免耕覆盖与生物炭对黑垆土团聚体稳定性和腐殖质性质的影响

【目的】研究免耕条件下,长期采用不同的土壤覆盖方式及配合施用生物炭对渭北旱塬农田土壤团聚体稳定性和腐殖质性质的影响,为选择适合的耕作管理措施提供理论依据。【方法】基于连续18年田间定位试验,选择其中免耕条件下的无覆盖(NT)、施用生物炭(NB)、秸秆覆盖(NS)、地膜覆盖(NP)、秸秆地膜二元覆盖(NSP) 5个处理,采集0—10、10—20 cm土层土壤样品,通过干筛+湿筛法分为粉黏粒(<0.053 mm)、微团聚体(0.053~0.25 mm)、细大团聚体(0.25~2 mm)、粗大团聚体(>2 mm)共4个团聚体粒级,并测定了各粒级团聚体中有机碳和腐殖质组分含量。【结果】1)与NT处理相比,NS处理各粒径团聚体胡敏酸含量(0.93%~92.6%)和富里酸含量(1.8%~327.5%)显著增加且增幅最大,NSP处理各粒径团聚体有机碳含量显著提高了1.6%~30.5%;NB处理各粒径团聚体有机碳含量(39.90%~161.8%)及胡敏素含量的增幅最大,0—10 cm土层胡敏素含量显著提高了87.2%~271.7%。与NT相比,NS、NSP和NB处理均提高了土壤团聚体的稳定性和玉米籽粒产量,其中NSP处理的提升效果最显著,0—10、10—20 cm土层土壤团聚体平均重量直径(MWD)分别增加了48.6%和73.5%,几何平均直径(GMD)分别增加了59.2%和63.1%,2021年玉米籽粒产量增加了25.8%。2)各粒径水稳性团聚体有机碳中,均以胡敏素的比例最高,达37.6%~91.3%。与NT相比,NB处理显著提高了大部分粒径水稳性团聚体腐殖质的胡敏酸与富里酸之比(HA/FA),其中在0—10 cm土层微团聚体提高幅度最大,为80.2%,地膜覆盖(NP和NSP处理)降低了腐殖质HA/FA (6.8%~27.6%),各处理粉黏粒胡敏酸E4/E6值显著降低(4.2%~6.6%)。【结论】免耕条件下,秸秆覆盖和施用生物炭(NS、NSP和NB)可提升各粒径团聚体的有机碳含量,提高团聚体的稳定性和玉米产量,但对有机碳的腐殖化程度影响不同。单独秸秆覆盖提升黑垆土腐殖质的胡敏酸和富里酸含量效果最大,生物炭施用主要提升了各粒径团聚体有机碳中的胡敏素含量和胡敏素比例,秸秆和地膜二元覆盖对团聚体的稳定性和玉米籽粒产量的提升幅度最大,而且能够提高有机碳含量,是免耕条件下最佳处理。

陕西交道全新世黄土-黑垆土磁化率的CBD研究

根据黄士高原中部交道剖面全新世黄土－黑垆土剖面的非磁滞磁化率和ＣＢＤ提取前后的磁化率、频率磁化率以及热磁分析结果，分析了磁性矿物的种类和磁畴状态，讨论了古土壤的磁化率增强，指出ＣＢＤ技术强有力的支持古土壤磁化率增强的土壤成因观点．虽然ＣＢＤ能非常有效地溶解土壤成因的磁赤铁矿，但并不是完全选择性地溶解土壤成因的磁铁矿颗粒．此外，通过对样品ＣＢＤ处理前后磁化率数据的分析，从土壤化学角度为黄土的风成说提供了新证据。

内蒙古萨拉乌苏河流域滴哨沟湾全新世早—中期湖相沉积的地球化学古气候响应

通过对毛乌素沙漠南缘萨拉乌苏河流域滴哨沟湾剖面沉积物粒度、有机碳含量(TOC)、碳酸盐含量、无机碳酸盐碳氧同位素组成等分析测试,在已有的大量年代测定数据基础上,重建了该地区末次冰期晚期到中全新世期间的古环境。分析表明,11 000～9 950aBP滴哨沟湾地区气候干凉,萨拉乌苏河受陕北高原降水和当地冰溶地下水补给;9 950～9 100aBP为全新世初温度、降雨增加时期,有效湿度较高,滴哨沟湾湖泊开始形成;9 100～5 850aBP气温继续上升,降雨增加,但相对湿度减小,该时期是滴哨沟湾湖泊发育最大时期,湖泊水体滞留时间较长;5 850～5 100aBP气温和降水开始下降,湖泊收缩;5 100～4 700aBP期间温度和降水继续下降,湖泊环境逐渐转变为沼泽环境;4 700～4 500aBP期间滴哨沟湾沙漠化,形成了古流动沙丘沙沉积,干旱化加强;而在4 500～4 380aBP时又一次短暂的温湿气候,在沙丘表层钙板隔水层之上形成了短暂的小规模积水;自4 380aBP之后,滴哨沟湾地区沙漠化,干旱状况持续到现在。

