田间原位试验分析长期机械作业下稻麦轮作地块土壤入渗性能

田间原位不同深度入渗试验是表达土壤分层状态、展示土层物理分异以及定量土壤剖面水功能变化的关键。为了探究不同深度水稻土的入渗能力及保水作用,该研究以华东稻麦轮作区小农户长期机械化耕整模式下代表地块的土层分异为目标,设计田间原位不同深度入渗试验。在试验地块内开挖7个不同深度的入渗坑并在坑底进行入渗试验,然后渗透48 h分层测取土壤含水率,研究不同坑底深度(坑深)土壤的入渗能力和入渗后各土层含水率的变化。结果表明,不同深度入渗试验准确表达了不同坑深土壤的水分入渗及土层持水分异,同时也能清晰地鉴别出犁底层所在位置和厚度,犁底层始于15 cm深,且耕作层与犁底层分异明显,耕作层平均紧实度为1005.79 kPa,犁底层平均紧实度为1910.73 kPa;土壤剖面分析表明,耕作层土壤形态疏松,根系分布稠密,犁底层土壤容重大,孔隙度小,透水性差,心土层土壤铁锰斑点较多,结构性差;土壤入渗参数随坑深的增加而减少,其中0~15 cm坑深范围内平均的平均入渗速率和累计入渗量分别为>20~30 cm的17.04倍和18.06倍;通过对比初始含水率和渗透48 h后含水率,得到坑深在15 cm范围内的水分入渗深度均为距表土20cm,而大于15cm坑深的水分入渗深度均为坑深以下10cm;利用Horton、Kostiakov和Philip3个模型拟合不同坑深入渗,结果表明,Kostiakov模型的拟合参数与实际相符且R^(2)最高(0.98~0.99),均方根误差最小(0.01~0.77mm/min)。入渗参数与土壤容重、含水率、总孔隙度和田间持水量有极显著的相关性(P<0.01),与土壤紧实度相关性不显著(P>0.05)。该研究通过原位不同深度入渗试验,说明华东稻麦轮作区小农户生产模式下长期机械化耕作导致水稻土明显的分层和土壤水功能垂直分异,进而导致耕作层与耕作层以下土层表现出显著的入渗能力差异。研究可为稻麦轮作地区的机械耕作、灌溉等提供借鉴。

基于野外原位光谱的棉田耕层土壤全氮含量监测模型研究

针对可见光和近红外光穿透力不强、难以监测到耕层土壤全氮的问题,以石河子垦区播前棉田土壤为研究对象,获取3种不同土壤质地类型的原位光谱及不同耕层的土壤全氮含量信息,通过Savitzky-Golay平滑处理及最大归一化处理对土壤原位光谱进行预处理,并利用广义传播神经网络(GRNN)、随机森林回归(RFR)、支持向量机回归(SVR)、最小二乘回归等4种建模方法,建立和筛选出不同土壤质地类型的棉田耕层土壤含量的最佳监测模型。结果表明:(1)不同建模方法在各耕层监测精度不同,在浅、中、深耕层表现最佳的监测模型均为GRNN模型(R^(2)分别为0.72、0.68、0.63)。(2)优化后的NGRO-GRANN模型监测精度高于GRNN模型,在浅、中、深三个耕层的预测精度提高16.2%~30.2%。(3)基于原位光谱建立不同耕层的土壤全氮监测模型具有较好的监测效果,且大量简化了室内光谱处理的繁琐步骤。该研究为野外原位光谱快速获取棉田播前土壤各耕层养分信息提供了理论基础与技术支撑,具有一定的可行性与鲁棒性。

