是在逐渐提高的,添加4%和6%时混合土的持水能力基本一致,这表明添加生物炭存在一个最优值和适用范围。建议岩溶峰丛地区石灰土含水率在30%以下时,施加4%~6%的蔗渣生物炭,可提高土壤的持水能力。

秸秆还田下土壤孔隙演化及其对溶质穿透特征的影响机理分析

为揭示秸秆粉碎还田后,不同腐解进程下土壤孔隙演化及其对水分和溶质穿透特征的影响机理,设置不同秸秆还田量(0、5、10、15 t/hm^(2))和还田时间(0、30、60 d)处理,采用CT断层扫描技术,视觉量化了土壤孔隙结构特征演变,并基于溶质穿透试验,分析了水分-溶质迁移优先流规律。结果表明,秸秆还田引起土壤孔隙/喉道特征变化,抑制水分-溶质迁移过程,田间持水率和土壤含水率上升,溶质穿透变慢,优先流现象减少,土壤水肥有效持留;随秸秆腐解至60 d,孔隙/喉道特征改变,优先流开始发育,但土壤水肥持留能力增强。秸秆还田5、10、15 t/hm^(2)初期,和CK组相比大孔隙体积占比分别减少7%、14%、50%,连通孔隙减少11%、39%、66%,表层含水率增加1%、3%、6%。腐解60 d后,和0 d相比大孔隙体积占比分别增加331%、200%、357%,连通孔隙增加33%、84%、195%,表层含水率增加6%、5%、5%,完全穿透试样所需溶质减少55%、76%、67%。基于Green-Ampt模型和指数衰减模型估算了不同秸秆初始投入量在不同腐解时间下的导水特征,发现饱和导水率在秸秆还田后减小,且随秸秆腐解增大。研究可为控制大孔隙流和无效灌溉提供依据,进一步为秸秆科学还田提供实践指导。

酸改性生物炭对滨海盐渍土壤水分入渗特性的影响

为探究常规生物炭及酸改性生物炭对盐渍土壤水分入渗特性的影响,以不添加生物炭为对照(CK),2种生物炭均设置2%、4%和8%(质量分数)3个添加量,采用一维定水头垂直积水入渗法观察累积入渗量、湿润锋运移的动态变化。结果表明,添加生物炭可以增加累积入渗量,缩短湿润锋运移时间,提高入渗速率,且添加量越大,效果越明显。添加生物炭可以提高滨海盐渍土的持水能力,酸改性生物炭对提高浅层土壤含水率效果更明显。一维代数模型对添加生物炭后滨海盐渍土的耕作层含水率适用性较好,可以模拟入渗后的土壤耕作层水分分布。总体来说,添加4%酸改性生物炭有利于改善滨海盐渍土壤入渗能力和持水特性。

生物炭缓解作物干旱胁迫及其机理研究综述

干旱是世界农业发展中主要的障碍因子之一,严重威胁着国家粮食安全和生态可持续发展,生物炭是一种富含碳的生物质再生产物,作为一种高效的土壤改良剂,不仅能改善土壤理化结构,提高土壤持水能力,同时缓解干旱胁迫对作物的负面效应。综述了生物炭缓解作物干旱胁迫效应的研究成果,包括促进作物生长发育、增强作物抵御干旱能力、改善土壤理化特性和微生物学特性等,重点阐述生物炭特性与缓解干旱胁迫效应之间的联系和关键机制。最后初步阐述国内外研究存在的差异和需要加强的方面,并展望了生物炭在缓解干旱胁迫方面的应用潜力,旨在为生物炭的进一步推广应用提供理论依据和参考。

冬灌制度对膜下滴灌棉田土壤理化性质、酶活性和微生物群落的影响

为明确不同冬灌制度的应用效果,以南疆膜下滴灌棉田为研究对象,选取每年冬灌处理(CK)、不冬灌处理(H1)及隔年冬灌处理(H2)3种冬灌制度,结合高通量测序技术对冬灌后土壤的理化性质、生物学性质以及微生物群落组成进行测定与分析。结果表明:(1)各处理间0~20 cm土层土壤总盐含量无显著差异,与CK相比,H1和H2处理显著降低了脲酶(0.96%~1.35%)和转化酶活性(1.17%)以及微生物量氮含量(4.21%~7.03%),但H2处理显著提高了土壤有机质(14.30%)、全氮(14.29%)、全磷(4.55%)和全钾(7.40%)含量;H1处理显著降低了土壤有机质(6.03%)、全磷(12.5%)和水分(23.08%)含量,提高了微生物量碳氮比(7.37%)。(2)不同处理下细菌群落的丰度和多样性以及真菌群落的丰度无显著差异,但与CK相比,H1和H2处理显著提高了真菌的辛普森指数(4.12%~4.55%)。此外,H1较CK处理提高了细菌放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)和真菌担子菌门(Basidiomycota)的相对丰度,H2较CK处理提高了细菌变形菌门(Proteobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)和真菌被孢霉门(Mortierellomycota)的相对丰度。(3)相关性分析结果表明细菌的群落结构主要受微生物量碳含量的影响,真菌的群落结构和多样性分别受转化酶和脲酶活性的影响。在无法保证每年冬灌用水的情况下,隔年冬灌更有利于保障膜下滴灌棉田的土壤耕地质量。

