生物质炭对土壤保水性和作物抗干旱能力的影响研究进展

随着全球气候变化的加剧,干旱胁迫已成为影响农业生产的主要限制因素之一。在农业生产中合理施用生物质炭具有改善土壤质量、提高土壤保水保肥能力和增加作物产量的作用。从生物质炭对作物抗干旱胁迫的应用效果和作用机制,以及生物质炭对土壤保水性的影响角度,探讨干旱胁迫下施用生物质炭保障作物生产的应用潜力。结果表明:生物质炭自身的高孔隙度和丰富的含氧官能团使其具有较好的持水性,而且施入土壤中能够改善土壤孔隙结构,提高土壤保水性能。生物质炭的施入能够促进作物根系伸长,增加根系分泌物的产生,并且通过调控作物渗透压和抗氧化物酶活性等机制,提高作物抗旱能力。由于生物质炭性质和土壤条件的变异性,生物质炭对土壤持水性和作物抗旱性的影响仍具有不确定性。因此,亟需系统性研究生物质炭对土壤持水性和作物抗干旱胁迫的影响机制,明确其关键因子和持续效应,从而为应用生物质炭促进农业的可持续发展提供理论和实践依据。

覆砂对库尔勒香梨园土壤保水性和产量的影响

以22年树龄的库尔勒香梨园土壤为研究对象,进行表层覆砂试验,设置不同覆砂厚度,采用常规方法监测土壤灌水后不同时间点上的土壤含水量以及库尔勒香梨产量,分析覆砂厚度对香梨园不同时期土壤含水量和果树产量的影响。结果表明:覆砂能抑制土壤蒸发,提高土壤含水量,促进果树增产。土壤覆砂5cm处理对提高土壤保水性效果较好,但与覆砂2cm处理土壤含水量相比无显著差异。覆砂2cm处理和覆砂5cm处理的库尔勒香梨产量较不覆砂处理库尔勒香梨产量增加8.81%和11.05%。综合考虑覆砂对库尔勒香梨园土壤保水性、果实增产和改善果形特征的影响,该研究推荐库尔勒香梨园表土覆砂以2cm厚度为最佳。

改善土壤保水性 加速青藏铁路两侧植被自然恢复进程的探讨

青藏线路两侧的施工便道、取弃土场、路基边坡等要进行相应的植被恢复.根据几年来环保监理经验和实地观察,通过植被移植、人工植草可以在降雨量较大地区实现植被恢复,但唐北段由于降雨量较少,植被恢复比较困难.如将高吸水颗粒树脂(可贮存自重500～1*!000倍水份)掺入土壤里,周围环境气候干燥时,高吸水树脂逐渐释放出所吸收的水分,使周围土壤维持一定的湿度,提高土壤含水率、改善土壤保水性,如此可大大加快植被恢复进程.

生物炭和灌水量对土壤保水性及温室番茄生理特性的影响

为了探究生物炭用量和灌水量对土壤物理性质及作物生长生理特性的影响,采用田间对比试验,以温室番茄为试验对象,设置了3个生物炭施用量处理B0,B1,B2(施用量分别为0,2.5,5.0 kg/m^(2));在每个生物炭处理下设置3个不同灌水量水平T1,T2,T3(分别为1.4Ep,1.2Ep,1.0Ep;Ep为累计水面蒸发量);观测并分析土壤物理性质、番茄生长及光合作用对生物炭施用量和灌水量的响应关系.结果表明,土壤中适当添加生物炭可以有效地增加土壤的保水性,处理B1和B2相对B0增大土壤最大体积含水率为21.9%和32.1%,处理B1有益于土壤的长期持水能力;降低了土壤容重2.5%~16.6%,增加了土壤孔隙度1.9%~10.5%.生物炭施用量在充分灌溉和中度亏缺的处理下均可以有效提高番茄的气孔导度和光合速率,处理B1和B2分别提高番茄叶片的光合速率为11.4%和54.8%;而在重度亏缺的条件下,处理B1和B2抑制了番茄叶片的光合速率16.7%和50.6%.

