东北典型黑土坡耕地不同坡位土壤团聚体特征分析

“漫川漫岗”是东北黑土区典型地貌,其典型黑土土壤结构受径流、冻融等作用影响。为探明东北黑土坡耕地土壤团聚体分布特征,选取坡耕地的坡下、坡中、坡上位置采集土壤样品,测定不同坡位下水稳性团聚体粒径分布、稳定性指标及土壤性质,分析水稳性大团聚体与土壤pH、有机质、钙镁比关系及稳定性指标与团聚体粒径关系。结果表明,不同坡位下水稳性团聚体粒径分布均表现为<0.25 mm团聚体含量占比最高,>2 mm团聚体含量占比最少。<0.25 mm团聚体表现为坡下位显著高于坡中位及坡上位(P<0.05),0.25~0.5 mm、0.5~1 mm、1~2 mm、>2 mm团聚体均表现为坡上位显著高于坡下位(P<0.05)。平均重量直径和几何平均直径均表现为坡上>坡中>坡下,其中坡下位与坡上位、坡中位存在显著差异(P<0.05),团聚体水稳性表现为坡上>坡中>坡下。平均重量直径、几何平均直径均表现为与>0.25 mm团聚体呈正相关,与<0.25 mm团聚体呈负相关,其中受>2 mm团聚体影响最大(P<0.01)。有机质、pH、钙镁比均与>0.25 mm团聚体呈正相关关系(P<0.05)。因此,典型黑土坡耕地较高的有机质含量、pH、钙镁比有利于土壤团聚,促进>0.25 mm团聚体形成,提高团聚体水稳性。

砒砂岩与沙复配土对土壤团聚体和有机碳质量分数的影响

研究砒砂岩与沙以不同比例混合复配土对冬小麦田0～30cm土层土壤稳定性与有机碳质量分数的影响。在陕西富平设置砒砂岩与沙比例分别为1：1（C1）、1：2（C2）、1：5（C3）和全沙（C4）4种复配土处理。测定分析0～30cm土壤团聚体分布、团聚体稳定率（WSAR）、平均质量直径（MMD）、几何平均直径（GMD）、分形维数（D）以及有机碳（SOC）质量分数。结果表明，C1、C2和C3处理的土壤稳定性参数均优于C4处理，即砒砂岩与沙混合可有效提高土壤稳定性。随种植年限的增加，各处理0～30cm土层土壤〉0．25mm团聚体数量增加，团聚体MMD和GMD值增大，D呈减小趋势，且SOC质量分数增加。经3a种植，C2处理的WSAR较其他处理差异显著。通过对土壤团聚体分形维数进行数学拟合，C1、C2、C3和c4处理3a土壤平均分形维数值为2．89～2．96，且C1、C2和C3的混合比例与土壤分形维数存在良好的对数关系，复相关系数R2=0．9701。C1和C2处理有利于提高0～30cm土层大团聚体质量分数，即增加土层稳定性，改善土壤结构；c2处理对提高O～30cm土层土壤有机碳质量分数较其他处理明显。

