渭北旱塬不同耕作措施对土壤养分分布及作物产量的影响

基于8年(2007—2015)定位试验,在小麦-玉米轮作下研究了免耕-深松(NS)、深松-翻耕(SC)、翻耕-免耕(CN)和连年免耕(NN)、深松(SS)、翻耕(CC)等轮耕措施对土壤养分分布及作物产量的影响。结果表明:深松处理(连年深松、免耕-深松)使表层(0~10 cm)土壤与底层(10~20、20~35、35~50 cm)土壤有机质、全氮、全磷、速效磷、速效钾等养分含量差异更大,翻耕或免耕的相对差异较小;在0~50 cm的土层中,硝态氮含量在20~35 cm土层相对较高,且以翻耕(CC)处理的含量最高;铵态氮含量在10~20 cm土层相对较高,以免耕-深松(NS)处理的含量最高;连年深松(SS)处理使土壤全钾表层含量较高。免耕-深松(NS)措施在6种耕作措施中小麦和玉米产量均为最高,显著高于翻耕(CC)、免耕(NN)措施。     

沟垄覆膜对旱作马铃薯土壤养分运移及产量的影响

为了明确沟垄覆膜种植方式对旱作马铃薯田养分运移规律及产量的影响,试验设置平畦不覆膜（T1）、平畦覆膜（T2）、全膜双垄沟播（T3）、全膜双垄垄播（T4）、半膜膜侧种植（T5）及半膜沟垄垄播（T6）6个处理,研究了不同沟垄覆膜条件下0～40 cm土壤养分运转分配规律及马铃薯产量表现。结果表明,通过沟垄覆膜处理能促进土壤有机质分解,显著提高马铃薯根区土壤速效氮、速效磷和速效钾含量。在全生育期,各处理0～20 cm土壤速效氮、速效磷和速效钾含量变化规律基本一致,均呈先上升后下降趋势,7月份含量最高,且各沟垄覆膜处理均高于T1;20～40 cm土壤速效氮磷钾含量变化规律为先下降后上升再下降,以8月份养分含量最高,各处理间差异显著;而各沟垄覆膜处理0～40 cm土壤有机质含量均低于T1。与T1相比,T2、T3、T4、T5和T6分别增产36.3%、59.7%、60.5%、47.6%和46.0%,其中T4产量最高。沟垄覆膜种植提高了大薯率和中薯率总和。各处理综合表现以T4最好。     

轮耕条件下土壤改良及春玉米增产增收效果研究

针对旱作区长期采用单一的土壤耕作方式造成的土壤结构变差及作物生长发育受限等问题,研究由免耕、深松及翻耕组成的不同轮作模式对干旱区春玉米土壤肥力及产量的影响具有重要生产意义。于2014—2016年在兰州市榆中县清水驿乡孟家山村玉米田开展连续免耕(NT)、连续深松(ST)、连续翻耕(PT)、深松、免耕及深松轮耕(ST/NT/ST)、免耕、免耕和深松轮耕(NT/NT/ST)、翻耕、免耕及翻耕轮耕(PT/NT/PT)、翻耕、免耕及深松轮耕(PT/NT/ST)和深松、翻耕及深松轮耕(ST/PT/ST) 8种耕作模式试验,测定8种耕作模式下的土壤孔隙度、土壤养分、干物质和玉米产量,并分析其经济效益。结果表明:在0～60 cm土层,随着土层的增加土壤孔隙度表现为先降后增,以20～40 cm土层的土壤孔隙度最低。5种轮耕措施较耕作前均能增加土壤孔隙度,以ST/PT/ST轮耕模式最优,其次为ST/NT/ST,较PT提高了1.24%、0.25%;土壤养分含量在0～20 cm土层均高于20～40 cm土层,其中,0～20 cm土层免耕与深松进行轮耕下土壤全氮、全磷含量较高,以ST/NT/ST全氮、磷含量最高,20～40 cm土层,对土壤全氮、全磷含量无显著影响,翻耕与深松轮作促进了速效氮、磷、钾的提高,以ST/PT/ST速效氮、磷、钾含量高,免耕土壤有机质含量较其它耕作方式低,其余土壤养分指标为表层富集,下层匮乏;轮耕模式较单一的耕作方式更能促进玉米干物质的累积,其中以ST/NT/ST与PT/NT/PT耕作下玉米干物质高,频繁的翻耕(PT)不利于玉米的生长; 3年产量相比,8种耕作模式中,ST/NT/ST处理下玉米产量显著高于其它处理(ST/NT/STNT/NT/STST/PT/STSTNTPT/NT/ST PT/NT/PT PT)。较单一耕作(NT、ST、PT),ST/NT/ST处理下玉米产量提高了5. 97%、3. 56%、15.75%;且以ST/NT/ST经济效益最高。结论:深松、免耕及深松轮耕有利于改善耕层结构和提高土壤养分,增产增效显著,为旱作区春玉米农田适宜的轮耕模式。     