季节冻土区黑土耕层土壤冻融过程及水分变化

利用黑龙江省水利科学研究院水利试验研究中心综合实验观测场2011年11月-2012年4月整个冻结融化期的实测野外黑土耕层土壤温度和水分数据,对中-深季节冻土区黑土耕层土壤冻融过程中冻结和融化特征分阴、阳坡进行了分析,研究了冻融过程中不同深度土壤水分的变化情况,并探讨了降水对不同深度耕层土壤含水量变化的影响.结果表明:黑土耕层土壤冻结融化过程分为5个阶段,历时164 d,约5.5个月.阶段I,秋末冬初黑土耕层土壤开始步入冻结期;阶段II,黑土耕层土壤整日处于冻结状态,阴坡比同样深度的阳坡土壤温度低;阶段III为黑土耕层土壤稳定冻结期;阶段IV,黑土耕层土壤步入昼融夜冻的日循环交替状态,冻融循环的土层逐渐向深部发展,阳坡比阴坡融化得更深、更早,阴坡比阳坡经历冻融循环次数更多;阶段V为稳定融化期,在融化过程不存在冻融交替的现象,直到整个冻层内的土壤全部消融.各深度位置阴坡土壤温度的最高值出现时间比阳坡晚约0.5h.经过整个冻结融化期后,阴、阳坡各层土壤含水量均大于冻结前,阴坡土壤含水量比阳坡整体偏低.在整个冻结融化期,阳坡地下1 cm、5 cm、10 cm及15 cm处含水量最大值出现在地下5 cm;阴坡的含水量整体趋于平稳且在融化期受降水影响明显.

耕作层中重金属 Cd 形态分布规律及植物有效性研究

就外源重金属Ｃｄ在土壤中的存在形态、影响因素以及黑麦草对土壤Ｃｄ的吸收进行了研究．结果表明，土壤对Ｃｄ的吸持率为红壤＜水稻土＜潮土，与土壤ｐＨ值呈明显正相关，土壤吸持Ｃｄ中，红壤以交换态为主，水稻土以络合态为主，潮土则以残渣态为主；黑麦草吸收的Ｃｄ与土壤ｐＨ值呈显著的负相关，植物有效态Ｃｄ源主要来自交换态Ｃｄ和松结有机态Ｃｄ．

不同种植方式下烤烟烟田土壤酶活性研究

以棕壤为供试土壤,研究了烤烟不同种植方式(绿肥烤烟轮作、烤烟纯作、麦茬烟和麦套烟)对烟田耕层土壤酶活性的影响。结果表明,在研究时段内,耕层土壤(0～25 cm)的过氧化氢酶、蔗糖酶和脲酶活性在4种种植方式下均无显著差异,但3种土壤酶活性随时间的变化各异,其中过氧化氢酶随时间变化较平稳,在烤烟移栽后30 d(6月20日)有最低值;蔗糖酶活性在烤烟移栽30 d后有所下降,随后逐渐升高,在采收期(9月7日)达到最高值;脲酶活性在烤烟现蕾期(移栽后68 d)达到最高值,随后急剧降低。就不同土壤层次(0～5 cm,5～15 cm,15～25 cm)而言,烟田土壤过氧化氢酶和脲酶活性在耕层内随土壤深度增加而增加,但增幅较小;而蔗糖酶活性在耕层内随土层深度大致呈现先增加后减小的趋势。在整个烤烟生育期内土壤酶活性的时间变异表现为,土壤脲酶的时间变异系数最大,显示其受外界环境的影响最大;蔗糖酶次之,而过氧化氢酶最小,其季节变化最稳定。

豫北潮土灌区土壤肥力特征与作物产量的关系研究

【目的】了解豫北潮土水浇地土壤肥力特征及其与作物产量的关系,为建立豫北潮土区水浇地合理耕层评价指标提供基础数据支撑。【方法】本研究对豫北潮土区62个样点进行了抽样调查,调查指标包括:耕层深度、犁底层厚度、土壤体积质量、紧实度、土壤p H值、土壤电导率、土壤有机质、速效磷、速效钾以及耕作方式、播种、灌水、施肥。【结果】豫北潮土区田整体耕层深度16.8 cm,犁底层厚度11.2 cm;低产田耕层深度在15.2 cm,犁底层厚度11.9 cm,高产田耕层深度20.0 cm,犁底层厚度9.8 cm;高、中、低3种产田耕层土壤的平均紧实度分别为1 725、1 449、1 831 kPa,土壤的平均土壤体积质量分别为1.46、1.51、1.53 g/cm^3,pH值分别为8.47、8.39、8.39,有机质量分别为12.34、11.81、10.67 g/kg,速效磷量分别为16.05、12.84、10.89 mg/kg,速效钾量分别为156.69、157.20、120.56 mg/kg,养分主要分布于0~40 cm土层土壤;产量与耕层深度及耕层土壤速效钾、有机质、速效磷均呈显著正相关关系,与犁底层厚度、土壤紧实度及耕层土壤体积质量均呈显著负相关关系;产量与深层土壤pH值显著负相关,与深层土壤速效钾、有机质显著正相关。【结论】豫北潮土区影响作物产量的主要因素为耕层深度、犁底层厚度以及耕层土壤速效钾、有机质量,对作物产量的贡献大小为耕层深度>犁底层厚度>速效钾>有机质。