不同种类改性纤维素与生物炭配施对黄淮海平原土壤的改良效果

在人工气候温室,以旱稻为供试作物,以改性纤维素和生物炭为土壤改良剂,采用盆栽实验,分析改性纤维素、生物炭以及二者配施对土壤理化性质、养分、水分以及旱稻萌发的影响。实验设置对照组CK(不添加改性纤维素和生物炭)、施加质量分数为0.05%的3种改性纤维素(CMC-NH_(4)、CMC-Na和CMC-K,分别标记为A1、B1和C1)、施加质量分数为0.10%的3种改性纤维素(分别标记为A2、B2和C2)、施加质量分数为0.50%的生物炭(D1)、质量分数为0.05%的3种改性纤维素与质量分数为0.50%的生物炭配施(分别标记为A1D1、B1D1和C1D1)、质量分数为0.10%的3种改性纤维素与质量分数为0.50%的生物炭配施(分别标记为A2D1、B2D1和C2D1),共14个处理,测定不同处理对土壤理化性质、养分、水分流失量、旱稻萌发的影响。结果表明:与CK相比,A1和A2处理均可以降低土壤pH值,分别达0.20和0.17个单位,而B1、B2、C2和D1处理均可以增加土壤pH值,分别达0.32、0.43、0.20和0.42个单位;与单施改性纤维素相比,CMC-NH_(4)和CMC-K与生物炭配施有增加土壤pH的趋势,而CMC-Na与生物炭配施对土壤pH无显著影响。与CK相比,A1、A2、B1和B2处理均可以显著增加土壤紧实度,分别达13.69%、22.90%、99.66%和113.58%;单施3种改性纤维素均在不同程度增加了土壤成块性和土壤表层结皮;A1D1、A2D1、B1D1和B2D1处理均可以在一定程度上降低土壤紧实度,分别达8.88%、11.78%、14.95%和14.24%,同时与单施改性纤维素相比,A1D1、A2D1、B1D1、B2D1、C1D1和C2D1处理也可以降低土壤表层结皮厚度,分别降低了52.55%、60.59%、29.94%、38.65%、43.54%和45.20%。与CK相比,A2和A2D1处理均可以显著增加土壤铵态氮含量,分别达275.84%和48.99%;而C1、C2、C1D1和C2D1处理均显著降低了土壤铵态氮含量,分别达51.01%、53.02%、41.61%和45.64%。单施3种改性纤维素和生物炭均在不同程度上增加了土壤硝态氮、速效磷、速效钾的含量,分别达9.01%~47.66%、17.94%~62.46%和11.44%~88.76%;而3种改性纤维素与生物炭配施也均增加了土壤硝态氮、速效磷和速效钾含量,分别达22.80%~34.87%、21.84%~64.20%和10.04%~95.72%,整体来看,3种改性纤维素与生物炭配施更有利于土壤养分的增加。与CK相比,仅A2D1、B1D1和B2D1处理显著降低了累计土壤水分流失量,分别达8.86%、6.33%和6.33%,其余处理无显著差异。与CK相比,A1、B1、C1和BC处理均可以显著增加旱稻生物量,分别达203.88%、133.49%、111.16%和18.93%;单施3种高剂量改性纤维素处理中,仅C2处理显著增加了旱稻地上部生物量,达71.84%;A1D1、A2D1、B1D1、B2D1、C1D1和C2D1处理均可以显著增加旱稻地上部生物量,分别达225.24%、147.57%、143.20%、138.83%、125.73%和119.90%。综合来看,质量分数为0.05%的3种改性纤维素与质量分数为0.50%的生物炭配施可以更有效改善土壤结构、增加土壤养分和旱稻地上部生物量,可以作为旱地土壤改良手段。

