不同改良剂施用对滇中植烟土壤酶活性的影响

针对滇中地区植烟土壤退化问题,研究施用土壤改良剂后土壤养分储存和酶活性变化,以期为滇中红壤地区烤烟土壤质量的维护和改良提供参考依据。试验以烤烟农田生态系统为研究对象,设置对照(CK)及4种不同土壤改良剂处理:生物炭(60 g/m^(2)或30 g/m^(2))、秸秆(1000 g/m^(2)或500 g/m^(2))、聚丙烯酰胺(2 g/m^(2)或1 g/m^(2))、木质素(60 g/m^(2)或30 g/m^(2)),探讨0~20 cm土层的养分储存和酶活性变化特征。结果表明,生物炭、秸秆处理均显著提高了土壤有机碳和全磷含量;秸秆和木质素处理显著提高了土壤全氮含量,而木质素处理显著降低了土壤全磷含量。生物炭、秸秆、木质素处理均显著提高了土壤脲酶、酸性磷酸酶、过氧化物酶、蔗糖酶活性和纤维素酶活性;聚丙烯酰胺处理显著提高了脲酶活性,抑制了土壤过氧化物酶活性。相较于秸秆和生物炭2种传统改良剂,木质素也能明显改善土壤养分和酶活性,结合其方便、经济的特点,可在田间推广应用。

施用土壤改良剂对坡耕地烤烟土壤有机碳及其组分的影响

以云南省玉溪市红塔区坡耕地烤烟土壤为研究对象,选择生物质炭、木质素、聚丙烯酰胺和秸秆4种土壤改良剂,研究施用不同土壤改良剂后土壤各层有机碳及其组分含量的变化特征。结果表明:坡耕地烤烟土壤有机碳及其组分含量不同生育期表现为成熟期<现蕾期<旺长期,不同土层表现为5~10 cm>0~5 cm>10~20 cm,其中以添加高量生物质炭处理(0.6%~47.0%)和高量秸秆处理(1.3%~38.2%)提升效果较为显著;施用4种土壤改良剂在一定程度上均可提高土壤全氮和全磷含量,其中以添加高量秸秆处理最为显著,全氮、全磷含量分别提高15.0%~32.8%、37.6%~40.2%;各处理土壤C︰N在5.07~8.67,C︰P在3.91~6.12,N︰P在0.34~1.00;土壤全氮与全磷、有机碳含量之间分别存在显著(P<0.05)和极显著(P<0.01)正相关关系,有机碳各组分间呈极显著正相关关系(P<0.01);土层深度、生育期和土壤改良剂种类对土壤有机碳组分的影响均极显著(P<0.01)。添加生物质炭和秸秆对滇中红壤丘陵区植烟土壤有机碳及其各组分含量、土壤养分的生态化学计量特征的提升效果更佳,尤其以添加0.06 kg/m2生物质炭和0.5 kg/m2秸秆效果较佳。

滇中山地经果林水土保持功能研究

采用标准径流小区法,研究了滇中荒草地和经果林地径流泥沙特征和径流产沙特征。结果表明:相比荒草地,经果林能够有效拦截地表径流,减少土壤泥沙量,达到蓄水保墒、保土的效果。因此,经果林的水土保持功能优于荒草地。经果林作为我国退耕还林主要林种之一,具有经营周期短、经济效益高的特点,同时也具有良好的蓄水保土效益,适宜推广种植。

有机肥施用量对滇中烤烟农田生态系统氮磷平衡的影响

为了探究不同有机肥施用量的输入对农田生态系统氮磷平衡中主要输入和输出的影响,以滇中二龙潭小流域烤烟农田生态系统为研究对象,设置6种有机肥施用量,分别为CK(0.00 kg/m 2),T 1(0.25 kg/m 2),T 2(0.50 kg/m 2),T 3(0.75 kg/m 2),T 4(1.00 kg/m 2)和T 5(1.25 kg/m 2),研究自然降雨条件下施用化肥后,不同有机肥施用量对烤烟农田生态系统径流泥沙氮磷流失量、土壤残留量以及烤烟氮磷吸收量之间平衡的影响。结果表明:(1)随着有机肥施用量的增加,不同处理下4场降雨径流和泥沙全氮、全磷流失浓度均值及径流、泥沙总氮、总磷流失量逐渐降低,均表现为CK>T 1>T 2>T 3>T 4>T 5;(2)烤烟收获后,土壤全氮、碱解氮、全磷、有效磷含量均高于背景值,分别高出20.53%~40.07%,52.83%~209.44%,19.53%~62.79%,25.79%~205.11%;(3)烤烟茎、根和叶片含量均随有机肥施用量的增加而逐渐增加,当施用量达1 kg/m 2(T 4)时,烤烟各器官氮磷含量在此施肥区间内达到峰值,各器官表现为茎<根<叶;(4)氮磷随径流占施肥输入氮磷量的8.19%~56.91%和15.28%~46.72%,随泥沙流失的量占3.05%~9.21%和16.14%~33.33%,土壤氮磷残留量占0.39%~68.37%和0.10%~64.21%,烤烟吸收量占20.39%~33.49%和11.83%~19.87%。综合考虑烤烟产量、成本投入及环境效益,T 4处理既能保证烤烟氮磷吸收量,又能显著降低氮磷径流流失,是一种环境友好型施肥方式。

