不同种植年限对核桃园土壤团聚体稳定性及其有机碳组分的影响

利用时空置换法,分析核桃栽培管理过程中土壤团聚体尺度下有机碳(SOC)及其组分(活性碳、惰性碳)的演变特征,为我国核桃园可持续发展提供科学依据。采用“合适湿度”干筛法和改良Walkley-Black法,以河北省绿岭果业有限公司核桃基地3个种植年限核桃园(7、14、21年)及临近未种植核桃的荒地为研究对象,分析不同种植年限核桃园土壤团聚体分布和SOC及其组分的差异。结果表明:(1)随种植年限的增加,核桃园表层(0~40 cm)土壤>2和<0.25 mm团聚体比例分别表现出增加与降低的趋势,从而导致土壤团聚体平均重量直径(MWD)随之增加(增幅为2.3%~18.2%);同时,0~20 cm土层团聚体MWD值显著高于20~40和40~60 cm土层。(2)表层土壤中大粒径(>2和2~0.25 mm)团聚体SOC(包括活性碳、惰性碳)含量、活性及全氮含量基本表现出随种植年限增加而增加的趋势,而深层(40~60 cm)土壤及<0.25 mm团聚体中的上述指标(如SOC含量、活性及总氮含量)对种植年限响应不敏感。(3)SOC(包括活性碳、惰性碳)含量、SOC活性、全氮含量、碳氮比值均随团聚体粒径降低或土壤深度增加呈现出降低的趋势。综上所述,长期(>14年)种植核桃可增加土壤团聚体稳定性,有利于大粒径团聚体SOC积累,并提高SOC活性,而<0.25 mm团聚体及深层土壤较少受到影响。

基于LSTNet的果园土壤含水量预测模型研究

为了有效利用核桃园各传感器数据,预测核桃园土壤含水量来指导灌溉,建立了基于LSTNet的果园土壤含水量预测模型。首先,确定LSTNet预测模型输入参数;其次,对LSTNet预测模型进行多特征和单一特征输入对比分析;最后,将LSTNet预测模与LSTM预测模型和卷积神经网络(CNN)预测模型进行预测精度比较分析。研究结果表明:LSTNet预测模型相较于其他二种预测模型在果园土壤含水量预测上有更高的预测精度。

长期施肥模式对陕南核桃园土壤水分动态的影响

为了探究不同施肥模式下不同土层水分动态的差异,共设置3种不同施肥模式:不施肥(CK)、单施化肥(T1)及化肥配施有机肥和生物有机肥(T2),对陕南山阳县长期定位施肥的核桃林地不同土层(0~20,20~40,40~60,60~80 cm)进行为期1 a的动态监测。结果表明,研究区0~80 cm各土层含水量随着降雨量的季节性变化呈现出明显的波动,化肥配施有机肥和生物有机肥对降雨的响应度最高;核桃树生长关键期20~60 cm土层土壤含水量T2>CK>T1,说明化肥配施有机肥和生物有机肥可缓解生育期内水分供需矛盾;不同施肥处理下核桃园均存在季节性水分亏缺状况,表现为较一致的季节性,化肥配施有机肥和生物有机肥处理下0~80 cm土层土壤储水量最高,有效缓解土壤的水分亏缺状况。3种不同施肥模式中,化肥配施有机肥和生物有机肥能提高土壤对雨水的保蓄和利用能力,对土壤水分条件改善效果最好,建议在核桃水分管理中推广应用。