不同微生物菌剂对马铃薯的促生作用研究

为研究不同微生物菌剂对马铃薯的促生作用，文中以马铃薯“费乌瑞它”为材料，Bacillus sp. 188菌剂(T1)、Pseudomonas sp. BP16菌剂(T2)和Streptomyces rochei. D74菌剂(T3)为研究对象，通过马铃薯产量和不同生育期生物量、内源激素含量、叶绿素含量、光合特性、根系形态、根系活力等生理特性指标的综合评价，阐明不同微生物菌剂对马铃薯的促生作用。结果表明：施加的微生物菌剂提高了马铃薯产量、根系活力，且提高了马铃薯生育后期根、茎、叶和块茎的生物量。T2、T3处理提高了第30d～50d马铃薯叶片IAA、GA、ZT含量，降低了ABA含量。T2处理提高了马铃薯叶绿素含量，T3处理提高了马铃薯第40d时净光合速率、蒸腾速率、胞间二氧化碳浓度、气孔导度，T1、T2、T3处理第40d时总根体积、表面积、根长均显著高于CK处理。总体而言，T2、T3处理促生作用效果最显著。     

耕作方式与施肥对旱农区粮饲兼用玉米耗水特性和干物质积累的影响

采用大田试验,在全膜双垄沟播技术的基础上,比较研究了4种耕作方式(T1:传统翻耕,T2:旋耕,T3:深松耕,T4:免耕)搭配2种施氮水平(N2:施纯氮200 kg·hm~(-2),N3:施纯氮300 kg·hm~(-2))下对玉米耗水特性和干物质积累的影响。结果表明:与施氮量相比,耕作方式对耗水量和土壤贮水消耗量影响显著;深松耕降低了玉米播种至拔节期的阶段耗水量,提高了拔节至灌浆期的耗水量及其占总耗水量的比例;播种至拔节期深松耕较传统翻耕0~30 cm土层的贮水消耗量减少了35.3%,拔节至开花期和开花至灌浆期,30~110 cm土层贮水消耗量增加了54.2%和20.5%;玉米不同生育时期各器官的干物质积累量都表现为深松耕+施纯氮300 kg·hm~(-2)最高,是生物产量和籽粒产量最高的处理,深松耕+施纯氮300 kg·hm~(-2)和深松耕+施纯氮200 kg·hm~(-2)处理间差异不显著;免耕+施纯氮200 kg·hm~(-2)处理的水分利用效率最高,与深松耕+施纯氮300 kg·hm~(-2)处理相比差异不显著。在综合考虑高产以及对水分和肥料的高效利用的条件下,基于全膜双垄沟播技术,深松耕+施纯氮200 kg·hm~(-2)是陇中旱农区适宜的生产方式。     