黄淮海冲积平原区土壤速效磷、钾的时空变异特征

通过分析1980年和2000年124个样点耕层土壤的速效磷和速效钾含量,研究了黄淮海冲积平原区河北省曲周县土壤速效磷、钾的时空变异特征。结果表明,2000年该县土壤速效磷和速效钾含量平均为8 8mg/kg和90 0mg/kg,分别比1980年增加了69 2%和降低了46 1%。由于区域间农业管理措施的差异,占全县耕地面积31%和92%的土壤速效磷和速效钾含量明显降低。20年中潮土、盐土和褐土速效磷含量分别增加了3 5mg/kg、5 8mg/kg和4 5mg/kg,速效钾含量相应降低了80 1mg/kg、30 4mg/kg和39 0mg/kg。

湘西山区农田耕层土壤有机碳储量及分布特性——以洪江市为例

[目的]研究湘西山区农田耕层土壤有机碳储量及分布特征,为有效地促进山区农田资源的科学利用与保护,减缓农业生产造成的有机碳损失和温室气体排放提供依据。[方法]借助土壤类型图、地貌类型图、土地利用现状图和数字高程模型,结合野外土壤样品采集、室内分析和GIS空间分析方法,估算湘西典型山区地形条件下的洪江市农田耕层土壤有机碳密度和储量,分析该市农田碳密度分布特征。[结果]洪江市农田耕层土壤平均有机碳密度为40.48 t/ha,有机碳储量约1171831.62 t。不同地貌条件的耕层土壤有机碳密度表现为：中山（44.59 t/ha）〉河口三角洲（44.22 t/ha）〉低山（42.88 t/ha）〉冲积平原（36.20 t/ha）〉台地（34.98 t/ha）〉丘陵（32.73 t/ha）。不同土壤类型的有机碳密度依次为：红壤（47.92 t/ha）〉黄壤（45.27 t/ha）〉水稻土（40.10 t/ha）〉紫色土（38.69 t/ha）〉潮土（37.62 t/ha）;水稻土亚类有机碳密度为38.05~43.32 t/ha,以淹育型水稻土最高,漂白型最低。[结论]洪江市农田耕层土壤有机碳密度高于全国平均水平,其空间分布受地势、土壤类型及不同区域气候因素的影响,总体表现为东南部地区较高,中西部地区较低。

