华南地区蔬菜地不同质地土壤磷素淋失临界值研究

从广东省各蔬菜基地采集101个表层土壤,测定土壤Olsen-P、Bray-P和CaCl₂-P,以确定不同质地土壤的磷淋失临界值。结果表明,Olsen-P与CaCl₂-P呈显著的线性关系,随着土壤Olsen-P的增加,CaCl₂-P也呈现增加的趋势,存在1个明显的突变点,即土壤磷淋失临界值,壤质粘土的临界值为79.74 mg/kg,粘壤土的临界值为51.08 mg/kg,砂质粘壤土的淋失临界值为43.99 mg/kg,砂质壤土的淋失临界值为8.63 mg/kg,淋失临界值从高到低的顺序依次是：壤质粘土＞粘壤土＞砂质粘壤土＞砂质壤土,与不同质地粘粒含量的表现规律一致。在砂质粘壤土上Bray-P与CaCl₂-P呈显著的线性关系,但不存在明显的突变点,在壤质粘土、粘壤土和砂质壤土上,Bray-P与CaCl₂-P未呈现显著的线性关系,不存在明显的突变点。因此,在本试验条件下,Olsen-P可以作为不同质地土壤磷淋失临界值指标。     

耕层土壤含水量间接光谱估测模型

为克服光学卫星遥感只能获取表层土壤光谱信息而不能用于直接估测耕层土壤含水量的局限性,建立基于表层土壤高光谱的耕层土壤含水量间接估测模型。以山东省济阳县85个潮土样本的含水量及高光谱数据为基础,根据表层与耕层土壤含水量的内在关系,建立耕层土壤含水量间接光谱估测模型。结果表明,表层土壤光谱反射率的对数变换效果较好,以1339、1457、1745、1969、1996 nm波段的对数变换值为估测因子,采用多元线性回归模型建立的表层含水量估测模型的决定系数为R ²=0.8911,平均相对误差为13.67%;土壤耕层与表层含水量之间存在着显著的相关性,R ²=0.8131;耕层土壤含水量间接光谱估测模型的精度较高,决定系数R ²=0.8138,平均相对误差为9.66%。研究表明,山东省济阳县潮土表层、耕层含水量之间存在着显著的相关性,利用表层土壤光谱间接估测耕层土壤含水量是可行有效的。     

免耕条件下蚯蚓对农田水分及土壤物理性质的影响

研究蚯蚓活动对免耕条件下农田土壤含水量、土壤团聚体、土壤容重的影响,揭示蚯蚓种群数量对土壤水分特征和土壤物理性质的影响机制。在免耕条件下,以接种蚯蚓数量为试验变量,设置NT₀(对照,0条/m²)、NT₂₀(2条/m²)、NT₅₀(5条/m²)和NT₁₀₀(11条/m²)4个接种水平。结果表明：(1)蚯蚓活动提高了0～100 cm土壤深度土壤含水量(0.32%～20.06%),且土壤含水量受接种蚯蚓数量的影响。(2)蚯蚓活动增加了土壤大团聚体数量和稳定性,增加了土壤0.25～0.5、2～5、>5 mm粒级团聚体百分占比。(3)接种足够数量的蚯蚓会减小表层(0～10 cm)的土壤容重,接种蚯蚓会使犁底层(10～20 cm)的土壤容重增加。(4)土壤含水量与2～5 mm粒级团聚体呈显著负相关(P<0.01),与土壤容重(10～20 cm)呈显著正相关(P<0.05)。研究结果可为关中塿土区寻找适宜的耕...     

