生物炭和滴灌量对陕北榆林沙土性质和马铃薯生长的影响

生物炭具有改良土壤和节水保肥增产的效应,针对榆林沙土地持水保肥能力低的问题,将滴灌施肥与生物炭相结合,探究生物炭施用量和滴灌量对土壤理化性质和马铃薯生长的影响。大田试验设置2个滴灌量水平80%ET_(c)(W1)和100%ET_(c)(W2),5个生物炭水平0(B0)、10(B10)、20(B20)、30(B30)和50 t·hm^(-2)(B50),共10个处理,生育期内对土壤容重、孔隙度、有机碳、土壤水分、速效钾、硝态氮、干物质累积量及产量等进行观测。结果表明,随着生物炭施用量的增加,0—20 cm土层土壤容重显著降低,土壤孔隙度、土壤有机碳含量和土壤速效钾含量显著增加,土壤硝态氮含量和含水量先增加后减小。随着滴灌量增加,0—20 cm土层土壤容重降低,土壤孔隙度和含水量增大。生物炭的施用仅对生长后期马铃薯干物质累积量促进效果显著,表现为随着生物炭施用量的增加先增加后减少。马铃薯块茎产量和水分利用效率随着施炭量的增加先增加后减小,马铃薯块茎产量随着滴灌量的增大而增大,W2B30处理下最高,为58263.89 kg·hm^(-2),但与W1B20、W1B30、W2B20处理无显著差异,而水分利用效率最大值出现在W1B20处理,所以从产量、水分利用效率以及经济的角度考虑,W1B20可作为本试验条件下较适宜的水炭组合。

氮肥溶液磁化灌溉下土壤入渗特征和水氮迁移规律研究

为探明不同浓度氮肥溶液磁化前后土壤入渗特征和水氮迁移规律,采用恒定磁场强度300 mT对质量浓度分别为0、0.4、0.7、1.1 g/L的硝酸钾溶液进行磁化处理,以未磁化处理为对照,测定各处理溶液的电导率、pH值、溶氧量、表面张力、累积入渗量、湿润锋运移距离和入渗后不同土壤剖面水氮迁移分布。试验结果表明:磁化处理溶液溶氧量显著提高,电导率和表面张力显著减小,并随溶液浓度变化有显著影响,但对pH值无显著影响。氮肥溶液磁化入渗增大了相同入渗时间内的湿润锋运移距离和累积入渗量,Philip、GreenAmpt、一维代数入渗模型拟合所得参数土壤吸渗率S、饱和导水率Ks以及有效土壤水扩散率D均增大,湿润峰处的土壤水吸力Sf、土壤水分特征曲线和非饱和导水率综合形状系数m均减小,增渗效果随氮肥溶液浓度增大而增大。磁化氮肥溶液可提高土壤持水能力,且随溶液浓度增大持水能力增强,一维代数入渗公式可较好描述不同磁场强度下各浓度溶液土壤入渗结束时的土壤含水率分布情况。氮肥溶液和磁化作用对土壤硝态氮含量的影响呈显著正相关关系,二者共同作用下,磁化高浓度溶液硝态氮含量最高,这有利于土壤无机氮素的保持。