复合改良剂作用下宁夏引黄灌区低洼农田盐渍化土壤改良效果研究

宁夏引黄灌区低洼地区地下水位较高,导致土壤出现严重盐渍化现象,而添加土壤改良剂是解决土壤盐渍化问题的一种有效途径。为研究不同改良剂对宁夏引黄灌区低洼区域盐渍化土壤改良效果,在位于银北地区南梁农场的一块地势低洼的盐渍化耕地,选用不同改良剂进行改良试验。设置对照组、单一施用糠醛渣、单一施用脱硫石膏、复合施用糠醛渣+脱硫石膏及不同用量,共10个处理组,将研究区域分成若干小区,每个小区施用不同处理组改良剂,并种植油葵作物,比较分析不同处理组下油葵生长指标和产量及油葵收获后土壤全盐量、各盐分离子、pH,探究该区域盐渍化土壤的最优改良方案。结果表明,在表层土壤,施用糠醛渣+脱硫石膏复合改良剂后全盐量下降较为明显,低、中、高3种不同施用量下与对照组相比盐分含量降低了10.44%、10.14%、0.88%,单一施加脱硫石膏和糠醛渣一种改良剂盐分降低不明显。总体而言,施用糠醛渣+脱硫石膏复合改良剂对降低土壤全盐量、钠吸附比和提高作物产量效果较为显著,糠醛渣与脱硫石膏的最佳配合比为7:3,最佳施用量为17960 kg/hm^(2)。

中国农业面源污染防控研究进展与工程案例

农业面源污染具有发生分散、随机,排放不确定性,污染物浓度波动大、类型复杂,污染面广量大的特点,其综合防治一直是世界性难题。当前,我国面源污染防控首要的问题为污染“家底”不清,不同部门或研究学者对农业面源污染负荷估算差别大。基于几十年定位、全程的科学观测数据,本研究认为,虽然国家污染普查数据和很多学者的估算数据,均高估了种植业源排放量占面源污染总量的比例,但种植业源排放总量仍然很高,必须给予充分的重视和防控。结合中国30多年的面源污染防控经验,中国科学院南京土壤研究所学者提出了农业面源污染控制的3R(“减源—拦截—修复”)和4R策略(“源头减量—生态拦截—循环利用—生态修复”),并伴随着防控技术升级和组合优化、技术产品化和装备化,逐渐完善扩展为4R^(+),为我国农业面源污染防控提供了理论支撑和应用指导,在一些典型地区进行工程化实施后,形成了农业面源污染防控的成功经验和案例。然而,农业面源污染防控的工作仍然面临着许多挑战,深入了解土壤与污染物之间的相互作用机制将尤为关键。此外,为实现资源的高效循环使用,还必须进一步提高氮、磷等关键污染物的净化与回收效率,确保在增加农业产值的同时降低对环境的污染负荷。

基于生态保护及粮食安全的喀什地区2005—2023年土地利用与植被覆盖情况研究

为了优化土地利用,加强生态保护、保障粮食安全,提升自然资源可持续发展水平,以喀什地区为例,采用遥感数据分析、植被指数评估、生态系统服务功能价值分析等方法,研究该地区2005—2023年土地利用、植被覆盖对生态保护和粮食安全及土地工程实施间的关系。通过对比分析土地工程项目实施等实际效用,揭示植被覆盖和生态系统的影响,评价了生态保护措施效果以及影响粮食安全的状况和实际效用。结果表明,土地利用变化对生态系统产生显著影响,合理有序利用土地使植被覆盖程度有所提升,粮食产量保持稳定增长;土地工程实施对改善生态环境、提升土地生产力等方面发挥着积极作用;同时提出了科技赋能、优化土地利用的政策建议。

浅谈农田水利工程改良砂性土地的技术应用

砂性土地由于快速脱水的特性,保水保肥性差,导致耕地质量下降和农田逐步荒芜。详细介绍了改良砂性土地的技术要求,通过实施效果评估,证明了相关技术应用可显著提升砂性土地的蓄水效能,减少水肥流失,提高土地肥力,促进作物高产。