基于无人机多光谱遥感的大豆叶面积指数反演

为给大豆科学管理提供基础数据,利用无人机多光谱遥感数据实现对大豆叶面积指数(LAI)的反演估值。从多种光谱植被指数中选出与LAI相关性较好的5种指数,分析探讨在田块尺度上,适用于东北地区的大豆叶面积指数的低空无人机遥感反演模型。结合田间实测LAI数据及模型精度及拟合效果,NDVI模型精度较好,但拟合效果较差,其余4种植被指数模型精度和拟合效果较好,拟合效果R²均达到了0.6以上;支持向量机模型决定系数R²达到0.688,均方根误差达0.016,具有更好的预测能力。2种模型均表明无人机多光谱遥感系统可以快速反演田间大豆叶面积指数,在指导精准农业生产方面具有实用意义。     

北方地区土壤速效养分及容重对秸秆还田的响应

本研究旨在探明中国北方地区土壤速效养分及容重对秸秆还田的响应，选择秸秆还田为主要研究目标，通过设置“秸秆还田”、“理化性质”、“华北”、“东北”、“西北”等关键词在中国知网、万方等多个数据库中，筛选出60篇关于秸秆还田对作物产量和土壤改良影响效应和影响因素的文献。采用Meta分析法定量研究土壤速效养分和容重对秸秆还田的响应。结果表明：秸秆还田能够显著(P<0.05)提升土壤有机碳、碱解氮和速效钾的含量，一定程度上降低土壤容重。华北地区秸秆还田对土壤速效养分的提升效果显著优于东北和西北地区，而对西北地区容重降低效果低于华北和东北地区；中高量秸秆还田(5000～10000 kg/hm²和10000～15000 kg/hm²)能够显著提升土壤有机碳、碱解氮和速效钾的含量，低秸秆还田量(≤5000 kg/hm²)对土壤容重并无显著影响，而超高秸秆还田量(>15000 kg/hm²)则显著(P<0.05)降低了土壤容重；免耕相比旋耕、深耕、浅耕可以显著(P<0.05)提升土壤有机碳、碱...     

2种类型土壤对鸡粪与多肽肥中有机氮表观矿化量的影响

为了明确鸡粪和多肽肥在华南2种类型土壤中的供氮能力,采用田间小区试验,研究华南砂质壤土和壤质粘土施用鸡粪与多肽肥对苦瓜产量及其土壤有机氮、有机肥中有机氮表观矿化量的影响。结果表明,与鸡粪处理相比,多肽肥显著提高了植株生物量和苦瓜产量。土壤Nmin和有机氮表观矿化量在壤质粘土中显著高于砂质壤土。砂质壤土Nmin在多肽肥处理时显著高于鸡粪处理时,而壤质粘土Nmin在2种有机肥处理之间没有差异;施用多肽肥显著提高了2种类型土壤有机氮的表观矿化量;在砂质壤土中,有机肥中有机氮的表观矿化量在多肽肥处理时显著高于鸡粪处理时;在壤质粘土中,2种有机肥处理之间没有显著性差异。结果表明,土壤类型影响了土壤有机氮的矿化过程,多肽肥处理时土壤供氮能力优于鸡粪处理;多肽肥中有机氮的表观矿化效果在砂质壤土优于在壤质粘土中的表现。     

长期施用牛粪对松嫩平原盐渍化土壤脱盐碱化效果的影响

为了探究施用有机肥对盐碱土壤脱盐效果的长期效应,以腐熟牛粪为改良材料,根据牛粪施用年限共设置4个处理,分别为：施用牛粪8,12,18 a,以未施用牛粪的作为对照。通过对土壤可溶性盐分组成、交换性盐基、有机质、容重、EC和pH值等指标的测定,定量化探讨牛粪对各个指标影响及其关系,阐明长期施用牛粪对盐碱土脱盐效果的影响。结果表明,长期施用牛粪显著降低了土壤HCO₃^-的含量,消除了CO₃^2-;降低了土壤容重,增加了土壤孔隙度和土壤有机质;降低了Na⁺含量,增加了土壤交换性Ca²⁺、可溶性K⁺和Mg²⁺含量。相关性分析表明：土壤ESP和pH值与交换性Na⁺、HCO₃^-和CO₃^2-含量呈显著正相关,土壤pH值与土壤有机质呈显著负相关关系。回归分析表明：影响钠吸附比的主要因素是可溶性Mg²⁺,其...     