有机-无机肥配施对新疆核桃园土壤和叶片养分的影响

[目的]研究有机-无机肥配施对核桃园土壤和叶片养分的影响,筛选影响叶片养分的主要土壤化学因子,为新疆核桃园土壤养分资源高效管理提供科学依据。[方法]以新疆喀什地区叶城县核桃主栽区的10年生‘温185’核桃为研究对象,采用单因素完全随机区组设计,以当地主要的化肥施用类型(磷酸氢二铵和硫酸钾,YD)为对照,探究有机-无机肥配施(矿源黄腐酸钾和中量元素水溶肥,YZ)对核桃园土壤化学特性和叶片矿质元素的影响。[结果]与YD施肥措施相比,YZ处理显著降低了土壤pH、盐离子含量,提高了叶片矿质元素含量,但具有季节性差异。其中,5月,YZ处理显著提高了土壤NO_(3)^(-)-N(460.22%)、AK(46.46%)和叶片N(12.16%)、K(17.46%)、Zn(21.88%)元素含量;7月,YZ处理显著降低了土壤pH(2.21%)、EC(27.25%)、Cl^(-)-S(23.37%)、NH_(4)^(+)-N(61.09%)、AP(30.03%)、Na^(+)(13.24%)和叶片Cl^(-)-L(15.94%)元素含量(p<0.05),相反,显著提高了叶片N(4.16%)、P(13.25%)、Ca(20.73%)、Mg(44.04%)、Na(66.67%)、Fe(24.62%)、Mn(52.47%)、B(31.85%)元素含量(p<0.05);9月,YZ处理显著降低了土壤EC(20.45%)、NH_(4)^(+)-N(37.31%)、AP(21.74%)、Na^(+)(11.36%)含量(p<0.05),相反,显著提高了OM(22.17%)、NO_(3)^(-)-N(59.09%)、AK(56.47%)含量(p<0.05)。线性回归分析结果表明,土壤pH、Na+和Cl^(-)-S是新疆核桃园中影响核桃叶片矿质元素含量的重要土壤化学因子,增施有机肥并且降低土壤pH,有利于叶片N、P、K、Na、Fe、Zn元素的积累。[结论]YD处理提高了土壤EC、Na^(+)、Cl^(-)-S、NH_(4)^(+)-N等盐离子含量,长期施用可能会加剧新疆核桃园的土壤盐渍化水平;YZ处理可显著降低土壤pH、Na^(+)、EC、NH_(4)^(+)-N等盐离子含量,提高了叶片N、P、K、Fe等矿质元素含量,建议在新疆核桃主栽区核桃园,7月之前可通过有机-无机肥配施降低土壤盐渍化水平来减轻盐碱危害,同时平衡叶片矿质元素含量,而应尽量避免长期单一施用化肥。

生草栽培对核桃园土壤养分和水分的影响

为探讨生草栽培对于安康市核桃园土壤养分和水分的影响,解决土壤养分不足、除草成本过高等实际问题,本文以安康市典型的核桃园连续行间种植3 a长柔毛野豌豆为研究对象,以行间自然生草为对照,探讨0~20 cm的土壤养分和水分变化特征,反映人工生草栽培对土壤养分、水分的影响。结果表明,人工生草较自然生草可以显著提升土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量,其中土壤有机质、速效钾、速效磷、碱解氮含量分别提高54.52%、37.64%、64.77%和40.29%。此外,通过对核桃园不同时期的土壤养分水分测定分析发现,人工生草栽培较自然生草可以相对稳定保证土壤含水量,土壤碱解氮、速效磷、速效钾含量在5-9月均高于自然生草。综合而言,行间人工种植长柔毛野豌豆可以有效增加土壤养分含量、水分含量,调节土壤pH值,提高土壤综合肥力,在核桃园生产管理中有很好的推广价值。