紫色土坡耕地土壤属性差异对耕层土壤质量的影响

坡耕地是一个区域最易发生水土流失的土地利用类型,其严重的水土流失、面源污染和耕层退化现象直接威胁着坡耕地持续利用以及当地粮食安全、生态安全;耕层土壤质量对自然因素和人为耕作活动的影响较为敏感。以南方3个地点紫色土坡耕地耕层土壤质量为研究对象,从土壤属性角度,对比分析了重庆合川、江西兴国、云南楚雄不同耕层垂直深度土壤养分特征、土壤物理性质、土壤水库特征、耕作性能差异性及其形成原因。结果表明:(1)坡耕地耕层土壤有机质表现为云南楚雄(28.80g/kg)>江西兴国(9.03 g/kg)>重庆合川(8.80 g/kg);除全钾含量外,土壤全量养分和速效养分的含量表现为云南楚雄>江西兴国>重庆合川;坡耕地耕层速效养分垂直分布变化规律基本一致,主要表现为土壤速效养分主要在0—20 cm土层富集,而20—40 cm和40—60 cm土层无显著差异。(2)不同地点紫色土坡耕地耕层土壤物理性质差异明显,以重庆合川坡耕地土壤物理质量最差,表现为土壤砂粒含量>60%、土壤容重最大(1.43 g/cm3)、土壤总孔隙度(45.97%)和毛管孔隙度(34.36%)最小;从坡耕地耕层土壤物理性质垂直变化特征看,耕作层(0—20 cm)优于心土层(20—40 cm)和底土层(40—60 cm)。(3)紫色土坡耕地耕层土壤初始入渗率以江西兴国坡耕地耕层最大(0.32 mm/min),而以重庆合川坡耕地耕层最小(0.19 mm/min);土壤稳定入渗率和平均入渗率均表现为云南楚雄>重庆合川>江西兴国;坡耕地耕层土壤最大有效库容以云南楚雄最好(873.311 t/hm^2),说明云南楚雄紫色土坡耕地耕层土壤具有较好的抵御季节性干旱能力;不同地点坡耕地耕层土壤总库容、死库容、兴利库容、滞洪库容、最大有效库容在垂直方向变化表现为耕作层(0—20 cm)大于心土层(20—40 cm)和底土层(40—60 cm)。(4)不同地点紫色土坡耕地耕层土壤抗剪强度和贯入阻力均呈现出相同变化规律,土壤抗剪强度表现为重庆合川(15.39 kg/cm^2)>云南楚雄(14.74 kg/cm^2)>江西兴国(10.66 kg/cm^2),而土壤贯入阻力值为重庆合川(424.83 k Pa)>云南楚雄(252.50 k Pa)>江西兴国(188.87 k Pa),这种土壤力学性能的变化说明重庆合川紫色土坡耕地耕层土壤具有较好抵抗剪切破坏的能力和较大耕作阻力。上述研究结果可为不同地点紫色土坡耕地耕层土壤质量诊断、坡耕地合理耕层评价提供理论依据和数据支持。

济宁南部区域耕作层土壤地球化学特征及其成因分析

济宁市南部区域是著名的国家商品粮、优质大蒜、优质稻米和有机蔬菜生产基地,由于土壤地球化学特征与农业生产、人类健康关系密切,所以对济宁南部区域耕作层土壤地球化学特征及其成因的研究具有十分重要的意义。本文以济宁南部煤田地区作为典型区域,以耕作层土壤为研究对象,采集了77件耕作层土壤样品,定量分析了As、B、Cd、Co、Cr、Cu、F、Hg、Li、Mn、Mo、Ni、Pb、Sr、Se、Zn、S、Corg、p H、Si O2、TFe2O3、Mg O、Ca O、Na2O、K2O、CEC等共计26项指标。经统计分析发现,济宁南部区域耕作层土壤中地球化学指标含量变异系数的大小顺序为Hg>CEC>S>Cd>Na2O>Mo>Ca O>Corg>As>Mn>Cu>Mg O>Co>Li>Ni>TFe2O3>Se>Zn>F>Cr>Pb>B>Si O2>Sr>K2O>p H,其中Hg、CEC和S的变异系数较大,均超过了50%,这一特点与地球化学指标含量频率直方图及平均值与背景值的比对柱状图所显示的特征完全吻合。在摸清耕作层土壤地球化学特征的基础上,采用R型因子分析法对济宁南部区域耕作层土壤地球化学特征的成因进行了详细分析,提取了风化作用和淋溶作用复合因素、蒸发淀积作用和粘土物理化学吸附作用复合因素、植物根际富集因素作用、煤矿生产因素作用等四个因子,其方差贡献率分别为55.022%、12.753%、9.803%、8.009%,四个因子可以用于说明济宁南部区域表层土壤地球化学特征85.587%的形成原因。研究结果可以为研究区今后开展耕作层土壤环境质量评价,以及生态平衡研究奠定基础。

陕西省农田土壤物理障碍评价

为了探明陕西省农田土壤物理障碍状况,2013年在全省选取了228个调查点,对1100多块地的农田土壤紧实度进行了调查,从土层厚度、土壤容重和紧实度几方面评价了农田土壤物理障碍状况。结果表明:(1)陕西省农田土壤耕层厚度平均为17.3 cm,其中陕北地区耕层较薄,平均为14.4 cm;全省犁底层平均厚度接近20 cm,其中陕北、关中和陕南犁底层厚度平均为14.5、18.1 cm和20.1 cm。(2)全省耕层土壤容重平均为1.25 g·cm-3,其中陕北耕层土壤容重平均为1.35 g·cm-3,容重偏大;全省犁底层土壤容重平均为1.49 g·cm-3,陕北、关中和陕南地区犁底层容重都明显偏大,影响作物根系生长。(3)陕西省农田耕层土壤紧实度平均为781 k Pa,犁底层紧实度平均为2901 k Pa。全省耕层土壤紧实度尚合适,但犁底层土壤紧实度过大,形成明显的障碍层。