抚仙湖北部农田区不同施肥对水稻产量、氮素吸收及利用率的影响

针对抚仙湖北部农田区的蔬菜施肥过量导致土壤养分残余量大,会对后作水稻施肥造成影响的问题,采用田间小区开展不同施肥试验研究。结果表明,砂壤土和粘壤土在施氮量为150~360 kg/hm²范围内,水稻植株氮素积累量随着施氮量的增加而提高,而增加的氮素积累量主要表现在茎叶部位;穗肥施用氮肥可提高籽粒氮素积累量。水稻氮肥吸收利用率和产量,砂壤土以施氮255 kg/hm2时最高,分别为45.1%和10594 kg/hm²;而粘壤土施氮150~360 kg/hm²之间,氮肥吸收利用率为20.9%~22.4%之间,产量为10486~10596 kg/hm2之间;当对砂壤土和粘壤土的水稻穗肥施用氮肥时,水稻氮肥吸收利用率（分别为42.8%、23.5%）和产量（分别为10445 kg/hm²、10564 kg/hm²）最高。水稻的氮素收获指数、氮肥农学利用率、氮肥生理利用率及氮肥偏生产力,均以砂壤土明显高于粘壤土,且随着施氮量的增加而显著下降。蔬菜后作水稻施氮量以150~255 kg/hm²范围为宜,氮肥分基肥50%+分蘖肥30%+穗肥20%施用     

基于高光谱的棉花叶片磷含量估测模型

研究不同施磷条件下棉花叶片叶绿素含量的变化规律，旨在建立基于高光谱的叶片磷含量估测模型，实现棉花叶片磷含量快速监测。在盆栽试验条件下，设置不同的磷肥量，测定棉花功能叶叶绿素含量与磷含量，并利用植被指数和叶绿素含量的相关性构建磷含量的光谱变量，从而实现利用高光谱对棉花叶片磷含量的定量监测。结果表明：(1)棉花播种后100天左右，叶片磷含量与叶绿素呈现显著关系(决定系数R²=0.96)。(2)利用多个植被指数(X)和叶绿素含量(I)的相关性构建倒一叶、倒二叶、倒三叶、倒四叶的磷含量光谱变量，其中各叶片相关性最优的模型：倒一叶(L₁)为I₁=2.6131X_RENDVI-0.4275,X_RENDV为红边归一化植被指数，R²=0.71,RMSE=0.2；倒二叶(L₂)为I₅=0.0142X_TVI+0.3274,X_TVI为三角植被指数，R²=0.76,RMSE...     

油菜叶面积和叶鲜重估计研究

为快速获取大田油菜长势监测信息,针对不同栽种方式和施肥水平对油菜叶片生长的影响,建立单株油菜叶面积和叶鲜重估计模型。分别于2013—2015年的2个油菜种植季,设置不同施肥水平下直播和移栽油菜试验小区。在油菜叶片形态差异最大的六叶期和蕾薹期,测量样株所有叶片的长、宽、面积和鲜重,采用方差分析对比栽种方式和施肥水平对油菜叶片生长的影响,运用麦夸特法+通用全局优化法建立叶面积和叶鲜重的长宽估计模型。在不同施肥水平和栽种方式下,2个生长期的油菜叶面积和叶鲜重与叶宽关系均比叶长更明显;相同条件下蕾薹期油菜叶片变异程度比六叶期要大,2个时期不同施氮水平、栽种方式下油菜叶面积、叶鲜重差异均达到极显著水平,但两者对叶片的交互作用未达到显著水平。叶宽线性模型估算叶面积和叶鲜重的预测R²为0.89、0.84,RMSEP为32.40 cm²、2.54 g,长宽幂函数模型与常规的长宽线性模型相比,叶面积和叶鲜重的预测R²为0.97、0.94,RMSEP为 12.92 cm²、0.86 g。不同生长条件下,叶宽线性模型可用于快速获取油菜单片叶面积和叶鲜重,长宽幂函数模型受施肥水平、栽种方式、叶形、生长期等因素影响较小,适用于精确估计单株油菜叶面积和叶鲜重。     