半干旱区夏闲期不同耕作方式对土壤水分及小麦水分利用效率的影响

在宁南旱平地进行了夏闲期深松、免耕及传统翻耕(对照)对土壤水分及后作冬小麦水分利用效率影响的研究结果表明,夏闲期深松和传统翻耕能有效地蓄雨保墒,提高旱平地冬小麦播前的土壤贮水量,深松和翻耕土壤蓄墒率极显著高于免耕处理,深松处理较翻耕高0.79%;夏闲期末深松处理0～200 cm土壤贮水量(310.78 mm)分别较免耕、传统翻耕高8.23 mm、1.61 mm.深松和免耕较传统翻耕显著改善了冬小麦苗期的土壤水分状况,对越冬期0～60 cm耕层土壤水分状况的改善有利于冬小麦的越冬.苗期0～200 cm土壤贮水量深松、免耕分别较传统翻耕(351.05 mm)高35.9 mm、28.8mm,不同的耕作处理对后作冬小麦苗期的土壤水分影响差异主要在80 cm以上土层.冬小麦返青期降雨主要使0～80 cm土层土壤贮水量有所增加,处理间的差异减小.夏闲期深松处理能有效地增加对降雨的蓄保能力,提高旱地冬小麦播前及整个生长阶段0～200 cm的土壤贮水量.不同耕作方式的冬小麦产量以夏闲期翻耕处理最高(3 475.9 kg/hm2),与深松处理(3 322.0 kg/hm2)无显著差异,免耕显著低于其它2种耕作处理;水分利用效率以翻耕最高[14.12 kg/(hm2·mm)],深松次之[13.62 kg/(hm2·mm)],免耕处理显著低于前二者[10.64 kg/(hm2·mm)].     

不同耕作方法对松嫩平原苏打盐碱化旱田改良利用效果试验

在最具有典型性和代表性的松嫩平原西部苏打盐碱土区(大安市)高梁田上,进行了不同深松耕法对苏打盐碱化旱田土壤容重、作物产量及相关性状的影响研究,结果表明:深松措施能够有效降低苏打盐碱化土壤容重,促进作物根系发育,显著提高作物(高梁)产量;深松措施可作为土壤紧实、容重较高的苏打盐碱土改良与高效利用的有效耕作方式加以实施。深松方法以效果极为显著且具有可操作性的处理1(垄沟深松40cm,中耕深松30cm)为佳,实施程序为原垄垄沟深松40cm—→撒施底肥—→破开原垄合成新垄—→中耕时垄沟深松30cm。     

西北旱区民勤绿洲滴灌马铃薯揭膜效应研究

在甘肃省石羊河流域下游荒漠绿洲区对大田滴灌马铃薯进行了揭膜效应试验研究。试验按覆膜时间不同设5个处理:D1——播种后60天第一次揭膜,以后每隔15天揭一次膜,分别为D2、D3、D4,D5为马铃薯全生育期覆膜,以马铃薯全生育期不覆膜作为对照(I1)。研究表明,在马铃薯的生长前期,覆膜可使表层土壤日平均温度提高2~9℃;在马铃薯块茎膨大初期之前大部分时间内,覆膜使表层土壤温度每天至少持续4 h超过30℃,对马铃薯生长不利;D1处理马铃薯产量和水分利用效率显著高于其它处理,而且随着揭膜时间的推迟,马铃薯产量和水分利用效率依次降低;各覆膜处理马铃薯产量和水分利用效率均高于对照。     

微咸水灌溉方式对设施番茄根区土壤矿质元素及离子含量的影响

采用单因素完全随机区组试验,以EC=3 mS·cm~(-1)的微咸水直接灌溉为对照,共设5个处理,分别为:CK:微咸水直接灌溉,T1:淡水灌溉(即试验温室井水)、T2:混合水灌溉(微咸水∶淡水=1∶1)、T3:微咸水和淡水按次轮灌、T4:微咸水和淡水按生育期轮灌(苗期、开花期用淡水处理,果实发育期微咸水处理),每个处理3次重,研究了微咸水不同灌溉方式对沙土槽培下"京番301"番茄坐果期、盛果期、盛果后期番茄根区土壤矿质元素含量的影响,为微咸水的合理、安全利用提供理论参考。结果表明:微咸水参与下的4种灌溉方式均可以提高番茄三个生育时期土壤全盐、速效钾及HCO_3~-、SO_4~(2-)、Mg~(2+)、Na~+等离子的含量;CK处理可以提高坐果期、盛果后期土壤全氮、速效氮含量,显著降低盛果期土壤全氮、速效氮含量及各时期土壤全磷、速效磷含量;T1处理下,番茄三个生育期土壤全磷、速效磷含量最高,盛果期土壤全氮含量最高,T2处理可以显著提高三个生育期番茄根区土壤中铁、锰、锌、铜4种微量元素的含量。T3处理下三个生育期番茄根区土壤中全量养分、速效养分含量居中,盐分离子含量与T2及T4处理差异不显著,但整体以T4处理土壤盐分离子积累最少。相比T1而言,T4处理也可一定程度提高土壤中全量养分和速效养分含量。综上,微咸水、淡水按次轮灌(T4处理)为微咸水较为合理、安全的利用方式。     