有机肥对滇中红壤烤烟坡耕地氮磷流失的影响

【目的】研究自然降雨条件下施用有机肥对滇中坡耕地产流产沙与氮磷流失特征的影响,旨在为该地区肥料合理施用及坡耕地土壤侵蚀状况改善提供科学依据。【方法】以滇中二龙潭小流域红壤烤烟坡耕地为研究对象,在施用相同化肥的基础上,设置6种有机肥用量处理,分别为0 kg/m2(CK)、0.25 kg/m2(T1)、0.50 kg/m2(T2)、0.75 kg/m2(T3)、1.00 kg/m2(T4)和1.25 kg/m2(T5),选取4场自然降雨,研究不同有机肥用量条件下坡耕地径流及其泥沙中的氮磷流失特征。【结果】(1)4场降雨条件下,不同处理的径流量和产沙量无显著差异,而降雨量和降雨强度对径流量和产沙量影响较大。(2)随着有机肥用量的增加,径流中总氮(TN)、NO3--N、NH4+-N质量浓度总体降低,表现为CK>T1>T2>T3>T4>T5;溶解态氮是径流中氮素的主要存在形式,而NO3--N又是溶解态氮的主要组成部分。(3)随着有机肥用量的增加,径流中总磷(TP)及PO43--P质量浓度明显降低,均表现为CK>T1>T2>T3>T4>T5;径流中TP、PO43--P质量浓度随着施肥时间的延长呈明显降低趋势。(4)在4场降雨过程中,泥沙中的TN和TP含量均随着有机肥用量的增加而降低。(5)有机肥用量的增加降低了坡耕地TN、TP流失总量,TN流失以径流输出为主,TP流失以泥沙输出为主。【结论】探明了自然降雨条件下施用有机肥后红壤坡耕地氮磷流失规律,为减少研究区氮磷流失量,雨季应尽量减少或避免农事活动,暴雨情况下应控制氮磷的输出,并可以通过增加有机肥用量和减少化肥用量的方式降低氮磷的输出。

不同堆沤方式下秸秆还田对滇中烤烟农田生态系统氮素平衡的影响

以滇中二龙潭小流域烤烟农田生态系统为研究对象,设置对照(CK)及8种不同玉米秸秆堆沤方式进行秸秆还田,各处理包括2种秸秆还田重量(0.75或1.5 kg/m^(2)),2种秸秆粒度(1或5 cm),2种秸秆堆沤方式(水或水与尿素堆沤),研究烤烟农田生态系统中不同堆沤方式下秸秆还田对径流泥沙氮素流失、土壤氮素残留量、烤烟氮素吸收量以及农田烤烟生态系统氮素平衡的影响。结果表明:(1)径流和泥沙全氮流失量分别随着降雨量和降雨强度的增加而增加;(2)施用5 cm粗秸秆较1 cm细秸秆、1.5 kg/m^(2)还田量较0.75 kg/m^(2)还田量可分别减少径流氮素流失量0.32%~35.05%和54.52%~77.23%;(3)秸秆还田显著增加了土壤全氮、硝态氮含量,各处理分别较CK高出2.60%~20.33%和0.35%~90.57%;(4)烤烟各器官全氮含量分布特征为叶>茎>根,各处理下叶、茎、根全氮含量较CK分别增加了67.69%,25.33%和42.27%,水与尿素堆沤较水堆沤可显著提高烤烟氮素含量6.60%~38.03%;(5)在氮素平衡中径流和泥沙氮素流失量分别占氮素输入量的8.27%~23.85%和4.37%~12.72%,氮素流失主要以径流为主,泥沙为辅;土壤残留量占氮素输入量的4.97%~36.79%;烤烟吸收量占41.10%~71.64%,烤烟吸收的氮素占输入的主体部分。采用水与尿素堆沤,还田量1.5 kg/m^(2),秸秆粒度5 cm的合理配置,可有效维系烤烟农田生态系统氮素平衡,增加烤烟产量,降低氮素流失量,并提高该流域农田生态系统经济和生态效益。