新疆乌什县核桃生产园土壤肥力评价

【目的】通过对新疆乌什县核桃(Juglans regia L.)生产园土壤肥力评价,深入了解其核桃生产园的土壤肥力现状,为乌什县加强核桃生产园施肥和土壤养分管理的必要性提供科学认识。【方法】采样测定核桃生产园土壤有机质(OM)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)、碱解氮(AN)、有效磷(AP)、速效钾(AK)、钙(Ca)、镁(Mg)、铁(Fe)、锰(Mn)、铜(Cu)、锌(Zn)养分含量,并采用主成分分析方法构建土壤肥力指数评价模型。【结果】除Ca、Mg、Zn养分含量外,乌什县绝大多数核桃生产园土壤OM、TN、TP、TK、AN、Fe、Mn、Cu养分含量不足或缺乏,并且有一半左右的核桃生产园土壤AP、AK养分含量也处于不足或缺乏状态。核桃生产园以"低"土壤肥力为主,接近2/3;"中"土壤肥力生产园不足1/3;"高"土壤肥力生产园很少,只有零星分布。【结论】根据乌什县每一个核桃生产园的土壤肥力和养分状况,结合树体营养诊断,因地制宜,加强对核桃生产园的施肥和土壤养分管理,以达到增产、提质的目的。核桃生产园的施肥与土壤养分管理应优先考虑土壤有机质、碱解N、有效P、速效K含量的提高,持续改善和维持土壤Ca、Mg、Zn的有效供给。

贵州核桃主产区核桃园土壤养分丰缺状况

研究贵州核桃主产区核桃园土壤养分丰缺状况,为核桃园的养分管理与合理施肥提供理论依据和科学指导。在贵州黔西北高海拔冷凉区、黔北高纬度冷凉区、黔西南、黔南地区高海拔区等核桃主产区共选择典型核桃园126个,采集深度为0~40 cm土层的土壤样品进行养分丰缺状况的测试分析。结果发现,有73.0%核桃园土壤pH适合核桃生长;有88.2%的核桃园土壤有机质含量处于适宜及以上范围;土壤全氮、全磷含量丰富;土壤全钾有22.2%处于缺乏(极缺)状态;有7.9%的核桃园土壤碱解氮含量处于中等及以下水平;有效磷含量处于适宜及以上范围占76.2%;速效钾含量较为缺乏,中等及以下水平比例占81.8%;土壤中量元素交换性钙、镁含量均表现丰富,其中交换性钙没有出现低水平情况,交换性镁低水平比例仅占8.7%;微量元素锰、铜含量较为丰富,但土壤有效硼含量较低,处于中下及以下水平的比例高达99.2%,有效铁与有效锌中下及以下水平比例分别为45.2%和8.8%。黔西南高海拔地区核桃园土壤养分缺乏最严重,其次是黔北高纬度冷凉区、黔西北高海拔冷凉区和黔南高海拔地区。结果的核桃园中土壤碱解氮、有效锌含量缺乏程度重于未结果园,而速效钾含量缺乏程度轻于未结果园。总体来看,贵州核桃主产区核桃园土壤pH值普遍适合;有机质、碱解氮含量处于中等以上水平;全氮、全磷、交换性钙、镁、有效锰、铜含量丰富;速效钾、有效硼、有效铁含量缺乏;部分核桃园土壤全钾、有效磷、有效锌含量偏低。综上所述,不同核桃园施肥应因地制宜,深施有机肥及含铁、锌、硼元素的肥料作基肥,并提高钾肥比例;同时建议土壤偏碱性地区施用酸性肥料,部分缺磷地区提高磷肥比例。

生物有机肥对核桃园土壤细菌群落结构的影响

为了探究生物有机肥对核桃园土壤细菌群落的影响,采用16s rRNA高通量测序技术,研究了不施肥(CK)、常规施肥(TN)和施生物有机肥(TB)3个处理土壤细菌群落多样性和结构组成。结果表明,TB处理中土壤有机质、全氮、全磷比CK处理分别提高了46.3%、30.6%和50.8%。TB处理α-多样性指数均为最高,而TN处理中香浓指数和ACE指数较CK处理分别降低了0.5%和1.2%。在门水平上,变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)为优势类群,共占细菌总量的85.2%~90.6%。鞘脂单细胞菌属(Sphingomonas)和节杆菌属(Arthrobacter)为主要属,其相对丰度在TB处理较CK处理分别增加了17.6%和56.6%,较TN处理分别增加了51.5%和104.3%。冗余分析结果表明,环境因子解释了细菌群落变化的94.6%,土壤有机质、碱解氮和速效钾含量是造成核桃园土壤细菌群落结构差异的主要原因。

