苏北海涂围垦区耕层土壤养分分级及其模糊综合评价

针对制约滩涂土壤资源开发利用的障碍因素,以苏北滨海滩涂围垦区为研究区域,应用模糊综合评价方法对耕层土壤养分进行了分级与定量评价,获取了区域土壤肥力状况分布。结果表明,研究区域土壤磷素和钾素相对富余,有机质和氮素含量偏低,氮素亏缺较为严重,尤其是碱解氮。模糊综合评价表明研究区土壤养分分布在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级,主要集中在Ⅰ、Ⅱ级,并没有Ⅳ级和Ⅴ级土壤;尽管总体上处于Ⅱ级水平,但可认为其养分仍处于极贫乏状态。研究区不同部位土壤养分分级存在明显差异性,养分分级较低的部位作物生长状况较差,土壤盐渍化程度较高。研究结果为海涂围垦区中、低产地土壤培肥和农田精确施肥提供一定的参考依据。

东北旱作区土壤碳氮磷生态化学计量特征及其影响因素

为探究旱作农田土壤碳氮磷生态化学计量特征,基于2017年采集的132个耕层(0~20 cm)土壤样品,运用地统计学和冗余分析等方法,分析了东北旱作区土壤碳氮磷生态化学计量特征的空间变异性及影响因素。结果表明:研究区土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)的平均含量(质量比)分别为16.79、1.43、0.77 g/kg,且彼此间存在显著正相关关系(P<0.05);土壤C/N、C/P、N/P质量比的平均值分别为11.45、22.82、2.03,均低于全国农田土壤平均值。从空间分布规律来看,SOC、TN、TP含量均呈现由西南向东北递增的趋势,高值区主要分布在黑龙江省旱作区北部,低值区在吉林省和辽宁省旱作区西部平原区。土壤C/N、C/P的高值区主要分布在黑龙江省旱作区,低值区位于吉林省和辽宁省旱作区连片分布,N/P则整体变化较小。研究区土壤碳氮磷生态化学计量特征受人为活动、环境及土壤性状的综合影响,化肥施用强度和土地利用强度是影响土壤碳氮磷生态化学计量特征的重要人为因素,土壤容重和含水率则是影响研究区土壤碳氮磷生态化学计量特征分布规律的主要环境因子。

保护性耕作对寒地土壤酶活性的影响

以寒地黑土为研究对象,设置四种耕作方式:传统耕作(TT),免耕(NT),免耕秸秆覆盖(NTS),少耕秸秆覆盖(MTS),研究耕层深度、轮作方式、季节变化对土壤脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶和过氧化氢酶活性的影响。结果表明,四种酶均表现为0-10>10-20>20-30 cm,在0-10 cm土层MTS的酶活性显著高于其他处理;不同保护性耕作方式下,除了过氧化氢酶外,土壤三种水解酶均表现玉米-玉米-大豆(CCS)>大豆-玉米-玉米(SCC);相同轮作方式下,脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶的酶活性均表现夏季>秋季,而酸性磷酸酶的酶活性在秋季较高。

不同种植年限设施土壤容重与孔性分析

[目的]对不同种植年限对设施土壤耕作层容重及孔度进行研究。[方法]利用"S"形布点采样法采集不同土层深度土样,并测定土壤容重、总孔度、毛管孔度、通气孔度等指标。[结果]随着使用年限的增加,设施内不同深度土壤的容重随着种植年限的增加呈现下降趋势,总孔度呈现上升趋势,毛管孔度的变化幅度不是很大。不同采样时间对设施土壤耕层土壤容重和孔度数值变化影响不大。[结论]为改善设施蔬菜作物生长环境提供依据。