大豆玉米间作提高红壤团聚体中真菌群落结构和多样性

【目的】研究间作条件下不同粒径团聚体中真菌群落结构和多样性变化,从微生物学角度探究间作优势的机理。【方法】长期定位试验位于云南农业大学试验基地,始于2013年。供试玉米品种为乔单6号,大豆品种为滇豆7号,共设置4个处理:大豆玉米间作(MD)、玉米单作(MM)、大豆单作(DD)、裸地(CK)。在2021年8月玉米抽雄期,采集0—20 cm土壤样品,利用湿筛法筛分出2~1 mm、1~0.25 mm、<0.25 mm 3个粒径团聚体,测定各粒径团聚体含量和平均质量直径(MWD),分析各粒径团聚体中有机碳、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾的含量。采用高通量测序法,测定3个粒径团聚体中的真菌群落结构特征。【结果】与CK、DD、MM处理相比,MD处理显著提高了2~1 mm团聚体的含量及MWD,显著提高了2~1 mm团聚体中有机碳含量及1~0.25 mm、<0.25 mm团聚体中碱解氮含量。MD处理提高了2~1 mm和1~0.25 mm团聚体中真菌群落的Chao1指数和OTU数。在2~1 mm和1~0.25 mm团聚体中,MD处理的担子菌门(Basidiomycota)相对丰度较DD分别提高了85.7%和133.3%,较MM处理分别提高了194.1%和69.7%;壶菌门(Chytridiomycotal)相对丰度较MM处理分别提高了20.0%和333.3%。MD处理2~1 mm、1~0.25 mm和<0.25 mm团聚体中毛壳菌属(Chaetomium)相对丰度较MM处理分别提高了68.7%、80.0%和53.2%;2~1 mm团聚体中被孢霉菌门(Mortierellomycota)和被孢霉菌属(Mortierella)的相对丰度较MM处理分别增加了60.0%和72.4%。PCoA分析显示,真菌群落结构不同粒径间、处理间均存在显著差异(P<0.01)。RDA分析显示土壤有机碳、碱解氮、全氮与α多样性指数显著相关,热图表明团聚体中的担子菌门与土壤全氮、碱解氮、有机碳显著相关。【结论】土壤有机碳、碱解氮、全氮是改变真菌群落结构和多样性的主要驱动因子。与单作相比,大豆玉米间作促进了大团聚体的形成和稳定,显著提高大团聚体中有机碳含量和微小团聚体中的碱解氮含量,增加了大粒径团聚体中优势菌的相对丰度及多样性。因此,间作模式改变了团聚体的粒径分布,同时伴随着土壤真菌群落和多样性的改变,有利于改善土壤微环境,提升土壤质量,保持土壤健康。

亚热带森林转换对土壤团聚体稳定性的影响

森林转换是影响土壤结构稳定性的重要因素。运用干、湿筛两种方法比较研究亚热带天然林转换为人工林后土壤团聚体粒径分布以及团聚体稳定性各个指标MWD(平均重量直径)、GMD(几何平均直径)和PAD(团聚体破坏率)在不同林型间的差异。结果表明:(1)干筛处理下两个林分全土层团聚体以>2 mm粒径为主,湿筛处理下粒径以0.25~2 mm为主。干筛处理天然林0~10 cm土层处>2 mm团聚体约占60%,人工林约占55%;湿筛处理下天然林0~10 cm土层处>2 mm团聚体约占45%,人工林约占23%。转换为人工林后>2 mm团聚体在0~10 cm土层处占比显著降低(P<0.05),降幅达58.18%。(2)干筛处理下不同森林类型相同土层的MWD和GMD值均无显著的差异(P>0.05);湿筛处理下天然林MWD、GMD值在所有土层均高于人工林,且该土层MWD值和GMD值在森林转换后下降幅度最大,分别达到45%和50%。团聚体PAD值变化范围在天然林中为11.07%~30.68%;在人工林中为15.17%~33.46%,森林转换后PAD值在0~10 cm土层显著增加72.91%(P<0.05)。(3)从母岩角度整合相关的研究发现:森林转换后MWD值在沉积岩发育的土壤中下降幅度最大。研究发现:森林转换对团聚体在全土层的粒径分布和稳定性的影响在不同的筛分方法之间得到的结果并不一致,表现为在不同的筛分方法处理下不同森林类型的不同团聚体粒径在全土层中的占比以及NWD、GMD和PAD指标在土层中的变化趋势存在差异。此外,0~10 cm表土的结构稳定性与土壤抗侵蚀能力密切相关,除森林转换对表土团聚体稳定性产生影响外,不同的团聚体筛分方法和母岩性质的差异也会对森林转换后表土的稳定性研究结果产生影响。

黄土丘陵区坡面植物斑块土壤团聚体

黄土丘陵区坡面退耕自然恢复演替,逐步形成了植物斑块与裸地斑块镶嵌结构,对土壤有机质、团聚体稳定性和空间异质性产生潜在影响。本研究选取黄土丘陵区退耕演替典型铁杆蒿(Artemisia gmelinii)群落和白羊草(Bothriochloa ischaemum)群落为对象,分别对群落内的植物斑块和裸地斑块土壤团聚体特征及有机质含量进行分析。结果表明:植物斑块与裸地斑块相比,>2 mm大团聚体含量、团聚体平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)和有机质含量均有增加,团聚体分形维数较裸地斑块有所减少。其中,植物斑块下粒径>2 mm的大团聚体含量分别占比64.2%(铁杆蒿)和70.6%(白羊草),对应裸地斑块中分别只占49.5%和45.9%;湿筛处理下白羊草植物斑块的MWD最大,达到1.296 mm,有机质含量最高,为16.137 g·kg^(−1),相较于裸地斑块,分形维数减小了6.7%,GMD增加了22.6%。表明须根系的多年生禾草白羊草植物斑块对土壤稳定性效果较好。总体而言,植物斑块发展能够增加土壤稳定性。

