滴灌施肥时序对不同质地土壤水氮分布的影响

【目的】探究不同滴灌施肥时序下不同质地土壤水、氮的运移规律和分布特征。【方法】通过室内土槽试验,设置3种土壤质地:砂土、壤土、黏土,分别记为S1、S2、S3,4种施肥时序:仅灌水、1/2N-1/2W(前1/2时间施氮肥)、1/4W-1/2N-1/4W(前1/4时间灌水后在中间1/2时间施氮肥)、3/8W-1/2N-1/8W(前3/8时间灌水后在中间1/2时间施氮肥),分别记为T1、T2、T3、T4,分析了土壤湿润锋的运移以及水分、硝态氮在土体内的分布特征。【结果】在灌水量和滴头流量均相同的条件下,3种土壤的湿润锋分布特征存在明显差异。湿润锋的最大入渗深度:砂土(29.5 cm)>壤土(21 cm)>黏土(15 cm)。硝态氮在湿润体边缘累积,并且随着施肥次序向前推移,硝态氮向湿润体边缘运移的趋势越来越明显。不同施肥时序下,硝态氮在3种土壤中的分布存在差异。S1T4处理的硝态氮在砂土下层的比例最低;S2T3处理下壤土的硝态氮分布最均匀;S3T2处理可以降低硝态氮在黏土表层堆积。【结论】对于砂土、壤土和黏土,分别采用3/8W-1/2N-1/8W、1/4W-1/2N-1/4W和1/2N-1/2W的施肥时序,有利于降低氮肥淋失的风险,提高氮肥利用效率。

宁夏河东沙地植被多样性与土壤的关系

明确植被多样性与土壤理化性质的关系是沙地植被保护和荒漠化治理的重要前提。本研究调查了宁夏河东沙地植被群落特征及土壤理化性质,探究了植被与土壤间的关系。结果表明:调查区域有植物15科、34属、41种,其中单种属29属,单属科11科。草本植物占绝对优势,共计36种,占87.80%,仅5种灌木,无乔木。样地物种多样性指数(0.60~1.07)和均匀度指数(0.46~0.63)均较低,而优势度指数较高(0.46~0.68),植被组成较简单,群落优势种较突出。河东沙地主要为碱性土,部分区域为强碱性土,土壤未见明显盐化特征。有机质含量(1.68~2.80 g·kg^(-1))、全氮含量(0.12~0.20 g·kg^(-1))与科尔沁沙地和毛乌素沙地相当,但有效磷含量(0.41~1.85 mg·kg^(-1))仅为科尔沁沙地的20%,表明河东沙地植被可能存在磷限制现象。冗余分析表明,土壤指标能很好地解释河东沙地植被群落特征,第一排序轴的解释率达到75.87%,其中表层土壤全氮、有机质、C∶N总解释率达49.20%,表明表层土壤有机质和氮含量对河东沙地植被形成和分布有重要影响。河东沙地植被盖度与表层土壤水分含量极显著负相关、与土壤养分含量显著负相关,植被高度与表层土壤有机质和全氮含量显著负相关,物种丰富度和多样性指数与土壤养分间显著负相关。

不同施氮量对麦田土壤水稳性团聚体和N_(2)O排放的影响

过量施氮可破坏农田土壤结构,增加温室气体排放量。为揭示不同施氮量对土壤团聚体和N_(2)O排放的影响,于2018—2020年基于氮肥定位试验,设置秸秆原位还田条件下施氮0(N_(0))、120(N_(120))、180(N_(180))、240(N_(2)40)、300(N_(300))、360 kg·hm^(-2)(N_(360))6个处理,研究不同施氮量对麦田土壤N_(2)O排放、土壤充水孔隙度(WFPS)、土壤温度、硝态氮、铵态氮含量、水稳性团聚体的组成及稳定性的影响。结果表明:土壤N_(2)O排放量与氮肥用量之间呈显著正相关关系,WFPS与施氮量之间无显著相关关系,0~10 cm土壤温度随氮肥施用量的增加而显著降低,土壤硝态氮、铵态氮含量与氮肥施用量间存在显著正相关关系。随氮肥施用量的增加,直径>2 mm的水稳性团聚体含量降低,直径<0.5 mm的水稳性团聚体含量增加,土壤水稳性团聚体的粒径也逐渐减小。氮肥施用量与团聚体平均重量直径(MWD)、几何平均直径之间呈显著负相关关系,但与分形维数之间并无显著相关性。MWD(x)与N_(2)O排放通量(y)之间的拟合方程为:y=3928.3e^(-2.171x)(R^(2)=0.55,P<0.001),表明当MWD减小时,N_(2)O排放量将会剧烈升高。可见,麦田施氮量的增加会降低0~10 cm土壤温度,增加土壤硝态氮和铵态氮含量,减小耕层土壤水稳性团聚体的平均粒径,降低团聚体的稳定性,增加N_(2)O的排放量。