保护地长期定位灌水方法土壤重金属研究

试验研究了蔬菜保护地长期定位渗灌、沟灌、滴灌处理0～80cm层次土壤Cu、Zn、Cd、Cr、Pb 5种金属元素有效态含量和全量的剖面分布特征,以同一试验区棚外露地大田土壤样本作为对照。结果表明:棚外露地大田与保护地棚内土壤重金属全量、有效态含量变化随土层加深而降低。棚内0～40cm土层土壤重金属全量、有效态含量明显高于棚外土壤。棚内3种灌水处理0～40cm土层土壤间重金属全量、有效态含量差异明显,Cd、Cr全量以沟灌处理含量最高,Pb、Zn全量以渗灌处理含量最高;而Cu、Cd、Cr、Pb的有效态含量均以沟灌处理最高、渗灌处理最低。土壤Cu、Zn、Cd、Cr、Pb有效态含量与其全量间呈正相关关系,重金属全量随着土壤有机质含量增加而增加、有效态含量随pH值降低而增加。灌溉和施肥影响土壤有机质含量及pH值变化,进而影响到土壤重金属全量及其有效态含量的高低。

秸秆添加与土壤基质势对棕壤压缩回弹特性的影响

土壤板结是农田土壤退化问题之一,秸秆还田是提高土壤有机质含量、改良土壤的重要措施。但秸秆还田和土壤基质势对土壤板结的影响尚不明确。试验设0,3,5 g/kg 3个秸秆添加量处理,以及高(1 000 kPa)、中(100 kPa)、和低(10 kPa)3个土壤基质势处理。通过固结试验,测定不同处理的压缩曲线并计算压缩回弹特性指标。结果表明:秸秆添加量、土壤基质势及其二者间的交互作用对压缩曲线最大曲率、预固结压力值、压缩指数和回弹指数的影响都达到显著性水平。预固结压力值、压缩指数和回弹指数均随着秸秆添加量的增加而增大,而最大曲率则随着秸秆增加量的提高而降低。土壤基质势与压缩曲线最大曲率、预固结压力值和压缩指数均呈正相关关系。回弹指数随着土壤基质势的增加呈现先降低后增加的趋势。秸秆添加有助于提高土壤回弹和抗压缩特性。

土壤压实及有机质对其影响的研究进展

压实导致土壤板结的发生、与土壤团聚体的形成和破坏直接相关,而土壤的孔隙状况和水、气、热等条件改变在影响作物生长的同时,也会带来水土流失、碳氮温室气体排放等环境问题。在当今农业现代化进程加快、机械化水平提高的背景下,压实所引发的土壤板结问题愈益引起人们关注。本文在对土壤压实过程及其压缩曲线、表征参数等进行介绍的基础上,对近年来土壤压实过程及其影响因素方面的研究进展进行梳理,从提高土壤肥力、防治土壤板结的角度重点阐述了有机质改良土壤压实性状的效果及其作用机制,并对这一研究领域今后的发展趋势做了展望;研究认为在减少农业机械作业对农田压实次数和压实强度的前提下,提高土壤有机质含量、实行合理耕作仍然是我国今后改良土壤机械物理性质、培肥土壤和防止土壤板结的主要途径。

渗灌不同灌水控制上下限组合对保护地土壤脲酶活性的影响

以不同灌水控制上限(土壤水吸力6 kPa、9 kPa、12 kPa)和下限(土壤水吸力30 kPa、45 kPa、60k Pa)组合为试验处理,进行保护地番茄栽培渗灌灌水效果试验;试验于灌水处理后的第30 d采集土样,以各处理0～10 cm、10～20 cm、20～30 cm土层土壤为样本,测定土壤脲酶活性、铵态氮含量等指标,探讨灌水控制上限、下限对土壤脲酶活性的影响,分析脲酶活性与土壤含水量、铵态氮含量之间关系。结果表明:不同灌水控制上限、下限,即水分条件可显著影响土壤脲酶活性,三个深度层次土壤脲酶活性均以灌水控制上限12 kPa、下限60 kPa组合为最高;0～10 cm土层土壤脲酶活性与铵态氮含量呈显著的指数正相关关系1,0～20 cm、20～30 cm土层土壤脲酶活性与铵态氮含量间虽然也表现出了一定的正相关关系,但未达到5%显著水平。因此,降低灌水时土壤含水量和适量减少单次灌水量,有利于提高土壤脲酶活性,进而改善土壤氮素形态转化状况和对植物的氮素营养供应。

水肥耦合条件下保护地土壤硝态氮动态变化

采用二因素三水平完全设计,通过保护地低压节点渗灌番茄小区栽培试验,研究了灌溉上限和施肥量组合处理在灌溉追肥后第1、2、35、、7 d不同土层土壤硝态氮的动态变化。结果表明,较低灌溉上限,施肥量对不同时间土壤硝态氮影响不明显;提高灌溉上限,施肥量增加影响土壤剖面分异。灌溉上限和肥料对土壤硝态氮累积量的影响除第一天外均达到5%显著水平,作用由大到小分别为肥料,水分,水肥交互作用。不同采样时间0～20 cm土层硝态氮累积百分比平均在50%以上,低灌溉上限和高施肥量组合的硝态氮累积百分比最大,高灌溉上限和高施肥量组合硝态氮累积百分比最小。

不同土壤水吸力与耕作方式对土壤压缩——回弹特性的影响

【目的】合理耕作方式是缓解土壤压实、提升土壤生产能力的有效措施,而土壤水分是影响土壤机械物理性能的重要因素,直接影响土壤耕作质量。通过研究不同土壤水吸力和耕作方式下土壤压缩曲线及模型拟合效果,分析土壤回弹—再压缩曲线变化及机械力学参数(预固结压力、压缩指数和回弹指数)差异,以期为农田土壤耕作和培肥提供科学依据。【方法】通过不同土壤水吸力(S:50 kPa、100 kPa、630 kPa)和耕作方式(T:单一深翻(SF)、深翻+秸秆(SFJ)、地表旋耕+秸秆(XGJ))土壤的单轴压缩-回弹-再压缩固结试验,获得土壤压缩曲线和回弹再压缩曲线,进而计算出预固结压力、压缩指数和回弹指数。【结果】Gompertz模型可以很好地拟合不同水吸力下不同耕作方式土壤的压缩曲线,其中低吸力段不同耕作土壤间孔隙比差异明显,表现为SFJ>XGJ>SF。耕作方式、水吸力及二者的交互作用对土壤压缩—回弹特性的影响表现为,同一耕作方式下土壤预固结压力随水吸力的增加而增加,同一水吸力条件下不同耕作方式土壤的预固结压力值表现为SF>SFJ>XGJ。土壤水吸力和耕作方式及二者的交互作用对压缩指数和回弹指数的影响均表现为土壤水吸力>交互>耕作方式。土壤压缩指数随水吸力的增加呈现先减小后增大的趋势变化,而回弹指数随水吸力的变化规律与之相反,即在水吸力100 kPa时压缩指数最小而回弹指数最大。【结论】水吸力100k Pa(相当于55%田间持水量)下更适宜土壤耕作,深翻+秸秆还田(SFJ)可以有效的改善土壤压缩—回弹特性。