黄土高原人工混交林土壤肥力及混交效应研究

测定了沙棘+侧柏,刺槐+侧柏及其对应侧柏纯林土壤80 cm土层32个土样的8项肥力指标和人工林生长量,对2个混交林的土壤肥力特征及混交对侧柏的促生效应进行了初步探讨.结果表明:(1)供试混交林80 cm土层土壤有机质、全氮、速效氮含量及其剖面变异和氮素贮量表现为沙棘＞侧柏及刺槐＞侧柏,沙棘、刺槐人工林对土壤的培肥效应大于侧柏;(2)沙棘+侧柏混交林不同树种根区土壤pH、碳酸钙、全磷及速效钾含量差异很小.     

半干旱雨养区不同覆盖方式对马铃薯土壤氮含量及分布的影响

【目的】探讨西北半干旱雨养区不同覆盖方式对马铃薯地土壤氮素含量及分布的影响。【方法】设玉米整秸秆带状覆盖(T_秸秆)、黑色地膜覆盖(T_地膜)和露地平作(T_露地)3个处理。测定分析了2019年和2020年马铃薯开花期和成熟期的秸秆种植带株行间(T_{秸秆-带上})、秸秆覆盖带下(T_{秸秆-带下})、地膜下(T_地膜)和露地对照(T_露地)在0～120 cm土层的土壤全氮、铵态氮、硝态氮、微生物量氮和碳氮比的变化。【结果】地膜覆盖较对照显著提高了0～20cm土层的土壤速效氮含量,2 a平均提高了22.73%,降低了0～40 cm土层土壤微生物量氮含量,降低了10.01%。秸秆带状覆盖较露地能够显著提高土壤0～20 cm土层土壤全氮和速效氮含量,全氮两年平均提高了17.32%,速效氮提高了9.41%;能够显著提高0～90 cm土层土壤微生物量氮含量,平均提高了45.01%;较地膜覆盖处理显著提高了0～20 cm土层的全氮含量和0～40 cm土层微生物量氮含...     

太行山南麓3种典型人工林土壤碳氮分布特征

为研究干旱半干旱地区森林土壤碳、氮分布特征,选取太行山南麓20年生侧柏、刺槐、栓皮栎人工次生林为研究对象,对林下0~60 cm土层的土壤有机碳、全氮、铵态氮、硝态氮含量及土壤物理性质进行测定。结果表明:3种人工林土壤容重随土层深度增加而增大,土壤含水率和孔隙度均表现出随土层深度增加而减少的趋势。3种人工林不同土层的土壤有机碳、氮(全氮、铵态氮、硝态氮)含量均呈现出随土层深度增加而减小的趋势,总体上有机碳和全氮含量均表现为刺槐人工林最高、侧柏人工林最低。3种人工林林下土壤剖面的C/N比值介于6.44~12.00,没有明显差异。3种人工林土壤有机碳含量与全氮、铵态氮、硝态氮(除侧柏人工林)含量均存在极显著相关性。3种人工林土壤含水率与土壤有机碳、全氮、铵态氮、硝态氮(除侧柏人工林)含量呈显著或极显著正相关;而土壤容重与之表现出一定的负相关关系,但仅侧柏人工林的有机碳、铵态氮、硝态氮与土壤容重的相关性达显著水平。     

国家高粱原原种扩繁基地土壤养分和酶的垂直分布特性

研究国家高粱原原种扩繁基地不同土层土壤养分和酶的垂直分布特性,为生土熟化和科学施肥提供理论依据。以国家高粱原原种扩繁基地土壤为研究对象,测定不同土层(0-20cm、20-40cm、40-60cm、60-80cm、80-100cm)土壤养分含量和酶活性,结果表明,土壤养分和酶的垂直分布均具有明显的规律性,国家高粱原原种扩繁基地表层土壤养分根据分级标准,全氮、碱解氮、有机质含量为4级水平,全钾、速效钾为3级水平,全磷、速效磷为2级水平。有机质、全磷和速效养分含量均是上部土层高于下部土层,表现随土层深度增加降低。而全氮含量在不同土层间无显著差异,全钾含量随土层深度增加先增加后减少。土壤酶(除过氧化氢酶)活性均是上部土层高于下部土层,表现随土层深度增加降低。土壤酶活性与土壤养分之间关系密切,除全氮含量、全钾含量无显著相关关系,土壤酶活性与碱解氮含量(除酸性磷酸酶)、速效钾含量、全磷含量、速效磷含量以及有机质与酶活性的相关关系均达到显著或极显著水平。土壤碱解氮和有机质含量随土层深度增加,较其他养分含量减少更大,在深层生土熟化过程中,应重施有机肥和速效氮肥。     