太行山低山丘陵区不同土地利用条件下土壤容重空间变化特征

通过对太行山低山丘陵区人工立体石榴林工程的调查,结果表明：不同土地利用类型土壤容重值大小依次为：坡谷石榴地（1.16 g/cm3）﹤中坡石榴地（1.27 g/cm3）﹤坡谷台田（1.30 g/cm3）﹤中坡草地（1.32 g/cm3）;中坡位土壤容重值大于坡谷;耕作层（0～20㎝）土壤容重在台田和草地之间以及石榴地之间没有明显差异,坡谷石榴地的土壤容重值最低（1.32 g/cm3 ）,中坡草地的土壤容重最高（1.56 g/cm3）,深层土壤（40～60㎝）的土壤容重在相同坡位没有明显差异。土壤容重随着采样深度增加的总趋势,但坡谷台田和中坡草地土壤容重在10～20㎝土层最低;统计表明0～5cm、10～20cm土壤容重属于中等变异性,其余土层土壤容重属于弱变异性。本文从土地利用类型和坡位来分析土壤容重空间变化特征,对于其它影响因子的影响有待于进一步的研究。     

基于BP神经网络的土壤重金属污染评价方法——以包头土壤环境质量评价为例

为了克服国标(GBl5618—1995)内梅罗综合污染指数评价土壤环境质量时存在的缺点,借助BP神经网络模型,并结合GIS技术对包头土壤重金属污染的空间分布进行研究。实地调研获得221个土壤样,利用原子荧光光谱法和等离子体质谱法测试得到8种重金属含量数据。统计结果表明,研究区主要为Pb、Zn污染,考虑研究区特异性构造神经网络学习样本,建立基于特征模式的BP神经网络土壤环境质量评价模型。根据采样点评价结果,利用Kriging插值法绘制包头土壤环境质量专题图,分析得出包头土壤环境呈沿昆都伦河被污染的条带特点。结果表明,根据采样统计量信息利用BP神经网络模型,能够有效建立特殊研究区土壤中各种重金属含量与环境质量之间的非线性映射关系,为土壤污染的来源、分布、累积效应和主要影响因素以及污染链的阻断提供依据。     

合肥市绿地土壤水分入渗性能研究

为探明影响城市绿地土壤水分入渗性能的限制因子,提高城市绿地在雨水径流调蓄中的作用,采用双环入渗法研究了合肥居民区、公园、道路绿化带（市政绿地）和文教区（校园）等不同类型绿地的土壤水分入渗特征及其与质地、容重和空隙度等土壤物理性质之间的关系。结果表明：合肥市不同功能区绿地土壤入渗速率在0~40 min内下降较快,90~100 min后趋于平缓。土壤水分平均入渗速率呈现：公园绿地(2.42×10-5 m/s)>市政绿地(2.10×10-5 m/s)>小区绿地(0.62×10-5 m/s)>校园绿地(0.56×10-5 m/s)的规律。土壤稳定入渗率属于快和较快级别的占21.1%,中等及较慢等级的占78.9%。合肥市绿地土壤黏粒平均含量在37.6%~44.7%之间;土壤容重在1.22~1.68 g/cm3之间,均值均大于1.40 g/cm3;绿地土壤通气孔隙度在9.21%~17.6%之间,其中小区绿地(14.1%)＞市政绿地(13.9%)＞公园绿地(13.7%)＞校园绿地(11.3%)。研究结果为合肥市城区绿地土壤消减城市面源污染设计提供科学依据。     