基于线性规划的耕作层土壤剥离利用空间配置方法研究

以广西壮族自治区宾阳县为例,以待剥离土壤空间分布及回覆利用优先级分析为基础,以村庄为单位划定供需圈,探讨基于线性规划的耕作层土壤剥离利用空间配置方法。结果表明,宾阳县理论可剥离耕作层土壤2.40×106m3,整治需求1.85×107m3,耕作层土壤供给远小于需求,并且在空间上分布不均衡;依据覆土效益优先的原则,确定回覆区优先级,提出剥离耕作层土壤空间配置方案,即城乡建设用地增减挂钩利用5.235 2×104m3、土地开发复垦利用1.446 637×106m3、旱改水利用3.327 38×105m3、高标准基本农田建设利用1.042 804×106m3;利用供需圈及线性规划模型将宾阳县划分为7个供需圈,剥离土壤按回覆优先级从高到低逐步利用,加权平均运距为5 369 m,回覆效益良好,经济成本可接受。以村为单位划定供需圈、线性规划优化土壤剥离利用空间配置的方法,可以优化利用方式、缩短运输距离,进而提高效益与效率,可为其他区域实施耕作层剥离利用工作提供方法借鉴。

西辽河流域不同土地利用结构硝酸盐氮输出通量模拟

采用土槽模型渗流试验方法,结合土地利用结构现场调查资料研究了西辽河流域不同土地利用结构耕层土壤NO3--N淋溶输出通量的时空变化规律.结果表明,不同土地利用结构NO3--N淋溶输出通量的空间分布规律为农田〔50.23kg/(hm2.a)〕>沙荒地〔12.77kg/(hm2.a)〕>林地〔8.68 kg/(hm2.a)〕>草地〔4.17 kg/(hm2.a)〕,农田和沙荒地对NO3--N输出起源作用,林地和草地起汇作用;西辽河流域沙土区耕层土壤NO3--N输出总量为13.86×104 t/a,不同土地利用结构的NO3--N输出比例为农田(95.31%)>沙荒地(4.69%),农田是西辽河流域氮素营养管理的重点结构;NO3--N输出量夏季(65%)>秋季(25%)>春季(8%)>冬季(2%),夏季是流域氮素营养管理的重点时段;NO3--N淋溶输出通量与土壤硝态氮含量呈极显著正相关.

心土培肥犁改良瘠薄土壤的效果

研究根据心土培肥的改土技术要求研制出心土培肥犁,并分别在瘠薄黑土和碳酸盐草甸黑钙土上开展大面积机械改土试验,明确自主研发的心土培肥犁改土后对土壤理化性质影响及对作物产量的效果,为其广泛应用到低产土壤改良提供机械及技术支持。试验设深松、心土培肥和常规对照耕作,采用大田对比方法。研究结果表明：心土培肥和深松在不同类型土壤上对土壤理、化性质,对作物产量及产量性状影响后效不完全一致;心土培肥降低土壤抗剪强度后效明显,碳酸盐草甸黑钙土〉10～30 cm土层土壤抗剪强度比对照降低6.65～12.16 k Pa,黑土比对照降低8.20～11.31 k Pa,碳酸盐草甸黑钙土改土后效果明显,黑土改土后效长,心土培肥改土效果优于深松;土壤容质量和硬度趋势同上;心土培肥提高土壤透气系数为2.78～14.28倍,饱和导水率为2.38～11.62倍;深松和心土培肥可提高下层土水分消耗比例,〉30～60 cm土层耗水量为心土培肥区〉深松区〉对照区,心土培肥耗水量比照高10%;心土培肥处理可提高土壤磷含量和供磷强度,〉20～30 cm和〉30～40 cm土层土壤供磷强度比对照分别提高4.19～5.17倍和4.96～17倍,碳酸盐草甸黑钙土高于黑土;心土培肥可提高玉米产量,碳酸盐草甸黑钙土上心土培肥增产幅度为6.82%～18.01%,黑土增产幅度为6.45%～11.18%,平均增产效果碳酸盐草甸黑钙土〉薄层黑土,但黑土持续增产效果好。