不同土地利用方式土壤团聚体组成及几种团聚体稳定性指标的比较

为分析比较不同土地利用方式以及种植年限土壤团聚体质量,获得较灵敏的团聚体状况指标与研究方法,揭示人为活动对土壤质量的作用与影响,以关中地区不同种植年限的菜园土壤和果园土壤为研究对象,经干筛法测定团聚体的组成状况后分别用平均质量直径(MWD)、几何均重直径(GMD)、分形维数D以及矩法参数为指标,分析菜园土壤和果园土壤在系列时间的振动筛分过程中团聚体组成变异特征,结果表明:用MWD和GMD作为团聚状况指标,只有在适宜的振动筛分时间范围内才能基本反映各种性状土壤的团聚水平差异;用分形维数作为指标,表征各类土壤的团聚水平的可信性值得商榷;用矩法的理论和其中的偏倚系数Cs能够较为灵敏地表征各类土壤的团聚水平。同时,研究发现菜园土壤和果园土壤的团聚化水平均有随着种植年限的增加有先提高后降低的趋势。研究得出了矩法的偏倚系数能够更清楚地区分各土壤之间的团聚水平,为评价土壤团聚水平提供更为灵敏的指标。

不同耕作和种植模式对土壤团聚体分布及稳定性的影响

通过多年定位试验,研究黄土高原丘陵沟壑区不同耕作制度和种植方式对坡耕地土壤团聚数量、分布和稳定性的影响。结果表明,不同耕作方式下,免耕覆盖处理和免耕处理可明显增加土壤中大团聚体的含量,免耕覆盖处理有着相对更高的团聚体稳定性,并且更易形成>5mm水稳性团聚体;不同种植方式下,处理对大团聚体含量影响差异不显著。在同一耕作方式下不同种植方式的土壤大团聚体含量变化趋势不同。相关分析表明,大团聚体含量为土壤团聚体平均重量直径(MWD)产生影响的主要因素,容重对土壤团聚体平均重量直径亦有影响,团聚体破坏率只对水稳团聚体平均重量直径有影响。

保护性耕作对华北平原土壤团聚体特征的影响

【目的】研究华北平原保护性耕作制度对土壤团聚数量、大小和稳定性的影响。【方法】本文采集了华北平原河北栾城试验站经过4年保护性耕作(旋耕和免耕)与传统耕作(翻耕)处理下原状土壤样品,测定了土壤容重、有机质和粘粒含量等物理性质,重点应用干筛和湿筛法分析了土壤团聚体数量、分布和分形维数。【结果】表层(0～5cm)土壤容重的大小顺序为免耕>旋耕>翻耕,免耕使表层土壤的容重显著增加;旋耕与翻耕的表层土壤容重差异不显著,但旋耕使10～20cm的土壤容重明显增加。干筛法分析表明,免耕处理下0～10cm土层大于0.25mm团聚体含量、平均重量直径(mean weight diameter,MWD)和几何平均直径(geometric mean diameter,GMD)均高于旋耕处理和翻耕处理,而旋耕与翻耕处理间没有显著的差异;湿筛法分析表明,土壤中的团聚体以非水稳性团聚体为主,水稳性团聚体的MWD和GMD大小顺序为免耕>旋耕>翻耕;在0～5cm土层内免耕处理的水稳性团聚体分形维数(D)最小,而旋耕处理下5～10cm的分形维数D值显著高于翻耕、免耕处理,说明旋耕使得该层内土壤团聚体的稳定性降低。【结论】免耕处理促进表层土壤团聚体的形成,并提高了其稳定性;旋耕和翻耕处理由于对土壤的强烈扰动,降低了耕作深度内土壤团聚体的团聚度和稳定性;在10～30cm3种耕作处理间没有显著差异。