作物残茬管理和等高耕作对土壤保水性和春大麦产量的影响

在干旱少雨地区，夏季休耕是实现作物稳产、增产的一项可行的生产措施。但在夏季降雨量为350mm的地区，实行等高耕作并加强作物残茬管理，也是提高作物产量和增加夏季土壤水分贮量的有效措施。作物残茬管理试验设计为3个处理，4次重复，以常规耕作为对照。试验期限为3年。等高耕作可提高冬季水分贮量82±49mm。直立残茬较砍倒残茬提高水分贮量10±37mm，较燃烧残茬提高63±30mm。本研究表明，水分贮量的增加并不能反映出大麦产量的增加，但在某种程度上，（土壤水分贮量的增加）可以提高作物的经济产出。

马铃薯种植技术对土壤质量和产量的影响研究

在全球范围内,马铃薯作为能够多次种植的重要农作物备受重视,其产量与土壤质量有密切关联。本篇研究选取四种常见的马铃薯种植技术,亦即传统种植、大田微垄栽培、绿肥覆盖、无土栽培,进行比较分析,并针对此对土壤质量和马铃薯产量的影响进行深入探讨。研究结果建立在四年的田间试验基础上,可视化了不同种植模式下,土壤物理性能、化学性能以及生物性能的变化。从四种种植技术中得出,无土栽培对土壤的干扰最低,有助于遏制土壤劣化,但是对产量的增进效果不如人意;绿肥覆盖方案对改进土壤结构,提升土壤保水能力和养分含量等方面,显现出了优越之处,同时对马铃薯产量的提高也有显著作用;至于大田微垄栽培与传统种植,在产量方面没有显著区别,但前一种栽培方式对于改进土壤质量的效果要显著些。研究结果对设计和实施更环保、更有效的马铃薯种植技术具有一定的参考价值。

二滩水电站移民安置区土壤肥力特征的研究

对二滩水电站红格移民安置区新垦地的土壤肥力进行了较为系统的研究。研究结果表明，与当地土壤肥力水平相对较高的菜园土和水稻土相比较，红格移民安置区新垦地土壤有机质含量极低为４．０８～４．３９９／ｋｇ，腐殖质仅占有机质含量的３．７３％～７．１５％，微生物数量少５土壤粗骨性强，＜０．０１ｍｍ土壤物理性粘粒的团聚度仅为１０．４％～２８．９％，土粒分散性强，水土流失严重；土壤保水性弱，水分蒸发损失大，土壤干旱较其他区域土壤更为严重；各种养分包括全 Ｎ、 Ｐ、 Ｋ和有效 Ｎ． Ｐ、 Ｋ，微量元素 Ｂ、 Ｍｏ、 Ｃｕ、 Ｚｎ、 Ｆｅ、 Ｍｎ缺乏或严重缺乏。以土壤培肥和节水、抗旱为核心的高产高效综合农业技术的应用是二滩水电站红格移民安置区移民稳定安置的基本保障．

陕西省土壤田间持水量分析研究

田间持水量是土壤的一项物理性质，是在地下水埋藏较深的条件下，土壤中所能保持的毛管悬着水的最大量。它的大小与土壤的结构、质地、有机质含量以及土地利用状况有关。不同的土壤其田间持水量不同，即使同一种土壤，其所处的气候带不同、利用方式不同，其田间持水量亦不同。它是土壤保水性能的一个重要指标，是设计田间灌排沟渠、拟订灌排水定额的重要参数，在旱情分析预测过程中，是土壤基本物理性质必须的基本数据。

腐殖酸-聚丙烯酸表面交联吸水性树脂的合成与性能

将交联剂N,N′-亚甲基双丙烯酰胺溶于甲醇溶液制成表面处理液,通过表面交联反应将磺化腐殖酸(HA)与聚丙烯酸(PAA)结合,制得一种适合于农林领域应用的腐殖酸-聚丙烯酸高吸水性树脂(HA-PAA).研究了表面处理液浓度、交联剂用量和腐殖酸量对HA-PAA吸水性能的影响规律和吸水机理,以及产物在沙土中的保水性能,并通过扫描电镜分析了HA-PAA的表面结构.研究结果表明,当含有10%HA时,HA-PAA耐电解质性能良好,吸水性能最佳;当沙土中添加0·2%的HA-PAA时,可明显改善沙土的贮水、保水性能.HA-PAA作为农林领域用保水剂,可发挥抗旱保墒和促进植物生长的双重作用.