沼液施用量对小麦产量及土壤理化性质的影响

为给沼液循环利用提供科学理论依据,以‘扬麦16’为材料,研究了沼液施用量对小麦群体质量、产量及土壤理化性质的影响。结果表明,与对照处理（不施沼液CK）相比,施用沼液能增加小麦分蘖数和分蘖成穗率,随着沼液施用量的增加SPAD值、叶面积指数、干物质积累量也相应提高;施用沼液处理土壤容重下降,孔隙度增加,其中TR5（基肥60000 kg/hm²沼液+150 kg/hm²尿素）和TR6（75000 kg/hm²沼液+150 kg/hm²尿素）处理土壤容重达到了1.0 g/cm3以下。施用沼液可明显提高土壤氮磷钾含量,最大增幅分别为15.3%（全氮）、34.5%（有效磷）、16.2%（缓效钾）;施用沼液处理均较对照增产,且差异达极显著水平,其中TR5（基肥60000 kg/hm²沼液+150 kg/hm²尿素）处理小麦产量最高,达6525.00 kg/hm²,比对照产量高6.5%。沼液施用量以60000~75000 kg/hm²之间效果较佳。     

优化施肥处理下设施菜地土壤容重与孔隙度的变化

土壤容重与孔隙度影响土壤养分的有效性及作物生长,与耕作、施肥、灌溉等农业管理措施密切相关。为了研究设施农业条件下土壤环境质量的变化,探索较优施肥模式。以寿光种植番茄的大棚土壤为对象,以不施化肥和有机肥的土壤为对照,研究优化施肥条件下土壤容重、孔隙度与土壤呼吸强度的变化。结果表明：与对照相比,优化施肥处理在一定程度上改善了土壤容重和孔隙状况,可减少土壤容重3.73%~14.93%,增加土壤总孔度的4.18%~15.79%,平均毛管孔度和非毛管孔度分别增加了8.07%与8.94%。根区与非根区的土壤呼吸强度比对照分别增强了23.4%~34.6%和9.6%~106.9%。其中,以有机肥8 t/hm2和秸秆4 t/hm2混匀撒施、生长期追施氮150 kg/hm2的处理变化最为明显,可在生产实践中推荐运用。试验还表明,根区土壤的平均呼吸强度为62.91 mg/kg?d,约为非根区34.45 mg/kg?d的1.8倍。土壤呼吸强度均与土壤容重和土壤总孔度呈抛物线型变化关系,当土壤容重约为1.25 g/cm3和总孔度约为53%时,土壤具有较强的呼吸作用强度。     

深翻耕作对连作滴灌棉田土壤含水率及含盐量影响的研究

探讨播前不同翻耕深度对连作滴灌棉田土壤容重、土壤含水率、土壤含盐量的影响。针对典型的连作滴灌棉田,于播前设置20、40和60 cm的3个不同深度翻耕处理,于生育期测定各处理不同土壤剖面的上述内容,研究其变化。（1）土壤容重随翻耕深度增加而下降,其中表层土壤容重降幅大于深层土壤容重;（2）3种深翻处理下土壤剖面含水率均为0~20 cm＞20~40 cm＞40~60 cm,随翻耕深度增加,0~20 cm土壤含水率呈上升趋势,20~40 cm土壤含水率变幅不大,40~60 cm土壤含水率则显著下降;（3）灌水后,深翻20 cm的土壤含盐量为0~20 cm＞20~40 cm＞40~60 cm,但随翻耕深度的增加,0~20 cm土壤含盐量呈下降趋势,20~40 m和40~60 cm的土壤含盐量迅速上升趋势,至深翻60 cm时,土壤含盐量则为40~60 cm＞20~40 cm＞0~20 cm。对连作滴灌棉田播前进行60 cm的超常深翻,可有效降低耕层土壤容重,提高0~20 cm表层土壤含水率,降低含盐量,从而利于作物生长。     