地下滴灌条件下甘蔗根系和蔗地土壤速效养分分布规律的研究

为探讨甘蔗地下滴灌条件下甘蔗根系和土壤碱解氮、速效磷和速效钾的空间分布规律,从垂直和水平方向上进行分层取样测定.结果表明:垂直方向上,根重和土壤碱解氮、速效磷和速效钾的含量都呈现出随土层深度的增加而下降的趋势;0～15cm土层其含量显著高于30～60 cm土层,0～30 cm土层含量也都始终保持在较高水平;水平方向上,甘蔗根系主要分布在15～30cm处,距离滴灌带0～15 cm处土壤碱解氮、速效磷和速效钾含量都较高,各速效养分含量明显降低,随后较缓增加.     

黄土高原不同人工生态林对土壤主要营养元素的影响

以黄土高原地区典型流域人工生态林为研究对象,以土壤有机质和主要营养元素的理化特性为评价指标,研究了不同人工生态林对林地土壤营养元素含量的影响.结果表明,造林后侧柏幼龄林有机碳、全氮和水解氮质量分数均下降,降低率分别为45.73%、30.00%和34.57%,全磷、全钾质量分数分别降低了4.41%和5.61%,但磷、钾的速效成分较先前提高了96.04%和10.71%;刺槐幼龄林0＜土壤深度h≤10cm有机碳质量分数有明显的上升,10cm＜h≤80cm变化均不明显,但0＜h≤80cm总体降低了4.96%,全氮和水解氮质量分数分别降低18.33%和36.31%,全磷、全钾质量分数几乎无变化,但磷、钾的速效成分较先前分别提高了80.77%和12.28%.可见,8年生的刺槐和侧柏对土壤营养元素都有不同程度的影响,其中侧柏林对土壤营养元素的重组效应优于刺槐林.     

短期增温对内蒙古大青山油松人工林土壤净氮矿化速率的影响

利用顶盖埋管法,研究短期模拟增温(1年)对大青山油松人工林(Pinus tabuliformis)土壤的铵化、硝化及氮矿化速率的影响。结果表明：模拟增温显著提高了各层土壤温度,其中5、10、20、40 cm土层土壤温度分别增加了1.09、1.37、1.14、1.44℃,5、10、20 cm土层土壤湿度分别较CK减少了3.63%、1.91%、6.71%,40 cm土层增加1.20%。增温处理下0～10 cm土层土壤碱解氮和全氮含量较CK分别增加了54.02%和40.91%,10～20 cm土层土壤的全氮、有机碳含量分别增加了40.00%、41.26%。增温处理下土壤净氮矿化速率呈现季节单峰曲线变化趋势,8月达到峰值。模拟增温使0～10 cm土层土壤的铵化速率和硝化速率分别降低了19%、200%,10～20 cm土层降低了6%、17%,表层和下层土壤的净氮矿化速率分别降低了52%和51%。增温处理下,随着土壤深度的增加,土壤湿度降低,这是导致土壤净氮矿化速率降低的主要原因。     

杏园长期自然生草对土壤养分及酶活性的影响

【目的】促进杏园土壤蓄肥保肥能力,提高果实产量与品质。【方法】以清耕杏园为对照,研究分析了长期自然生草土壤管理模式对杏园土壤养分及酶活性的影响。【结果】在整个生育期,长期自然生草模式下杏园0～60 cm土层土壤脲酶、蛋白酶、蔗糖酶、磷酸酶活性显著提高,与对照相比分别提高27.84%～139.25%,51.56%～235.14%,22.96%～122.06%和57.14%～300.00%,且随土壤深度增加逐渐降低,但过氧化氢酶活性无显著变化。在整个生育期,长期自然生草增加了0～20 cm土层速效氮,除果实二次膨大期外,全氮、全磷也得到显著提高;20～40 cm土层中,果实发育期全磷、速效钾含量增加,而成熟期土壤养分含量仅有效磷增加;40～60 cm土层中,果实发育期速效钾含量增加,成熟期的全钾和速效氮提高。相关分析表明,土壤5种酶活性与土壤速效氮含量分别于不同土层均存在显著相关,而除蛋白酶外土壤全钾与其他4种酶也于不同土层存在显著相关。【结论】杏园长期自然生草模式能显著提高土壤酶活性与0～20 cm土层土壤养分,是改善杏园土壤质量的重要管理措施。     