生物炭与氮肥配施改善土壤团聚体结构提高红枣产量

探讨花生壳生物炭配施氮肥对华北平原枣区土壤机械稳定性和水稳性团聚体的分布、稳定性及红枣产量的影响,阐明土壤和枣树对生物炭与氮肥培肥效果的响应,为枣区土壤结构改良和合理培肥制度建立科学依据。通过3 a(2013—2015)田间定位试验,设置生物炭用量4个水平(0,2.5,5和10 t/hm2)、氮肥用量3个水平(300,450和600 kg/hm2),利用干、湿筛法得到不同粒级的土壤团聚体含量。结果表明:与对照相比,生物炭与氮肥配施对机械稳定性团聚体的平均质量直径(MWD,mean weight diameter)、几何平均直径(geometric mean diameter,GMD)和>0.25 mm大团聚体质量分数无显著影响,但>0.25 mm水稳性大团聚体含量则显著提高20.7%,水稳性团聚体的MWD和GMD较对照分别显著增加29.2%和27.2%。同时,各配施处理降低了土壤团聚体破坏率,最大降幅为27.1%。与对照相比,中、高用量的生物炭与氮肥配施显著提高土壤有机碳含量,且有机碳含量与MWD和GMD均达到了显著水平(P<0.05)。生物炭施入土壤1 a后,随试验时间的推移,与氮肥的培肥效果越来越明显,红枣产量呈上升趋势。综合分析认为,生物炭与氮肥配施对枣区土壤水稳性大团聚体的形成、土壤结构及稳定性提升效果显著,有利于缓解枣区土壤质量退化问题和提高红枣产量。

长期施肥对黄土高原旱地黑垆土水稳性团聚体的影响

通过27年的长期定位试验,研究了长期施肥对黄土高原旱地黑垆土水稳性团聚体的影响.结果表明:与自然土壤相比,黑垆土开垦后,0～10cm和10～20cm土层>0.25mm的水稳性团聚体含量分别下降了21.35%和38.82%;0.5mm以上各粒级的水稳性团聚体含量均呈下降趋势,其中>5mm和5～2mm大粒径团聚体的下降幅度最大;而0.5～0.25mm的水稳性团聚体含量却增加了104.75%和23.13%.0～10cm土层各粒级水稳性团聚体含量均高于10～20cm土层.单施有机肥和有机无机肥配施处理5～2mm粒级的水稳性团聚体含量增加最多,>5mm粒级次之;增施有机肥、有机无机肥配合施用和秸秆还田处理能显著增加大粒径水稳性团聚体含量,改善土壤团聚体的结构.各处理0～10cm土壤水稳性团聚体平均质量直径(MMD)均大于10～20cm土层;自然土壤的团聚体MMD显著高于同层次耕作土壤,长期施肥处理MMD大于无肥对照,有机物质培肥处理明显高于化肥处理.土壤团聚体MMD与>0.25mm水稳性团聚体含量呈显著正相关.

耕作方式对黑土团聚体含量及特征的影响

【目的】研究保护性耕作对东北黑土团聚体粒级分布和稳定性的影响,为探索有利于东北黑土结构改善的耕作方式提供科学依据。【方法】以2001年(耕作试验开始前)和2008年(耕作试验实施7年后)吉林省中层黑土为对象,分析探讨了免耕(NT)、秋翻(MP)和垄作(RT)处理0—30cm深度的土壤水稳性团聚体、干团聚体特征和土壤结构稳定性。【结果】与2001年相比,2008年各处理(RT、MP、NT)>1mm水稳性大团聚体含量在0—5cm表层中均有所增加,且除MP外均达到显著水平(P<0.05),其中RT和NT增加幅度分别为2001年的4.78和3.38倍,且显著高于MP。0.25—0.053mm水稳性微团聚体变化趋势则与大团聚体相反。>8mm干团聚体在0—10cm土层的相对数量表现为RT>NT>MP,且均高于2001年背景值,其中0—5cm土层RT显著高于MP及2001年背景值(P<0.05)。0.25—1mm干团聚体RT<NT<MP<2001年背景值,呈现与>4mm干团聚体相反的变化趋势。2008年各处理团聚体平均重量直径(MWD)和>0.25mm团聚体含量(R0.25)均比2001年有所提高,且湿筛法得到的结果远远低于干筛法,说明供试土壤的团聚体中水稳性团聚体比例很小。2008年3种耕作处理的土壤结构体破碎率和不稳定团粒指数(ELT)在各个土层均为MP>NT>RT,且除了MP处理5—20cm略高外,其它均低于2001年背景值。【结论】传统耕作不利于土壤大团聚体的增加和土壤结构的稳定,使土壤更易遭受风水侵蚀。保护性耕作,尤其垄作,促进了黑土稳定土壤结构体的形成,有利于土壤结构的改善。