不同土壤类型旱地花生的生理特性和农艺性状

在大田条件下,研究砂姜黑土和砂壤土两种类型土壤对旱地花生植株的生理特性及农艺性状的影响,结果表明:生育期内两类土壤上花生叶片的叶绿素含量、抗衰老酶活性(SOD、POD、CAT)、可溶性蛋白含量及叶面积系数均呈单峰曲线,峰值出现在出苗后60～75d。砂姜黑土花生叶绿素和可溶性蛋白含量及叶面积系数高于砂壤土,而抗衰老酶活性和丙二醛(MDA)含量低于砂壤土。砂姜黑土花生叶面积系数和干物质积累速率的峰值持续时间明显高于砂壤土。砂姜黑土花生的主茎高、侧枝长及单株结果数等主要农艺性状明显优于砂壤土(p<0.05),总生物产量和荚果产量分别高30%和42.9%。

小麦/玉米轮作模式下氮肥运筹对土壤氮素残留及下茬作物的影响

为明确不同类型土壤小麦/玉米轮作模式下土壤氮素残留对后茬作物的影响,本研究在砂壤土和砂姜黑土2种土壤条件下,分别对小麦/玉米季氮肥运筹对土壤氮素残留及其对下茬作物的影响展开研究。研究结果表明:施用氮肥提高产量的同时,提高了小麦、玉米收获后土壤氮素残留量。随着追氮后移,土壤氮素残留量提高,特别是提高了残留氮素在上层土壤中的分配比例。在后季作物不施用氮肥的情况,前茬作物残留氮素对后季小麦、玉米的产量及其构成因素有一定的促进作用;但是在后季作物正常施用氮肥的情况下,前季作物残留氮素的影响不显著。不同类型土壤间比较发现,砂姜黑土试验地的氮素残留量大于砂壤土,且上层土壤残留比例较高。在后茬作物不追氮素的情况下,砂姜黑土种植作物产量下降幅度较小,高于砂壤土;在后茬作物追氮的情况下,砂壤土产量提高幅度显著高于砂姜黑土。可见,在本试验条件下小麦/玉米季土壤残留氮素对下茬作物有一定促进作用,但随着下茬作物氮肥用量的增加这种增产效应不再明显。黏性土壤的保肥能力更强,但是对施入氮肥的敏感性较低。

寒地大叶桑高产栽培模式研究

对黑龙江省主栽的龙桑1号、桲椤桑、铁耙桑3个桑树品种的桑树,分别进行三个密度组合的栽植,实行二因素随机区组试验设计,通过对测定总产叶量统计分析,确定三个品种与密度的最佳组合,建议东北寒地北部选用龙桑1号桑与栽植1200株/667m2的组合建园;南部选用桲椤桑与栽植密度1000株/667m2的组合建设园。

不同土壤对不同形态氮肥吸持状况的影响

以黄土高原旱塬区黑垆土和黄绵土为材料,研究了不同土壤对硝态氮肥、铵态氮肥、酰胺态氮肥的吸持情况。结果表明黑垆土对NO-3-N、NH+4-N和CO(NH2)2的吸持力分别为:4.835mgN/100g、4.960mgN/100g、4.980mgN/100g;黄绵土对NO-3-N、NH+4-N和CO(NH2)2的吸持力分别为:4.803mgN/100g、4.947mgN/100g、4.975mgN/100g,且黑垆土对氮肥的吸持力总体高于黄绵土对氮肥的吸持力。对于同一种土壤来说,氮肥的吸附力大小为:CO(NH2)2>NH+4-N>NO-3-N.

Effects of digestate application depth on soil nitrogen volatilization and vertical distribution

This study investigated the effect of the digestate application depth on soil nitrogen volatilization and vertical distribution in black loam soil and sandy loam column.The contents of soil moisture,TKN(total Kjeldahl nitrogen),ammonium nitrogen,nitrate nitrogen,and the extent of ammonia volatilization were tested by applying digestate at depths of 0 cm,2 cm,6 cm,10 cm,15 cm and 20 cm,respectively.The experimental results showed that ammonia volatilization mainly occurred in the first 10 days and reduced significantly when the application depth was deeper than 10 cm.At the same application depth,compared with the black loam,the nitrogen loss in sandy loam through ammonia volatilization was less,and the penetration depth of nitrate nitrogen and ammonium nitrogen were all deeper.In the same soil,nitrate nitrogen penetrated deeper than ammonium nitrogen at all application depths.