人工林皆伐对土壤碳及相关理化性质的影响

为了探讨东北地区兴安落叶松人工林及皆伐过程中不同土层的土壤质量分数变化趋势,采用配对样地采样法选取边家沟、东方红、东山、带岭、大青川5组样地内立地条件和距离相近(100 m以内)的落叶松人工林及皆伐迹地,并对其土壤碳及相关理化性质进行了对比,结果发现:多数样地中皆伐导致不同土层的有机碳质量分数明显低于林地,0～80 cm土壤中有机碳平均质量分数林地>皆伐迹地,差异约47%;对于土壤中的无机碳,尽管不同地区样地的结果差异较大,但总体来看,0～80 cm土层无机碳的质量分数皆伐迹地>林地,差异约10%(p<0.05);土壤全氮、碱解氮分布与有机碳变化一致,多数样地中人工林土壤氮高于皆伐迹地,0～80 cm土层中全氮质量分数林地高于皆伐迹地46%(p<0.05),碱解氮中林地高于皆伐迹地35%(p<0.05);从土壤pH值方面来看,落叶松人工林土壤深层酸化较表层明显,皆伐迹地pH值高于林地,0～80 cm土层林地与皆伐迹地pH值差异显著(p<0.05);人工林0～80 cm土层的土壤电导率高于皆伐迹地49%(p<0.05),并且皆伐迹地土壤密度高于林地10%(p<0.05)。     

黄河故道地区生草梨园土壤肥力变化动态分析

在黄河故道地区梨园种植不同牧草(白三叶、紫花苜蓿),在6月、10月分别测定0～60 cm、0～100 cm土层全氮、速效磷、速效钾、有机质含量及pH值.结果表明,在0～20 cm耕作层,生草果园土壤有机质含量是增加的,全氮含量在5月份果树生长期是降低的,10月份果树生长末期是增加的;对速效磷、速效钾含量,种植不同牧草影响不同,种植白三叶可增加土壤速效钾的含量,种植紫花苜蓿可增加土壤速效磷的含量;对pH值来说,总体是降低的;20～80 cm 土层土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾的含量是降低的.生草初期,果园应根据生草种类,追施氮、磷、钾等肥料,尤其注意生长期追施肥料;不同牧草应混合种植.     

土地利用方式对荒漠土壤有机碳和养分含量的影响

以未开垦荒漠土壤为对照,研究土地利用方式对荒漠土壤有机碳、全氮和速效磷含量的影响.结果表明,与未开垦荒地相比较,玉米地和刺槐苗圃地土壤总有机碳含量在0-20 cm土层深度分别增加了32%-68%和27%-136%,但是苜蓿地仅在0-10 cm土层增加了48%.在0-20 cm土层深度,玉米地颗粒有机碳含量增加了143%-167%,而苜蓿地和刺槐苗圃地则仅在0-10 cm土层分别增加了217%和550%.在0-30 cm土层深度,玉米地和刺槐苗圃地矿物结合态土壤有机碳含量与未开垦荒地之间差异不显著,而苜蓿地则显著低于未开垦荒地.不同土地利用方式之间矿物结合态有机碳含量的这种变化主要是由于土壤粘粒含量的变化所引起(r=0.69,P<0.01).玉米地和刺槐苗圃地0-30 cm土层土壤全氮含量分别增加了61%和64%,而苜蓿地全氮含量变化不大;玉米地和刺槐苗圃地0-30 cm土层土壤速效磷含量变化不显著,而苜蓿地则降低了80%.     

留膜留茬免耕栽培条件下旱作玉米生长季土壤氮素供应动态特征

为了明确留膜留茬免耕栽培模式对旱地玉米生长季土壤氮素供应动态的影响。试验设2个处理：全膜双垄沟播栽培（CK）、留膜留茬免耕栽培（T），分析了玉米生长季土壤全氮、硝态氮（NO-3-N）、碱解氮、铵态氮（NH+4-N）在0~100 cm土层分布的差异。结果表明：NO-3-N和NH+4-N含量变化主要集中在0~20 cm土层，整体上从表层到底层依次降低。玉米整个生育期0~20 cm土层，T处理的NO-3-N和NH+4-N含量显著低于CK，0~10 cm土层降幅分别为24.7%~59.9%和4.4%~46.8%，10~20 cm土层降幅分别为20.5%~58.0%和8.7%~31.7%；玉米进入拔节期后，20~100 cm土层T处理的NO-3-N和NH+4-N含量出现明显的累积效应。栽培方式改变了全氮及碱解氮含量的垂直分布特征，不同栽培方式各生育时期全氮及碱解氮含量整体上随土层深度增加呈下降趋势，以表层0~20 cm含量最高。在0~20 cm土层，T处理的碱解氮含量在玉米进入抽雄期后显著低于CK，0~10 cm降幅在0.3%~26.0%，10~20 cm降幅在17.7%~23.8%。因此，玉米整个生育期0~20 cm土层留膜留茬免耕栽培的NO-3-N和NH+4-N供应量显著低于全膜双垄沟播栽培，引起玉米拔节后碱解氮含量供应不足，是留膜留茬免耕栽培玉米生育后期出现早衰的原因之一。     