秸秆堆沤还田对坡耕地径流、泥沙与磷素流失的影响

【目的】寻求不同堆沤方式和秸秆还田密度结合下较为有效的径流泥沙与磷素减排农艺措施。【方法】在自然降水条件下,研究不同秸秆还田密度(0.75、1.5 kg·m^(−2))、不同秸秆粉碎粒度(1、5 cm)、加水或尿素堆沤对滇中二龙潭小流域烟草坡耕地产流产沙量及磷素流失量的影响。【结果】1.5 kg·m^(−2)秸秆密度、5 cm秸秆粒度、加水堆沤均可有效降低烟草坡耕地产流产沙量,降低幅度分别为18.59%~38.60%、12.50%~38.60%、10.06%~38.60%;0.75 kg·m^(−2)秸秆密度、5 cm秸秆粒度、加水堆沤较1.5 kg·m^(−2)秸秆密度、1 cm秸秆粒度、加水与尿素堆沤的处理,径流泥沙总磷与径流PO_(4)^(−)-P浓度分别降低2.82%~66.67%、0.38%~57.53%和1.97%~64.73%;径流中PO_(4)^(−)-P占总磷浓度的35.30%~77.59%;0.75 kg·m^(−2)秸秆密度、5 cm秸秆粒度及加水堆沤可有效减少坡耕地磷素流失风险,径流和泥沙总磷流失量分别最高降低63.64%和64.74%、63.89%和57.87%、63.89%和64.74%。【结论】采用0.75 kg·m^(−2)秸秆密度、5 cm秸秆粒度以及加水堆沤处理还田可控制滇中地区磷素流失,降低坡耕地径流泥沙及磷素流失风险。

秸秆堆沤还田对红壤烤烟农田生态系统磷素盈亏的影响

【目的】研究不同秸秆堆沤还田方式对红壤烤烟坡耕地磷素盈亏的影响,揭示秸秆堆沤还田下红壤烤烟农田生态系统磷素盈亏的特征,为滇中小流域面源污染防治提供科学依据。【方法】在自然降水条件下,研究不同秸秆还田密度(0.75和1.50 kg/m^(2))、不同秸秆粉碎粒度(1和5 cm)、不同秸秆堆沤处理(水、水与尿素)对红壤烤烟坡耕地径流泥沙磷素流失量、土壤磷素残留量、烤烟磷素吸收量和磷素盈亏的变化特征。【结果】施用1.50 kg/m^(2)秸秆密度、5 cm秸秆粒度、加水堆沤较0.75 kg/m^(2)秸秆密度、1 cm秸秆粒度、加水与尿素堆沤可有效降低产流产沙量(0.22%~43.26%);施用0.75 kg/m^(2)秸秆密度、5 cm秸秆粒度、加水堆沤可有效降低径流和泥沙磷素流失浓度(2.82%~66.67%、0.38%~57.53%)及流失量(最高分别降低63.89%和64.74%);秸秆还田对各土层土壤总磷(TP)残留量的影响不同,总体上呈增加趋势;秸秆还田后,烤烟全磷(TP)含量的分布特征为叶>根>茎,1.50 kg/m^(2)秸秆密度、1 cm秸秆粒度、水与尿素堆沤均可有效增加烤烟吸收TP含量(0.60%~49.76%)和土壤磷素盈余量(0.43%~13.97%)。【结论】秸秆堆沤还田可提高和维持红壤烤烟坡耕地土壤磷素水平,减少土壤磷素淋失,增强土壤供磷潜力,是削弱该流域农业非点源污染,综合利用秸秆资源,促进农业生态平衡发展的重要措施。

土壤抗冲性研究方法及影响因素综述

土壤抗冲性是最能体现区域水土流失过程和规律的指示指标之一,对抗冲性的研究成果已有大量的研究论文报道。通过总结前人的研究成果,从土壤抗冲性指标确定、研究方法及影响因素等方面,介绍土壤抗冲性的研究进展。同时对未来土壤抗冲性研究进行了展望,在今后的研究中可以形成统一的评价指标对土壤抗冲性进行评价;另外也可加强各影响因素对土壤抗冲性的影响程度研究,并建立土壤抗冲性与其影响因素间相关模型,为今后水土保持工作提供更方便快捷、更准确有用的帮助。