季节冻土区黑土耕层土壤冻融循环期湿度与温度变化研究

在黑龙江省水利科学研究院水利试验研究中心的综合实验观测场,利用2011年11月-2012年4月一个冬季冻融循环期的实测黑土耕层剖面土壤湿度和温度数据,对典型中-深季节冻土区黑土耕层土壤湿度与冻结融化期土壤温度变化进行研究.根据阳坡的黑土耕层土壤浅层1 cm、5 cm、10 cm及15 cm四种不同深度,对冻融循环过程中土壤湿度随冻结融化期土壤温度变化特征进行分析,研究黑土耕层土壤冻融过程中不同深度土壤水分的变化情况,了解降水和温度对不同深度土壤湿度变化的影响.结果表明:在北京时间08:00、14:00及20:00,阳坡15 cm、10 cm、5 cm及1 cm深度黑土耕层土壤湿度随冻结融化期土壤温度变化的线性相关可决系数分别为0.9298、0.9216、0.5989、0.7281,斜率平均标准偏差分别为0.017、0.019、0.095、0.056,截距平均标准偏差分别为0.17、0.25、1.31、0.83.阳坡10 cm及15 cm深度的黑土耕层土壤湿度随冻结融化期土壤温度变化呈十分显著的线性相关关系.阳坡5 cm深度的黑土耕层土壤湿度在冻结融化期与土壤温度变化线性关系稍微显著.在整个冻结融化期,因受太阳辐射、降水及蒸发的强烈影响,阳坡浅层1 cm深度黑土耕层土壤湿度与土壤温度线性相关性不如10 cm及15 cm深度的关系显著,但比5 cm深度的关系显著.

丘陵山区耕作层剥离再利用空间配置方法

为完善耕作层剥离再利用空间配置方法与理论,指导编制专项规划,该文在利用层次分析法构建耕作层剥离适宜性与覆土优先度评价模型,筛选适宜剥离和优先覆土田块的基础上,提出基于供需平衡圈的耕作层剥离再利用空间配置思路与方法,并以福建丘陵山区光泽县为例开展实证研究。结果显示:研究区规划允许建设区内耕作层适宜剥离的面积为169.23 hm2,土方量为3.01×105m3;覆土首选与备选区耕作层需求面积分别为706.1与6 646.4 hm2,需求土方量分别为7×105和2.41×106m3;空间配置结果共划定了33个供需平衡圈,覆土总面积为559.03 hm2,其中新增耕地57.79 hm2,占剥离面积的34.1%;改良中低产田501.25 hm2,占中低产田总面积的37.6%。平均运输距离为4.65 km,小于限定的运输适宜距离。该文提出的空间配置方法兼顾成本与效益,可操作性强,具有一定的可推广性。

中国耕作层土壤剥离利用研究进展

通过分析中国耕作层土壤剥离利用研究现状,提出耕作层土壤剥离利用的关键问题和主要方向。运用文献调研法,剖析中国耕作层土壤剥离利用在类型、土壤调查评价、剥离、储存和回覆等技术环节,以及组织管理模式等方面的探索与实践。现阶段中国耕作层土壤剥离利用研究以实证分析为主,研究对象主要为试点市县和部分单独选址项目;耕作层土壤剥离利用工作暂无统一遵循的规范程序和技术体系,各技术环节均缺乏标准提炼;理论研究比较薄弱,暂未形成规律性总结。今后中国耕作层土壤剥离利用的研究重点是:健全完善规章制度,加强监督管理;规范耕作层土壤剥离利用程序,制订实施的技术标准;建立和完善耕作层土壤剥离利用相关的激励和约束机制;吸收国外耕作层土壤剥离利用的有益经验,探索在中国更具可行性和可操作性的路径和方法。以期为有效保护耕地资源,稳定粮食生产及保护生态环境提供科学指导。