树龄及管理措施对新疆核桃园土壤化学性质的影响

为制定合理的核桃园管理制度,以新疆林业科学院佳木试验站6个核桃园为对象,研究了不同树龄及管理措施对核桃园土壤化学性质的影响。结果表明:土壤有机质和速效氮含量以树龄最高且不施肥的1号核桃园最高,其值分别为23.97和86.67 mg/kg;土壤全氮和全磷含量以施肥量最高且采用免耕法的5号核桃园最高,其值分别为1.13和0.82 g/kg;土壤速效磷及全钾含量以树龄及施肥量较高且采用落叶覆盖的3号核桃园最高,其值分别为61.5和62.59 g/kg;土壤速效钾含量以施肥量最高且采用少耕法的4号核桃园最高,其值为158.93 mg/kg。基于隶属函数法的土壤肥力质量综合指数评价结果显示,6个核桃园土壤质量综合指数由大到小依次为5号(0.81)、1号(0.71)、4号(0.56)、3号(0.37)、6号(0.20)、2号(0.02);基于主成分分析法的土壤质量评价结果显示,6个核桃园综合排名为:5号(1.97)、1号(1.02)、4号(0.31)、3号(0.10)、6号(-1.44)、2号(-2.10)。2种评价方法结果一致,且土壤质量与有机质含量基本呈正相关。从土壤质量来看,高施肥量及免耕法的管理措施较利于土壤持续利用,其次落叶覆盖的无人为干扰的树龄最高的核桃园土壤质量也较好。

甘肃山地核桃园土壤水热和养分的变化特征

为给核桃园土壤管理提供理论依据,对甘肃省康县和清水县核桃园土壤温度、水分变化和矿质养分含量进行了测定与分析,探究了山地核桃园土壤水热和养分的变化特征。结果表明:核桃生育期土壤温度变化曲线呈倒"V"形,不同深度(20~80 cm)土层的年平均温差小于1.0℃;随着土层深度的增加,土壤温度的变幅减小,土壤最高、最低温度的出现时间均推后;坚果生长前期(坐果期至硬核期),土壤温度随土层深度的增加而降低,而坚果生长后期(硬核期至成熟期)不同土层的温度相近;土壤温度的变异系数(CV,%)随土层深度的增加而降低。土壤含水量也随土层深度的增加而增加,而其变异系数也随之降低;20 cm深的土壤含水量的变幅最大,80 cm深的变幅最小,平均变异系数为2.42%~5.84%;不同土层的土壤含水量表现为,核桃生长前期的变幅较大而生长后期的变幅较小。土壤有机质、全氮、碱解氮、速效钾及硼、锌含量随土层深度的增加均呈降低趋势;全磷、全钾含量差异不大;钙、镁含量随土层深度的增加而呈降低趋势(康县试验园)或较大变化特征(清水县试验园);两地土壤偏碱性或碱性。

秸秆覆盖对核桃园土壤性状及果实产量和品质的影响

本试验以15年生的‘辽宁1号’核桃树为试材,探究秸秆覆盖对北方旱地核桃园土壤水温变化、有机质含量、果树根系生长及果实产量和品质的影响。结果表明:秸秆覆盖可在气温较低时提高土壤温度,而在气温较高时降低土壤温度。此外,秸秆覆盖可有效提高土壤0~40 cm土层土壤含水量,并显著提高0~60 cm土层土壤有机质含量。与对照相比,秸秆覆盖增加了0~60 cm土层细根的长度和表面积,同时显著提高了果实的含油量及产量。可见,核桃园经秸秆覆盖可以起到蓄水保墒、增加土壤肥力的作用,并最终达到果树增产的目的。