间作牧草对莲雾果实品质及土壤肥力的影响

为热带地区的莲雾生态栽培及产业发展提供参考,采用田间试验研究莲雾间作柱花草、平托落花生和爪哇葛藤3种牧草对其果实品质、果园土壤肥力及其微生态环境的影响。结果表明:莲雾间作3种牧草比其单作(CK)果实的可溶性固形物含量、还原糖含量和固酸比分别增加0.25~0.93百分点、4.74%~11.49%和9.38%~26.10%,可滴定酸含量降低0.018~0.038百分点;土壤有机质、全N、碱解N、全P、有效P及速效K含量提高,土壤物理性状得到改善、肥力水平提高;果园土壤温度和空气温度降低、相对湿度升高,微生态环境得到改善。综合比较,以莲雾间作爪哇葛藤和平托落花生种植模式对莲雾果实品质和土壤环境的改良效果较好。     

新垦幼龄茶园套种经济绿肥的生态效应研究与应用

研究了新垦幼龄茶园套种4种经济绿肥对茶园生态环境所产生的效应,结果表明:茶园套种经济绿肥在高温期能平均降低地表温度6.64℃;0～10、10～20、20～30 cm土层温度分别降低5.54、2.95、1.97℃;0～30 cm土层含水量平均提高1.93%;土壤速效养分平均提高为:有机质2.68 g/kg、全氮0.09 g/kg、碱解氮27.81 mg/kg、速效磷2.92 mg/kg、速效钾5.13mg/kg;减少茶园泥沙流失量平均为:坡面41.75%、台面24.64%。     

生物炭对京郊沙化地土壤性质和苜蓿生长、养分吸收的影响

通过田间试验研究了施用生物炭(14 t·hm^-2)和种植苜蓿对京郊沙化地的改良作用。试验设裸地(BL)、裸地添加生物炭(BLB)、种植苜蓿不加生物炭(A)和种植苜蓿添加生物炭(AB)四个处理。结果表明:添加生物炭使土壤容重显着减小11.5%~11.6%,pH值显着增加0.1~0.2个单位,田间持水量和总孔隙度分别增加9.1%~10.3%和7.6%~11.3%,土壤总氮、有机碳含量和氮、磷、钾、锌的有效含量分别增加10.3%~25.8%、52.8%~71.7%、12.7%~23.5%、141.7%~233.3%、47.7%~81.1%、94.2%~95.2%,有效铁含量最高减小29.1%,阳离子代换量(CEC)和钙、镁、锰、硼的有效含量无显着变化;种植苜蓿没有显着影响土壤pH值、容重、总孔隙度、田间持水量、CEC和氮、钙、镁、锌、硼的有效性,总体上显着减小了土壤含水量和总氮、速效磷、速效钾的含量,增加了铁和锰的有效含量。BLB处理土壤含水量比BL显着增加13.9%(P<0.05);添加生物炭使苜蓿地上部生物量、含水量和氮、磷、钾、钙、镁、铁、锌、锰、硼的吸收累积量分别显着增加91.1%、3.6%、110.0%、130.9%、200.4%、82.6%、44.8%、89.5%、102.7%、99.5%、104.7%.生物炭与苜蓿种植相结合可在短期内改善京郊沙化地土壤的理化性质、提高养分有效性和恢复植被。     

稻麦农田土壤Cu累积条件下猪粪安全施用量

采用田间定位试验,研究了稻麦农田猪粪替代化肥后耕层土壤重金属Cu的变化特征,并基于耕层土壤Cu年累积速率探讨了猪粪安全施用量。结果表明,水稻收获期,耕层土壤总Cu和有效态Cu含量,以及总Cu和有效态Cu的累积速率,均随着猪粪施用比例的提高呈现线性增加趋势。由耕层0~10 cm土壤总Cu年累积速率可知,稻麦农田猪粪可安全施用年限,随着猪粪施用比例的提高呈现乘幂方程的降低趋势。在农业安全生产二级标准内,20年和50年尺度上猪粪氮替代化学氮肥比例分别为50.3%~62.7%和19.1%~26.1%。据此,基于该定位试验的耕层土壤Cu累积效应,建议20年尺度上猪粪氮替代率不超过50%,50年尺度上猪粪氮替代率不超过20%。     

