红砂土团聚体的组成特点及其对改良剂的响应

为了解南方红色盆地红砂土的结构特点并为其改善提供依据,从浙江省衢州市采集了25个不同利用方式的红砂土样品,详细分析了红砂土的水稳定性团聚体的组成特征及其与胶结物组成的关系,在此基础上比较研究了4种典型结构改良剂(聚丙烯酰胺、β-环糊精、腐殖酸和商品有机肥)对促进红砂土水稳定性团聚体形成的效果。结果表明:红砂土中大团聚体数量及其稳定性主要受有机质含量的影响,其>0.25 mm水稳定性团聚体含量平均仅13.75%,团聚体的水稳定率平均只有31.13%;红砂土的有机碳主要以矿物结合态形态存在,集中分布在<0.25 mm粒径的团聚体中,活性有机碳含量较低;施用常规有机肥(商品有机肥)对红砂土的结构性改良效果一般,而施用聚丙烯酰胺、β-环糊精等人工合成结构改良剂均可明显促进水稳定性团聚体的形成,其数量随改良剂用量的增加而增加,改良效果表现为聚丙烯酰胺>β-环糊精>腐殖酸,其适宜的施用量约为0.20%。     

红砂土团聚体的组成特点及其对改良剂的响应

为了解南方红色盆地红砂土的结构特点并为其改善提供依据,从浙江省衢州市采集了25个不同利用方式的红砂土样品,详细分析了红砂土的水稳定性团聚体的组成特征及其与胶结物组成的关系,在此基础上比较研究了4种典型结构改良剂(聚丙烯酰胺、β-环糊精、腐殖酸和商品有机肥)对促进红砂土水稳定性团聚体形成的效果。结果表明:红砂土中大团聚体数量及其稳定性主要受有机质含量的影响,其0.25 mm水稳定性团聚体含量平均仅13.75%,团聚体的水稳定率平均只有31.13%;红砂土的有机碳主要以矿物结合态形态存在,集中分布在0.25 mm粒径的团聚体中,活性有机碳含量较低;施用常规有机肥(商品有机肥)对红砂土的结构性改良效果一般,而施用聚丙烯酰胺、β-环糊精等人工合成结构改良剂均可明显促进水稳定性团聚体的形成,其数量随改良剂用量的增加而增加,改良效果表现为聚丙烯酰胺β-环糊精腐殖酸,其适宜的施用量约为0.20%。     

水土保持措施对板栗林土壤特性的影响

以长汀县河田镇有无采取工程措施和植物措施的板栗林为研究对象,分析不同水保措施对土壤养分、水稳性团聚体的分布特征及团聚体稳定性的影响。结果表明:(1)工程措施显著改善了土壤容重和水解性N含量,而未显著增加土壤的C、N含量;植物措施的施用对土壤养分的改良作用更为明显。(2)由于工程或植物措施的施用,<0.25 mm微团聚体向>0.25 mm的大团聚体转变。(3)不同水保措施处理团聚体的稳定性依次为:结合采用工程和植物措施>仅采用工程措施>仅采用植物措施>未采取措施。(4)不同水土保持措施土壤容重与<0.25 mm水稳性团聚体含量显著正相关,而土壤C、N含量与<0.25 mm水稳性团聚体含量显著负相关。     

有机物料对黄壤烟田土壤团聚体组成及土壤肥力的影响

为探究长期施用有机物料对连作烟田土壤团聚体组成特征及土壤肥力的影响,采用长期定位田间试验方法,以连作20年的黄壤烟田为研究对象,研究了施用腐熟鸡粪(JF)、猪粪(ZF)、烟杆(YG)和菌渣(JZ)4种有机物料对连作烟田土壤团聚体组成、团聚体稳定性和土壤速效养分质量分数的影响.结果表明,与对照组(CK)相比,施用有机物料均能有效提升土壤速效养分质量分数,显著影响黄壤烟田土壤团聚体组成,土壤中0.25～4 mm大团聚体比例明显增加,团聚体水稳性明显增加.腐熟禽畜鸡粪提升土壤碱解氮质量分数效果最好,相比CK显著提升了40.50%;菌渣提升土壤速效磷和速效钾质量分数效果最好,相比CK分别提升了40.96%和23.65%;烟农传统采用的猪粪有机肥提升土壤团聚体机械稳定性最好;长期施用不同有机物料对改善土壤团聚体组成,增加0.25 mm水稳性土壤团聚体效果均比较显著,对土壤水稳性团聚体的稳定性指数均有显著提高作用,其中烟杆提升效果最好,同时烟杆相比对照有机质提高了13.31%.综上,长期施用有机物料相比于对照明显改善黄壤土壤团聚体结构和稳定性,其中,腐熟烟杆可显著提高土壤大团聚体比例,降低微团聚体比例,改善土壤结构,对于南方山地黄壤是一种较好的土壤改良物料.     