小型农田水利节水灌溉技术的应用及有效措施

农业是中国的命脉,农田水利之至关重要是众所周知的。现代社会早已把节约和环保摆在了高于一切的地位,水利工程不例外。本文从节水灌溉技术的角度,透视小型农田水利,并研讨其实际应用。文章聚焦于探索灌溉规则的优化、灌溉方法的创新和灌溉时间的管理等因素,使得农田灌溉更加节水,以某处小型农田为例,实地检验方案效益。经研究发现,这些节水措施有效地降低了灌溉用水量,与传统灌溉相比,平均节约水量超过了20%,同时农田产量与经济效益双双得到保障。而在采取节水措施的同时,也充分考虑到了农田土壤的保水性能和作物的水分需求。本文的研究成果不仅提高了小型农田的水利使用效率,也为农田节水灌溉提供了有效的策略和方法,具有一定的指导意义和实践价值。

保水剂在造林中的应用技术要点

保水剂（SuperAbsorbentPolymers，简称SAP）是一种吸水能力特别强的功能高分子材料。由于分子结构交联，分子网络所吸水分不能用一般物理方法挤出，故具有很强的保水性。它能迅速吸收比自身质量数百倍甚至上千倍的去离子水，或数十倍至近百倍的含盐水分，并且具有重复吸水的功能，吸水后膨胀为水凝胶，然后缓慢释放水分供种子发芽和作物生长利用，从而增强土壤保水性能、提高水分利用率。天然林保护工程实施以来，甘肃省大面积开展公益林人工造林工程，

凹土对小麦幼苗生长和土壤养分及含水量的影响

通过小麦盆栽试验研究不同凹土添加量施到土壤中对小麦幼苗生长和土壤养分及含水量的影响。结果表明:凹土添加量在<30g/kg时,对小麦出苗率无显著影响,显著提高麦苗的根冠比、根系活力以及根长等指标,叶片叶绿素和蛋白质含量显著增加;有显著的保水效果,对土壤养分无显著影响;凹土添加量在>30g/kg时,会对小麦幼苗生长不利,土壤养分含量降低。

复配土对土壤改良的作用及类型

复配土指针对土壤中存在的不良性状和障碍因素,分别将两种土壤按照特定的比例混合配土,可以改善土壤性状,提高土壤肥力,增强土壤保水性,增加作物产量,以及改善植物生存的土壤环境的过程,是一种物理改良方法。

覆盖作物黑麦对土壤碳及土壤理化性质的影响

在玉米大豆轮作区实施作物覆盖保护措施可有效修复并改良当地土壤性质。在不同气候条件下,分析覆盖作物黑麦对土壤理化性质的影响。测量土壤水稳性团聚体、土壤密度、保水性、土壤有机质碳(SOC)及总氮量(N)等相关数据。种植覆盖作物黑麦4 a后,0~10 cm及10~20 cm土层的土壤水稳性团聚体的平均质量直径高于保护措施实施前。但保护措施实施前后土壤的密度、保水性、SOC及总氮量无明显变化。研究表明短期种植覆盖作物黑麦可提升土壤水稳性团聚体,但对土壤其它理化性质的影响效果不明显。

NSI-415保水剂

由新疆林业科学研究院与日本伊藤忠株式会社合作引进的“NSI-415”保水剂，是日本触媒公司生产的一种新型保水材料，专门为提高土壤保水性而设计，与土壤混合使用可最大限度地发挥其新水源的作用。

旱塬苹果园蓄水保墒措施

陕西渭北一带海拔高,土层厚,日照强,昼夜温差大,是苹果的优生区.但年降水量偏少且不均衡,土壤保水性差,蒸发量大,水分供需矛盾十分突出,是制约陕西苹果生产可持续发展、提质增效、争创名牌的主要限制因素之一.＂蓄饱天上雨,巧用地下墒＂,是渭北果区实现苹果优质丰产的一个主要措施.