子午岭植被恢复过程中土壤团聚体有机碳含量的变化

土壤有机碳是土壤团聚体形成的重要胶结剂之一,土壤团聚体分布影响有机碳含量及其稳定性。对子午岭植被恢复过程中团聚体有机碳含量变化的研究结果显示:相对于农田,植被恢复可增加土壤各个粒径团聚体有机碳含量,同时增加不同层次土壤团聚体有机碳含量。就粒径而言,虽然各个植被下<0.25 mm土壤团聚体有机碳含量最低,植被类型变化对土壤团聚体有机碳含量影响最大的是<0.25 mm粒径,辽东栎林地<0.25 mm土壤团聚体有机碳含量是农田<0.25 mm团聚体有机碳含量的3倍;其次,植被类型对>5 mm团聚体有机碳含量影响较大,辽东栎、早期森林、灌丛、草地和弃耕地土壤>5 mm团聚体有机碳含量比农田土壤>5mm团聚体有机碳含量高149%,209%,104%,62%,10%。说明植被演替可增加土壤团聚体有机碳含量,但首先是增加较大粒径团聚体的有机碳含量;随着植被的进一步演替,小粒径团聚体有机碳含量也相应的增加,这部分有机碳是稳定的,说明植被恢复增强了土壤的碳汇功能。

2种保护性耕作措施对农田土壤团聚体稳定性的影响

在2种保护性耕作措施（秸秆还田和免耕）的长期定位试验（湖北省武穴市和荆州市）基础上,通过湿筛法测定不同土层（0 20 cm和20 40 cm）的不同粒径（＞5 mm,2～5 mm,1～2 mm,0.5～1 mm,0.25～0.5 mm和＜0.25 mm）水稳性团聚体的含量,并对土壤团聚体平均重量直径（MWD）、平均几何直径（GMD）和分形维数（PSD）等进行分析,研究2种保护性耕作措施对农田土壤团聚体稳定性的影响.结果表明：秸秆还田和免耕处理均会影响土壤各级团聚体的分布状况,同时其也会增加农田表层（0-20 cm）土壤粒径＞0.25 mm团聚体的百分含量、MWD和GMD值,但是会降低PSD值.其中PSD与粒径＞0.25mm团聚体的含量呈极显著负相关性（武穴处理相关系数为-0.997,荆州处理相关系数为-0.993）,但是MWD和GMD与粒径＞0.25 mm团聚体的含量有显著正相关性.表明秸秆还田和免耕均会增强土壤团聚体的稳定性,有利于改善土壤结构.但秸秆还田处理的土壤粒径＞0.25 mm团聚体百分含量、MWD和GMD值均高于免耕处理,说明秸秆还田改善土壤结构的效果要优于免耕的.秸秆还田和免耕措施相结合,土壤结构改良效果最佳.武穴和荆州两地的保护性耕作措施对于粒径＞0.25 mm团聚体百分含量、MWD、GMD和PSD的影响基本一致.