皖北主产烟区亳州市谯城区农田耕作层土壤钾素研究

亳州市谯城区是皖北烟叶主产区,但烟叶钾含量低,导致烟叶品质不高。土壤钾素状况是影响烟叶钾含量的主要因素之一,为此,本研究于2013年采集谯城区90个典型农田的耕作层土壤,测定了其全钾、缓效钾和速效钾含量,并与第二次土壤普查的相应结果进行了对比,旨在摸清谯城区农田耕作层土壤钾素现状及其变化趋势,通过指导钾肥施用提高烟叶含钾量。研究结果表明:谯城区农田耕作层土壤缓效钾和速效钾含量总体上较高,但现烟叶种植集中的西北部是土壤缓效钾和速效钾含量相对最低的地区;与第二次土壤普查期间相比,种烟少的土壤耕作层速效钾含量呈增加趋势,但种烟多的土壤耕作层速效钾呈勉强平衡或亏损状态;西北部应加大烟叶种植期间钾肥施用量,并可以考虑在土壤缓效钾和速效钾含量较高的西南部和中部扩大烟叶种植面积。

秸秆还田和施肥对耕层土壤养分变异的影响

以定位试验和河北省土壤养分调查的数据为基础,重点研究了秸秆还田和施肥对土壤养分循环的影响。结果表明,施用氮磷钾肥后土壤有机质比10年前提高0.14～0.21个百分点,在施用氮磷钾肥的基础上,秸秆还田的土壤有机质含量比秸秆不还田提高0.02～0.1个百分点;同时,秸秆还田还能提高土壤容重和田间持水量,改善土壤质量。与1982年相比河北省土壤有机质除张家口、承德下降外,其余9地市都呈上升趋势,土壤速效磷11个地市全部上升,土壤速效钾11个地市则普遍下降。

基于最小数据集的东北旱作区耕层质量评价与障碍诊断

为准确评价东北旱作区耕层质量特征,针对全部初选指标采用主成分分析法(PCA)建立了东北旱作区耕层质量评价的最小数据集(Minimum data set,MDS),并运用最小数据集耕层质量指数(MDS-Plough horizon integrated quality index,MDS-PHIQI)和障碍因子诊断模型对研究区耕层质量及主导障碍因子进行分析。结果表明:东北旱作区耕层质量评价的最小数据集由土壤有机质含量、全氮含量、有效磷含量、粘粒含量、耕作层穿透阻力和压实层厚度组成,最小数据集可替代全部初选指标对东北旱作区耕层质量进行评价;东北旱作区耕层质量指数分布在0.10~0.53之间,均值为0.30,整体处于低和中等水平。东北旱作区合理耕层指标参数的适宜范围为:有机质质量比大于等于37.16 g/kg,全氮质量比大于等于1.75 g/kg,有效磷质量比大于等于26.38 mg/kg,粘粒质量分数为4.60%~6.19%,耕作层穿透阻力小于等于364.56 kPa,压实层厚度小于等于8.18 cm。东北旱作区粮食产量低产区耕层多存在结构型障碍,中产区耕层结构型障碍和养分限制共存,而高产区耕层主要表现为养分限制型障碍。整体来看,研究区耕层质量的主要障碍因素为耕作层穿透阻力、土壤全氮含量、有机质含量,需针对上述指标采取针对性的耕作和培肥措施。

东北旱作区粮食产量冷热点格局及耕层特征差异

基于2005~2015年东北旱作区85县市的粮食单产数据和土壤属性数据,探讨了东北旱作区粮食单产冷热点时空格局演变特征,并分析了不同冷热点区耕层特征的差异。结果表明:(1)2005,2010和2015年东北旱作区粮食单产全局Moran's/值分别为0.57,0.41、0.65,呈现明显空间集聚特征。吉林省旱作区中部、黑龙江省旱作区南部县市是稳定的粮食单产热点区;而各级冷点区在吉林省旱作区西部和黑龙江省旱作区北部、西南部集中连片分布。(2)粮食单产一、二级热点区土壤容重在10~20 cm土层最高,分别为1.51 gcm=1.53 gcm3呈现亚表层较高的特点。粮食单产一级冷点区各土层深度有机质含量均大于其他类型区;而二级热点区各土层深度有机质含量均小于其他类型区。(3)东北旱作区56.00%的样点耕层厚度在15~25 cm之间,53.03%的样点压实层厚度在5~10 cm之间。一级热点区耕层厚度在15-25 cm和压实层厚度在5~10 cm的样点各占该类型区样点数的81.82%和68.18%,呈现“耕层较厚、压实层厚度适中、穿透阻力相对较小”的特点。