土壤容重对棉铃虫卵发生的影响

棉铃虫卵量的多少直接决定着危害棉花的幼虫的数量,而在新疆以二代幼虫危害最为严重。不同棉区的气候和土壤类型有差异,而土壤是棉铃虫幼虫入土和化蛹的重要媒介,因此弄清土壤对虫卵产生的作用有着理论和现实的意义。此文通过对南疆（麦盖提县）和北疆（沙湾县）两个植保站的多年虫情资料和全疆30个农业气象试验站的实测数据进行回归分析、通径分析和聚类分析,得出影响南疆麦盖提县虫卵的因子较多,其中土壤容重对其虫卵的发生直接作用较小（-0.025）,指示作用较小,而影响北疆沙湾县虫卵的因子较少,土壤容重对其虫卵的发生直接作用较大（-0.294）,指示作用相对较大。降水对虫卵的影响在南、北疆也不相同。土壤容重对虫卵的影响是负作用,对虫卵的发生起到一定的指示作用。因此,可能运用不同地区的土壤容重,并结合相关的气候和生物因子,可以对棉铃虫卵的发生程度起到一定的指示作用。     

控释尿素和普通尿素配施对土壤氮含量及大豆产量和品质影响

为了探讨控释尿素和普通尿素混施的最佳比例,以施用常规尿素为对照,设5个处理,研究控释尿素和普通尿素混施对土壤氮含量及大豆产量和品质的影响。结果表明：控释尿素和普通尿素配施能够提高土壤碱解氮含量和全氮含量,在整个生育时期碱解氮呈下降趋势,土壤全氮呈上升趋势。控释尿素不同比例的施用,提高大豆不同生育期的生物量,R4到R8时期提高最明显,以控释尿素100%(T5)处理提高最大。大豆蛋白质上升,脂肪下降,蛋脂总量提高,改善品质。5个处理中,以控释尿素占50%(T3)产量最高,达到3019.88 kg/hm2。与常规施肥(T1)相比提高11.33%,差异达到显著水平。     

风沙区保护性耕作种植冬小麦的生态经济效益研究

本文在毛乌素沙地南缘靖边县北部风沙区选用免耕（NT）、覆膜（PM）和翻耕（CT）3种耕作措施,在2003-2007年期间,连续4年进行了冬小麦引种及田间观测试验,对比分析了不同耕作措施对土壤温度、含水量、容重 、作物产量、水分利用率及经济效益的影响。试验结果表明：相对于CT,NT和PM在出苗期和越冬期能够提高土壤温度0.35℃和2.27℃,返青期和收获期各措施土壤温度差异不大。NT和PM分别增加土壤含水量16.5%和35.9%。NT在播种前和收获后分别降低了表层土壤容重1%和5%,但是次层20-40cm分别增加了5%和6%,PM增加了表层土壤容重。NT和PM分别提高水分利用率42.1%和78.3%,增加作物产量20.5%和72.2%。NT节省了生产投入,经济效益高于其他两种措施。由此可以看出保护性耕作有利于冬小麦在风沙区越冬,增加作物产量,改善当地种植结构,避免冬春季节农田地表裸露,延长地面覆盖时间,减少土壤风蚀。     

Effect of soil disturbance on pedotransfer function development for field capacity

The increasing use of simulation models for design and analysis of land use management options has meant an increased need for detailed soil data. When such data are not available, pedotransfer functions (PTFs) can be used to estimate soil properties such as cation exchange capacity (CEC) and field capacity (FC) from other more readily available data. However, if PTFs for FC have been developed from disturbed samples, there is a doubt as to the accuracy of the prediction for in-situ soils. To determine the effect of soil disturbance on the estimate of FC and the development of PTFs, we determined FC on both disturbed and in-situ samples for soils from four contrasting agro-ecological environments in Mexico. Results suggest that PTFs for FC developed from in-situ samples can be used in simulation modeling, as 89% of the variation across the four contrasting soils was explained; soil organic matter (SOM) being the dominant factor in the function. However, caution is required in using PTFs for FC developed from disturbed soil samples as they overestimated in-situ FC for all soils except for the coarser textured soil. Other PTFs for FC from the literature were evaluated in terms of their qualitative and quantitative estimates of in-situ FC.