渭北旱塬区秸秆覆盖还田对土壤团聚体特征的影响

为了研究不同秸秆覆盖还田量对半湿润易旱区土壤团聚体分布状况和稳定性特征的影响,在渭北旱塬设置三种覆盖还田量（SM1：13 500 kg/hm2、SM2：9 000 kg/hm2、SM3：4 500 kg/hm2）,以不覆盖为对照进行定位试验,研究了秸秆覆盖还田对土壤容重、土壤有机碳、土壤团聚体数量、大小及分形维数的影响。结果表明,秸秆覆盖还田后,土壤容重随秸秆覆盖还田量的增加而减小,0~20 cm土层土壤容重较对照降低了2.00%~5.28%（P〉0.05）;土壤总有机碳含量随着土层深度的增加而递减,在0~20 cm土层,土壤总有机碳含量较对照显著提高10.82%~23.93%。10~30 cm土层,SM2处理下〉0.25mm机械稳定性团聚体含量、平均重量直径（MWD）和几何平均直径（GMD）均高于SM1、SM3,各处理间差异不显著;在0~40 cm土层,各处理〉0.25 mm土壤水稳性团聚体、MWD和GMD较CK均有不同程度提高,但差异不显著。各处理均可提高0~30 cm土层土壤团聚体稳定性,其中SM2团聚体分形维数D最小,其次为SM1、SM3。可见,秸秆覆盖还田可促进土壤团聚体的形成,提高团聚体的稳定性,以SM2覆盖还田的效果最佳。

冻融过程对黑土水稳性团聚体含量影响

以黑土为试验材料,通过室内模拟试验,研究了冻融过程中含水量、温度、循环次数等因素对黑土团聚体稳定性的影响.结果表明:田间持水量(40%)时的冻融过程增强团聚体稳定性,含水量过高或过低均破碎团聚体,特别是高含水量(70%);冻结温度对团聚体稳定性也有显著影响,含水量条件是适宜冻结温度的先决条件;随冻融循环次数增加(1次、7次和14次)各级团聚体含量(>0.5mm)、团聚体总量和平均重量直径降低.在此基础上,针对含水量对团聚体稳定性效应的研究争议,提出冻融过程团聚体稳定性的土壤水气矛盾统一体假设.建议在黑土冻结前,调节土壤含水量至田间持水量,从而保持和改善土壤物理结构.

无机肥配施粪肥对华北褐土团聚体分布及有机碳含量的影响

为研究无机肥配施粪肥对华北褐土团聚体分布、稳定性及对土壤有机碳（Soilorganiccarbon，SOC）保护性机制的影响，于2012年采自河北省徐水县试验站冬小麦一夏玉米定位试验田进行了试验。设置1个空白对照CK，1个单施化肥处理N10，4个粪肥与化肥配施处理M1N9、M2N8、M3N7、M5N5，采集0～20cm耕层土样，测定土样团聚体稳定性和SOC含量。结果表明：单施化肥不能明显提升土壤中SOC含量；配施粪肥能显著地提高R0.25和大团聚体中OC（Organiccarbon）的含量。M3N7处理能显著提高团聚体平均重量直径（Meanweightdiameter，MWD）、几何平均直径（Geometricmeandiameter，GMD）和各级团聚体中OC的含量。M2N8、M3N7、M5N5处理中SOC主要分布在2-0．25mm的大团聚体上，CK处理中SOC主要分布在微团聚体上，大团聚体含量较低，说明微团聚体比大团聚体形成的早，稳定性高于大团聚体，验证了微团聚体通过胶结作用形成大团聚体的层次性机制。该褐土的团聚体一SOC相互作用说明大团聚体的层次性形成和稳定性对SOC的保护具有关键作用。

不同栽培模式及施氮量对土壤团聚体的影响

通过长期定位试验研究了不同栽培模式（休闲,常规,覆草,垄沟覆盖）和施氮量（N0,N120,N240）条件下西北旱地土壤团聚体组成、稳定性及其与土壤有机碳、土壤水分、产量等的相关关系,结果表明：干筛法0.25~10mm团聚体含量垄沟覆盖显著低于常规和覆草栽培模式,而〉10mm的大团聚体显著高于常规和覆草模式,垄沟覆盖栽培促进0.5~5 mm团聚体向更大级别进一步团聚;干筛法0.25~10mm团聚体总量N240处理显著高于N0。湿筛法〉0.25 mm水稳性团聚体含量覆草和垄沟覆盖栽培显著高于常规,不同施氮量间无显著差异。干筛法团聚体平均重量直径（MWD）和几何平均直径（GMD）垄沟覆盖显著大于覆草和常规模式;水稳性团聚体MWD覆草模式显著大于常规,覆草模式GMD显著大于垄沟覆盖模式;不同施氮量下水稳性团聚体MWD差异不显著,N0处理的GMD显著大于N120、N240。覆盖栽培可以提高土壤团聚体的稳定性,不同施氮量间团聚体稳定性差异不显著。历年2m土层土壤贮水量平均值与水稳性团聚体GMD呈显著正相关,不同栽培模式主要通过影响土壤水分来影响土壤团聚体状况;历年平均产量与水稳性团聚体GMD呈显著负相关,说明干旱半干旱地区土壤水稳性团聚体直径应较小,利于提高土壤保水和水分有效性,进而促进作物产量的提高。