耕作方式对土壤理化性状及夏大豆产量的影响分析

为探讨不同耕作方式对土壤理化性状及夏大豆产量的影响,评价出最适宜伊犁河谷地区滴灌条件下复播大豆农田的耕作方式,2012—2014年开展了冬小麦收获后土壤翻耕覆膜(TP)、翻耕(T)、旋耕(RT)和免耕(NT)四种不同耕作方式的复播大豆田间试验。结果表明,各处理土壤容重、孔隙度、含水量、养分和产量均表现出差异性。0~60 cm的平均容重以NT处理最大,达1.4 g·cm-3,分别比RT、T、TP处理高出2.2%、4.5%、5.3%。0~30 cm土层的土壤总孔隙度均以TP处理的最高,其平均值分别比T、NT、RT高出1.4%、3.8%、5.7%。30 cm以下各处理的土壤总孔隙度虽有减少,但差异不显著。各处理各个生育时期土壤含水量基本均表现为TPTRTNT。SOC、全N、全P含量表现为在0~20 cm土层以NT处理最高,20~40 cm土层以TP最高,T处理次之。TP和T处理显著提高0~40 cm土层土壤速效N、速效P含量。大豆产量均表现为翻耕覆膜处理最高,分别比T、RT和NT处理高出15.2%、30.8%和31.9%。本试验条件下,虽然免耕能够增加土壤养分含量,但翻耕覆膜措施不仅有效改善了土壤物理环境,而且更有利于提高复播大豆产量。     

缓释与普通尿素分层配施对土壤氮素和玉米生长的影响

通过2 a大田随机区组试验,探究缓释与普通尿素分层配施对土壤氮素含量、玉米根叶衰老及产量的影响机理。试验设置不施氮肥(CK)、普通尿素1次施肥PU1 (5～10 cm土层)、普通尿素传统2次施肥PU2 (5～10 cm土层,60%种肥+40%追肥)、普通尿素1次分层施肥PU3 (5～10 cm土层20%N+15～20 cm土层30%N+25～30 cm土层50%N)、不同土层深度缓释与普通尿素配施PCU1～PCU4 [均为5～10 cm土层20%N(普通尿素)+15～20 cm土层30%N(配施)+25～30 cm土层50%N(配施),其中PCU1～PCU4的15～20 cm和25～30 cm土层PCU∶PU分别为3∶7、3∶7,5∶5、5∶5和3∶7、5∶5,5∶5、3∶7]共8个处理。结果表明,与PU1、PU2、PU3相比,缓释与普通尿素分层配施处理在玉米生育后期(吐丝期和灌浆期)土壤中NO~-_3-N含量提高了4.21%～133.44%,NH~+_4-N含量提高了17.09%～72.95%;叶片SOD、POD、CAT、可溶性蛋白分别提高了9.22%～26.75%、7.72%～23.35%、7.66%～22.96%、11.67%～32.98%,MDA降低了2.34%～37.53%;根系SOD、POD、CAT、可溶性蛋白分别提高了7.93%～22.75%、19.09%～42.13%、9.71%～60.98%、12.42%～103.57%,MDA降低了3.01%～31.6%。缓释与普通尿素分层配施玉米产量在2017年和2018年比其它处理分别提高2.32%～26.16%和1.32%～22.36%,经济效益增加1.67%～31.84%和0.33%～27.49%,各处理中PCU4处理产量最高,2017年和2018年分别为13 899.08 kg·hm~(-2)和12 439.35 kg·hm~(-2),经济效益分别为17 022.25元·hm~(-2)和14 832.65元·hm~(-2)。综合来看PCU4处理是最佳的缓释尿素施用方式。     