济宁南部区域耕作层土壤有机碳密度及储量研究

济宁市南部区域是著名的国家商品粮、优质大蒜、优质稻米和有机蔬菜生产基地,由于土壤有机碳作为农田生态系统中土壤肥力的重要组成成分之一,在土壤改良、作物质量和产量提高等方面都有十分重要的作用,因此,对济宁南部区域耕作层土壤有机碳密度及储量的研究具有十分重要的意义。本文以济宁南部煤田地区作为典型区域,以耕作层土壤(0~20cm)为研究对象,采集了79件耕作层土壤样品,利用元素分析仪测定了土壤样品中有机碳含量。经统计分析发现,各类型土壤有机碳密度介于1.92~4.83kg/m2之间,有机碳密度的加权平均值为4.03kg/m2,高于中国表层土壤有机碳密度的平均值2.97kg/m2;通过壤质类型分类而估算的有机碳总储量为4.57×109 kg,通过土壤利用方式分类而估算的有机碳总储量为4.53×109 kg,二者基本吻合;济宁南部区域耕作层土壤有机碳富集程度受人类活动影响较大,耕作层土壤中氮含量与有机碳的线性相关系数为0.924 9;另外,有机碳富集程度与秸秆返田规模也有着一定的关联。研究结果不仅为研究区今后开展耕作层土壤环境质量评价提供依据,也为区域生态平衡研究奠定了基础。

干旱区长期膜下滴灌农田耕层土壤盐分变化

新疆地处干旱地区,水资源短缺,膜下滴灌作为有效的节水灌溉技术在新疆农业生产中广泛使用。但新疆同时是盐碱化普遍发生的地区,采用滴灌技术后,传统灌溉的灌溉洗盐过程随之消失,且该地区灌溉水矿化度较高,对土壤盐分有一定的补充作用,因此滴灌技术虽然节水增产效果明显,但长期滴灌可能导致土壤盐分积累,降低土壤质量。通过监测一个长期膜下滴灌、面积约为224 km2的农场15a农田土壤盐分含量,对长期膜下滴灌土壤盐分含量的变化进行研究,研究结果可为膜下滴灌土壤盐分管理提供科学依据。以位于新疆北部玛纳斯河流域的新疆生产建设兵团第八师147团农田为研究对象,通过收集该团场自1996年至2010年记录的农田耕层盐分和养分指标的分析数据,利用统计学知识及地理信息系统技术,对不同滴灌年限下土壤耕层盐分变异特征及土壤耕层盐分与其他土壤指标的相关性进行研究。研究表明:(1)在滴灌的第一个3年周期内,土壤耕层盐分平均含量从3.13 g kg-1降低至3.00 g kg-1,降幅达4.2%,但经12年滴灌年限,土壤耕层盐分从3.13 g kg-1升高至4.81 g kg-1,升高了53.7%;(2)在五个监测周期(15 a)内,土壤盐分含量明显上升,研究区土壤耕层盐分含量集中分布在4~10 g kg-1,土壤耕层多为中度盐化土和重度盐化土;(3)长期膜下滴灌导致土壤耕层盐分发生重新分配,全团范围内农田盐分含量分布接近正态分布。本研究条件下,长期膜下滴灌会造成土壤耕层盐分积累,滴灌水携带的盐分对土壤盐分有一定的补充作用;采用2~3年进行一次大水洗盐以及培肥土壤、提高土壤有机质含量对防止滴灌土壤积盐具有重要作用。

从化区农田耕层土壤有效硅空间分布及影响因素

为探究广州市从化区农田土壤有效硅空间分布及影响因素,以期为促进我国粮食主产区水稻产量增长提供科学依据和参考,采用描述性统计、地统计学、相关性分析与GIS(地理信息系统)技术结合的方法对从化区土壤有效硅开展研究。结果表明,研究区土壤有效硅平均含量为60.31 mg·kg^(-1),总体偏低,并呈现中度变异;在中心区域、粮食主产区和丘陵地带,土壤有效硅含量较高;有效硅含量与土壤pH、有机质含量、黏粒含量呈正相关,土地利用方式、成土母质对其也有显著影响。研究表明,在所考虑的影响因素中,成土母质对从化区农田土壤有效硅的影响程度居于首位。