不同灌溉方式对保护地土壤水稳性团聚体的影响

以相同方案在同一地块连续10年进行节水灌溉试验研究为基础,通过测定渗灌、滴灌和沟灌3种灌溉方法长期灌溉保护地土壤水稳性结构的变化,探讨了灌溉方法对土壤结构性的影响。结果表明:(1)滴灌能够提高0-15 cm土层土壤水稳性团聚体的含量和大小;渗灌则能够提高15-45 cm土层土壤水稳性团聚体的含量和大小。(2)土壤水稳性团聚体的含量(WSA)和平均重量直径(MWD)随土壤有机质含量的增高而增大。(3)从土壤团聚体角度考虑,保护地应优先选择滴灌,其次是渗灌。

施用有机肥对土壤团聚体稳定性的影响

施用有机肥是循环农业的典型措施,能够净化环境、保证食品安全、加强土壤的可持续利用。本文以中国农业大学曲周试验站长期设施蔬菜地为研究对象,试验已进行6年,共设单施有机肥、有机无机配施与无机肥3种施肥处理。结果表明：施用有机肥处理的土壤有机C含量显著高于有机无机配施和无机肥处理107.02%、171.71%;干筛分析表明有机肥处理下的土壤非水稳性团聚体的平均重量直径（WMD）和几何平均直径（GMD）值均显著高于有机无机配施与无机肥65.68%、4.18%和16.80%、8.26%;湿筛结果也表明有机肥处理下的土壤水稳性团聚体WMD、GMD值显著高于有机无机配施与无机肥41.12%、34.78%和77.78%、63.16%;0~20 cm耕层有机肥处理增加了土壤分散系数,而20~40 cm耕层有机肥处理显著降低了土壤分散系数。在蔬菜有机栽培中单施有机肥可增加土壤有机C、非水稳性团聚体、水稳性团聚体及耕层下微团聚体含量,是改良土壤结构的有效措施。

连续秸秆还田对黑土团聚体中有机碳含量及土壤肥力的影响

为了研究传统耕作方式下连续秸秆还田对黑土团聚体中有机碳分布及土壤肥力的影响,采用中国黑土区进行8年田间定位试验的大田土壤为研究对象,研究了无肥(CK)、单施化肥(NPK)和秸秆还田配施化肥(NPK+S)3种处理对土壤水稳性团聚体中的有机碳含量及土壤养分的影响,并与2004年试验初期土壤进行比较。结果表明,与起始土壤相比,连续8年秸秆还田后,土壤大团聚体的含量显著提高,且NPK+S处理下土壤大团聚体的含量及团聚体的平均重量直径(MWD)显著高于CK处理和NPK处理;连续秸秆还田8年后土壤的有机质(SOM)含量显著提高了6.59%,而CK处理和NPK处理均导致SOM含量下降,分别降低了1.95%和2.56%。与CK处理、NPK处理和起始土壤相比,NPK+S处理提高了土壤各级团聚体内的有机碳含量,而且显著提高了大团聚体中有机碳对土壤有机碳的贡献率,降低了微团聚体中有机碳对土壤有机碳的贡献率;同时,秸秆还田配施化肥显著提高了土壤的碱解氮、有效磷和速效钾含量,其对土壤速效养分的改善程度要明显强于单施化肥处理。通过试验可以得出,秸秆还田配施化肥不仅能提高黑土团聚体的稳定性及其有机碳含量,还能明显改善土壤的养分状况,对黑土肥力提升具有积极意义。