生物有机肥与化肥配施对华北潮土区冬小麦田土壤线虫群落的影响

为了研究华北潮土区生物有机肥与化肥配施对冬小麦田土壤线虫群落结构的影响,在天津市宁河区试验基地设置了单施化肥(A1)、单施生物有机肥(A2)、减量50%生物有机肥与化肥配施(A3)、常量生物有机肥与化肥配施(A4)、增量50%生物有机肥与化肥配施(A5)5个施肥处理。结果表明:整个调查期共鉴定出6目、17科、26属土壤线虫,食细菌性线虫和植食性线虫在各处理中均为优势营养类群。不同处理的土壤线虫数量为A4A5A3A2A1,其中A4处理显著高于A1处理(P0.05)。生物有机肥-化肥配施处理中食细菌性线虫和捕食-杂食性线虫的相对丰度分别提高了1.67%～7.00%和1.00%～18.67%,食真菌性线虫和植食性线虫的相对丰度分别降低了2.33%～12.00%和0.34%～10.34%。从土壤线虫生态指数来看,优势度指数(λ)和富集指数(EI)不受施肥措施的影响。生物有机肥-化肥配施可增加土壤线虫类群多样性,A5处理的线虫WI、MI、SI和J指数分别为2.85、2.18、60.83和1.05,均高于其他处理,表明配施过程中增施生物有机肥可丰富土壤线虫食物网结构,提高土壤环境的稳定性和土壤健康程度。生物有机肥-化肥配施在一定程度上促进了线虫的繁殖,提高了线虫种类多样性,并通过增强线虫食物网的稳定性以降低其受干扰程度。     

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。     

不同改良方法对盐碱土壤水盐运移效果的影响

以取自山东省东营市的中度盐碱土为研究对象，为探究表层（0~20 cm）掺沙和掺生物炭处理对黄河三角洲地区盐碱土的改良效果，在室内进行了垂直一维积水入渗试验，分别研究两种方法对土壤水分入渗、土壤剖面含水率和含盐量的影响。试验土壤为中度盐碱土(含盐量2.381 g·kg^-1)，试验共设置7个处理，分别是：CK(掺沙或生物炭0%)、S1(掺沙5%)、S2(掺沙10%)、S3(掺沙20%)、C1(掺生物炭0.5%)、C2(掺生物炭1%)、C3(掺生物炭2%)。结果表明：在相同入渗情况下，表层（0~20 cm）掺沙、生物炭均能提高盐渍化土壤中水分入渗效果，掺加生物炭显著提高添加层的蓄水能力，掺沙显著提高掺沙层以下土壤含水率，在土层20~40 cm中，掺沙处理平均土壤含水率比掺生物炭处理提高1.37%；不同改良剂处理下，掺沙更有利于盐碱化土壤脱盐，20%掺沙处理平均脱盐率比掺生物炭处理提高5.26%~13.80%，脱盐区深度增加2.35%~3.92%，达标脱盐区深度增加1.70%~3.00%。根据河沙和生物炭在室内一维垂直积水入渗试验结果来看，土壤表层掺沙能有效解决黄河三角洲地区盐碱化土壤问题，改善土壤水盐分布，为作物生长提供良好的生长环境。     