核桃园不同材料树盘覆盖后土壤养分变化分析

采用茅草、秸秆、薄膜3种不同的材料对核桃园树盘进行覆盖处理,分析不同材料覆盖后核桃园土壤有机质、p H值和磷、氮、钾等养分含量的变化。结果表明,覆盖提高了土壤养分含量,秸杆和茅草覆盖对土壤养分提高效果较为明显。

山区核桃园不同保水措施效果分析

为寻求适宜山区核桃优质高效生产的有效节水措施,以‘清香’核桃为试材,研究不同保水措施对山地核桃园土壤、叶片营养及果实产量品质的影响。结果表明:不同类型保水措施在0~20 cm和20~40 cm土层均有明显保水效果。漏斗状树盘+秸秆覆盖处理的保水方式综合效果最好,对土壤含水率、全氮、速效养分、叶片可溶性糖、磷、钙含量以及果实产量均有显著提升作用,而漏斗状树盘+覆膜处理对产量的提升最明显,漏斗状树盘+覆膜或覆秸秆可以作为山区核桃园有效的保水措施。

早实核桃园土壤粒度特征及其与盐分的相关性分析

以温宿县早实核桃园作为研究区,采集不同土层土壤进行粒度和盐分分析。结果表明,温宿县早实核桃园土壤主要由细砂和粉粒组成,总体属于壤土或砂土质地。土壤以粗组分为主,分选性很差。早实核桃园不同土层之间含盐量存在较大差异,土壤盐分含量与机械组成有很强的相关性。与砂粒含量呈显著负相关,而与土壤粉粒和粘粒含量呈正相关,与粉粒含量的相关性达到极显著水平(P<0.01)。

春季萌发受抑早实核桃园土壤盐分分析及其生理响应

以温宿县早实核桃园为研究区域,通过采集不同土层土壤和枝条叶片进行盐分分析和生理指标的测定。结果表明:温宿县萌发受到抑制核桃园土壤盐分显著高于对照,对抑制核桃树萌发有一定的影响;萌发受到抑制的核桃树体内膜透性增加,丙二醛(MDA)含量和脯氨酸大量积累,通过方差分析达到了差异显著水平,而可溶性糖含量显著降低,叶绿素含量略有下降。

不同定植年限核桃园土壤细菌群落多样性及碳代谢功能特征

为了解核桃园土壤细菌群落随定植年限的变化规律,采用高通量测序技术与Biolog ECO微平板相结合的方法,测定定植1~3、5、8~10、15和20~25年核桃园表层(0~20 cm)和亚表层(20~40 cm)土壤细菌群落多样性和碳代谢功能多样性,并与土壤理化性质进行相关性分析。高通量测序表明,核桃园土壤细菌群落存在明显表聚现象,定植5年以后,表层土壤OTUs数量和多样性指数高于亚表层土壤。变形菌门、酸杆菌门、放线菌门和绿弯菌门是优势菌门,随着定植时间延长,不同土层其丰度总体呈先升高后降低趋势。对已明确分类的优势属而言,不同土层总体均表现出定植10年左右相对丰度最高。Biolog碳代谢功能分析表明,核桃园表层土壤细菌活性显著低于亚表层土壤。随着定植年限延长土壤细菌活性和Shannon指数先升高后降低,10~15年左右细菌代谢活性和多样性最高。表层土壤细菌对氨基酸类和多聚物类碳源的利用呈逐渐升高趋势,其余先升高后降低;亚表层除酚酸类碳源的利用程度升高外,其余碳源的利用均下降。相关性分析表明,表层土壤细菌群落Shannon多样性指数与理化性质呈负相关,Simpson多样性指数与理化性质呈正相关,pH、总盐和养分是影响表层土壤细菌多样性的主要因素。核桃定植1~3年和20~25年左右不同土层细菌群落多样性和对碳源利用均明显较低,加剧了土壤微生态失衡,应合理添加微生物菌肥和有机肥,以改善核桃园土壤微生态环境。