施氮量对甘蔗伸长期氮肥效率及氮素去向的影响

以新台糖22号(ROC22)为试材,通过网室盆栽试验方法,研究施氮量对甘蔗伸长期氮肥效率与氮素去向的影响。结果表明:甘蔗吸收的氮素15%～27%来源于当季肥料施的氮,73%～85%来自土壤和种茎氮;氮肥利用率为21.78%～26.75%,残留率为61.24%～69.85%,损失率为8.37%～12.02%。增施氮肥,甘蔗干物质积累量、氮素积累量、来源于肥料氮素的比率及氮肥吸收量、氮肥残留量、氮肥损失量以及氮肥残留率明显增加,而氮肥吸收率和损失率明显下降,氮素和干物质在蔗茎的分配呈下降趋势,同时氮素残留分布在0～20 cm土层呈上升趋势,在20～40 cm土层呈下降趋势。     

炭基氮肥与灌水对温室番茄产量、品质及土壤硝态氮残留的影响

炭基氮肥是近年来生物炭农用的重要方向.为明确其在不同灌水量条件下设施栽培体系的农学与环境效应,通过两种工艺将生物炭与尿素复合,采用田间试验研究浸泡型炭基尿素和高压型炭基尿素与两个不同灌溉水量(常规及低量)相耦合对番茄光合作用、生长、产量、品质、土壤盐度及硝态氮残留的影响.结果表明,与常规灌水相比,低量灌水使叶片光合作用及叶绿素合成受到抑制,番茄出现减产;浸泡型炭基尿素处理所受抑制相对较弱,番茄产量降低不明显;高压型炭基尿素处理所受抑制较强,番茄产量明显降低;减水措施增强了两种炭基尿素处理叶片的蒸腾作用,提升了番茄果实可溶糖与Vc含量;减水措施还表现为明显增加了两种炭基尿素处理0~80 cm土层中的硝态氮残留量.与普通尿素相比,浸泡型和高压型炭基尿素处理起到了增强叶片光合强度及调节叶片蒸腾强度的作用,增加了叶片叶绿素合成及果径和单果重,番茄产量分别增加34.5%~51.5%、9.1%~15.6%;两种炭基尿素在常规灌水时表现为降低果实硝酸盐及Vc含量,在低量灌水时表现为增加果实可溶糖与Vc含量;与普通尿素相比,浸泡型炭基尿素处理在常规灌水和低量灌水时0~80 cm土层硝态氮总量分别减少了45%和37%,高压型炭基尿素处理在常规灌水时0~80 cm土层的硝态氮总量无明显变化,减量灌水时0~80 cm土层的硝态氮总量增加了13.0%;浸泡型炭基尿素与低量灌水组合处理的土壤硝态氮残留量低于普通尿素与常规灌水组合处理.浸泡型炭基尿素在提升番茄产量与品质、降低土壤氮素环境风险及减少灌水投入等方面均具有较好的推广潜力.     

地下滴灌对土壤特性及韭菜根系分布的影响

在日光温室内利用地下滴灌栽培韭菜试验,结果表明,由于地下滴灌是通过埋于作物根系活动层的灌水管带定时定量地为作物供水,改变了水分在土壤中的运移方式,与对照相比,地下滴灌耕层土壤有机质含量增加13.71%￣30.08%,土壤容重降低11.2%￣12.4%,耕层土壤孔隙度增加12.2%￣13.9%,给根系创造了良好的生长环境,促进根系向深层土壤生长,10￣15cm、15￣20cm长的根占总根量的比率增加12.5%、2.9%,0￣5cm土层内韭菜根干重占所有土层根干重比率降低30.2%,5￣10cm、10￣15cm、15￣20cm土层内分别增加19.9%、8.5%、1.8%。     

生物有机无机复混肥对土壤和烤烟氮素营养的影响

为了提高烟叶品质和肥料利用率,进行了生物有机无机复混肥对土壤和烤烟氮素营养的影响试验。结果表明:土壤中加入鸡粪和油枯制作的不同养分的生物有机无机复混肥,各处理土壤中铵态氮、硝态氮含量变化趋势表现为先升高后降低,土壤中铵态氮、硝态氮含量最高峰值比对照延后28d;烤烟干物质积累量提高15.8～36.4g,对氮肥的利用率提高1.35～4.5百分点;氮在烟叶中的分配比例提高0.71～4.78百分点(分配比例以中部烟叶最高,提高13.06～14.79百分点),根系和茎秆中的氮分配比例分别降低0.39～2.2百分点和0.31～2.58百分点。