高粱花生间作对不同单行作物根系性状及土壤微生物的影响

以高粱品种辽粘3号和花生品种阜花18号为材料,设置高粱单作（S）、花生单作（P）和高粱花生间作（行比4∶4）3个处理,研究高粱花生间作模式土壤微生物群落组成及结构特征差异。间作处理取样位置为相邻行和间隔行,高粱和花生分别命名为S1、S2和P1、P2。结果表明：相同种植面积时,间作高粱产量显著高于单作,间作高粱产量增加36.14%,间作花生产量较单作下降12.86%,高粱花生间作土地当量比提高12.0%;与单作相比,间作高粱S1根长、根体积、根表面积和根系活跃吸收面积分别增加28.01%、12.86%、18.53%和18.42%,间作花生P2分别增加39.87%、66.67%、47.94%和21.43%;高粱根际土壤微生物共检测到种群2 825个,花生2 826个;丰富度指数中,高粱间作处理Chao1值显著高于单作,S1和S2分别增加8.10%和8.23%,花生P2和P1分别增加7.70%和4.23%,高粱花生间作处理微生物数目（Observed OTUs）均显著高于单作;多样性指数中,花生P2的Shannon指数增加了27.60%,间作高粱S1和S2的Simposon指数均显著高于高粱单作;各处理共有优势菌门为变形菌门（Proteobacteria）,同时优势菌门与根系性状间均存在显著正相关关系。主成分分析（PCA）和冗余分析（RDA）结果表明,土壤微生物群落结构受根长、根体积、根表面积影响,间作模式土壤微生物功能特征高于单作模式。高粱花生间作（行比4∶4）时高粱为优势作物,花生为弱势作物。间作体系显著改善高粱相邻行根系生长发育,同时提高土壤微生物群落功能特征。     

脱硫石膏对苏打盐碱土水盐入渗过程的影响

为研究脱硫石膏对苏打盐碱土水盐入渗过程的影响,2020年6月进行了一项室内土柱入渗试验,供试土壤离子组成主要为Na_2CO_3和NaHCO_3、电导率为1.89 mS·cm~(-1)、钠吸附比为10.01、碱化度为40.20%,设置了5个脱硫石膏施用水平(施用量分别为土重的0.0%,0.5%,1.0%,1.5%,2.0%),并利用Philip和Kostiakov两种入渗模型描述土壤水分入渗过程。结果表明:在入渗时间为630 min时,0.5%、1.0%、1.5%、2.0%处理累积入渗量与0.0%处理相比分别增加20.00%、43.03%、61.21%、55.15%,入渗率分别增加64.94%、233.33%、271.86%、339.83%;当湿润锋运移至60 cm时,0.5%、1.0%、1.5%、2.0%处理所用时间比0.0%处理分别减少33.33%、63.89%、63.89%、70.83%;同时,脱硫石膏显著影响了Philip和Kostiakov入渗公式参数,随脱硫石膏用量的增加而增加,吸渗率S从0.0647 cm·min~(-0.5)增加到0.0957 cm·min~(-0.5),稳定入渗率A从0.0024 cm·min~(-1)增加到0.0189 cm·min~(-1),经验指数K从0.0165增加到了0.0698;在50～60 cm土层深度随着脱硫石膏用量的增加电导率逐渐增加,土壤脱盐效率增加。综上,脱硫石膏可以加快苏打盐碱土水分入渗速率,增加脱盐效率,对苏打盐碱土改良有很好的效果。     

层状非均质包气带渗透性特征及其对降水入渗的影响

不同的岩性界面影响了降水在包气带中的入渗、运移与再分布过程,其影响机制仍是有待研究的学科前沿问题。针对上述问题,基于层状非均质包气带6 m×4 m×5 m样方,开展了多场次自然降水入渗过程的原位试验监测,研究结果表明层状非均质结构对降水入渗过程和速率影响明显:(1)地层分界面处土壤含水率呈现陡降变化特征;(2)220 cm深度以上包气带中土壤含水率对降水入渗响应变化敏感,呈含水率陡变的多峰谷式脉冲响应变化特征,其中20～100 cm地层土壤含水率变化幅度为22.58%～29.76%,120～200 cm地层土壤含水率变化幅度为13.74%～20.74%;220 cm深度以下包气带中土壤含水率对降水入渗响应滞缓,年内呈现平缓单峰响应变化特征,反映了多场次降雨的累积效应,其中220～400 cm地层土壤含水率变化幅度为2.3%～12.15%,430～460 cm地层土壤含水率变化幅度为2.5%～3.41%;(3)层状非均质结构阻滞了水分的运移(湿润锋通过亚砂土-粉砂界面时,平均运移速度由10.53 cm·d~(-1)下降为0.77 cm·d~(-1);湿润锋通过亚砂土-亚粘土界面时,平均运移速度由12 cm·d~(-1)下降为1.86 cm·d~(-1)),当岩性界面处水分不断蓄积克服阻力后才能向下运移;受上部界面水分蓄积的影响,下部层状非均质结构的阻滞作用将被减弱甚至不明显。     

施用生物菌肥对桃园土壤养分及微生物功能多样性的影响

以不同施肥处理下的桃园土壤为试验材料，设置不同梯度的生物菌肥 T1（200 kg·667m^-2）、T2（300 kg·667m^-2）、T3（500 kg·667m^-2）及T4（1 000 kg·667m_-2）4个处理，以鸡粪为 CK（2 000 kg·667m^-2），研究生物菌肥对桃园土壤养分及微生物功能多样性的影响。结果表明：随生物菌肥施用量的增加，桃园土壤pH值、有机质、铵态氮、速效钾、有效磷含量、微生物单孔颜色平均变化率(AWCD)、微生物多样性指数及微生物对六类碳源的利用强度先增加后降低，硝态氮含量下降。生物菌肥200 kg·667m^-2处理下，0~20 cm土层有效磷含量较CK提高53.98%（P＜0.05），而与生物菌肥300 kg·667m^-2处理差异不显著。生物菌肥300 kg·667m^-2处理下，土壤微生物对羧酸类化合物利用强度最高，较CK提高22.67%(P＜0.05)。生物菌肥300 kg·667m^-2处理下20~40 cm土层的土壤有效磷、速效钾含量、微生物多样性指数（Simpson 优势度指数）及微生物对碳水化合物利用强度较CK分别提高33.49%、129.61%、0.22%和18.06%（P＜0.05）。冗余分析表明，土壤微生物对氨基酸化合物利用强度与有机质显著正相关，相关系数为0.68。主成分分析中，生物菌肥300 kg·667m^-2处理对土壤微生物多样性指数、碳源利用强度及土壤养分影响得分最高，分别为2.42和1.36。因此，生物菌肥能够提高土壤微生物活性、功能多样性、微生物对碳源的利用强度及养分含量，其中以生物菌肥300 kg·667m^-2处理效果最佳。     

淹水条件下改良剂对苏打盐化草甸土的洗盐效应

为明确改良剂在苏打盐化草甸土不同深度土层的改良效果,采用室内淋溶土柱的试验方法,设置S0、S1、S2、S3、S4和S5(每个土柱横截面积0.0113 m~2)分别施用改良剂0.00、0.01、0.05、0.10、0.50 g和1.00 g,折合成公顷用量分别为0.0、8.9、44.3、88.5、442.5 kg·hm~(-2)和885.1 kg·hm~(-2))6个处理,分析淹水条件下不同改良剂用量对苏打盐化草甸土的洗盐效应。结果表明,与未施改良剂处理(S0)相比,S3、S4和S5处理显著降低不同土层(0～30cm)土壤容重(降幅3.88%～8.87%)、增加土壤孔隙度(增幅3.82%～9.38%)、降低土壤pH值(降幅2.36%～8.05%);S2、S3、S4和S5处理显著提高20～40 cm土壤水分入渗量,增幅55.9%～294.6%(P0.05);施用改良剂处理交换性Na~+含量在0～10 cm和10～20 cm土层显著降低,降幅4.84%～56.5%(P0.05),20～30 cm和30～40 cm土层中增幅1.09%～17.1%;S3、S4和S5处理0～10 cm土层电导率显著降低,降幅49.0%～60.4%(P0.05),20～40 cm土层显著增加,增幅3.68%～19.8%(P0.05);S2、S3、S4、S5处理10～20 cm土层碳酸根含量显著降低,降幅5.98%～23.4%(P0.05),S3、S4、S5处理0～30 cm土层碳酸氢根含量降幅1.49%～18.0%;S2、S3、S4和S5处理显著提高0～30 cm≥0.25 mm水稳性团聚体,增幅达16.4%～161.7%(P0.05);S3、S4和S5处理0～30 cm土层MWD显著增加,增幅达5.78%～161.7%(P0.05)。针对本次供试土壤盐渍化程度,综合改良效果及改良剂施用量,改良剂适宜用量为每个土柱0.10 g(88.5 kg·hm~(-2))(S3处理),可达到最优淋洗效果。     

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（R²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。