沼液施用年限对土壤团聚体、养分及重金属的影响

【目的】研究集约化畜禽养殖场沼液施用对土壤环境质量的影响,合理施用沼液,促进种养结合循环农业发展和保护农业生态环境。【方法】采集连续施用沼液4、5、8、10年的土壤,分别测定土壤机械稳定性团聚体与水稳性团聚体含量、土壤碱解氮、有效磷、有机质和重金属含量,研究长期施用沼液与土壤团聚体、养分含量及重金属的关系。【结果】沼液施用明显增加2 mm土壤机械稳定性团聚体和水稳定性团聚体含量,其中沼液施用10年水稳性大团聚体含量增加19.50%,土壤团聚体稳定性指标MWD、GMD、R_(0.25)增加,土壤团聚体稳定性得到明显提升;沼液施用能显著增加2 mm和0.5～2 mm土壤团聚体有机质,增幅为28.11%～522.42%;不同沼液施用年限都能增加土壤碱解氮、有效磷和有机质含量,最大增幅分别为93.86%、121.96%和138.46%,有效提高土壤供肥能力;长期施用沼液,土壤Zn、Cu积累明显,存在土壤污染风险。【结论】连续施用沼液能增加土壤大团聚体、团聚体有机质、土壤碱解氮、有效磷和重金属的含量,但在增加土壤肥力和土壤团聚体稳定性的同时存在部分重金属累积污染风险,长期使用需要采取重金属防治措施。     

沸石与腐殖酸对滨海盐土水稻产量及土壤性质的影响

针对滨海盐土盐分高、肥力低和结构差等问题,通过施用沸石和腐殖酸等土壤调理剂,研究其对滨海盐土水稻产量及土壤理化性质的影响。结果表明,沸石、腐殖酸和沸石-腐殖酸调理剂的施用可有效降低土壤pH、土壤电导率(EC)值,提升土壤养分含量,增加土壤大团聚体比例,促进水稻增产。其中,施用沸石30 t·hm^-2处理土壤pH下降0.31个单位,EC值下降22.7%,土壤有机质、全氮、有效磷等显著增加,土壤大团聚体比例提高2.21百分点,水稻增产36.4%。因此,施用沸石可作为滨海盐土改良、提高水稻产量的重要措施之一。     

选铁矿尾矿用作土壤磁性改良剂的效果与环境生态效应

利用磁场处理选铁矿尾矿作为土壤磁性改良剂施入土壤,对磁化尾矿的改土效果及其环境生态效应进行了初步探讨。结果表明,施用11.25t/ha磁化尾矿可促进大豆增产,且以3000—4000GS磁场强度处理的尾矿效果较好。施用磁化尾矿能改善红壤结构,增加红壤水稳性团聚体含量,提高红壤团聚体的稳定性,大于0.01mm微团聚体含量也显著增加,降低红壤酸度。     

侵蚀修复措施对红壤团聚体组成及养分的影响

以鄂南侵蚀红壤为研究对象,采用花生-小麦轮作模式,在侵蚀小区实施结构改良剂(聚丙烯酰胺,p01yacrylamide,PAM)、稻草覆盖、带状牧草及其组合措施,研究其对红壤水稳性团聚体组成(>4.00、2.00～4.00、1.00～2.00、0.50～1.00、0.25～0.50 mm)、土壤有机质及速效养分的影响,结...     

改良剂对冷浸田土壤团聚体稳定性的影响

采集冷泉烂泥型和冷浸烂泥型冷浸田土壤,设置不添加任何物质和分别添加白云石粉、生物炭、粉煤灰、聚丙烯酰胺和混合改良剂等6个处理,在持续淹水和干湿交替2种水分管理下进行室内模拟培养试验。测定培养后第30、90、180和360天土壤团聚体分布及其水稳性。结果表明:在干湿交替条件下,改良剂对冷泉烂泥型和冷浸烂泥型冷浸田土壤团聚体的形成有促进作用,并随着培养时间的延长逐渐增强,达到180d时基本稳定;在持续淹水条件下,改良剂对2种类型冷浸田土壤团聚体的形成具有短暂促进作用,且不稳定。在几种改良剂中,粉煤灰和混合改良剂(粉煤灰+生物炭+聚丙烯酰胺)对2种类型冷浸田土壤大团聚体形成均表现促进作用。     

施用生物质炭对不同类型土壤物理性状的影响

为探明施用生物质炭对土壤物理性状的影响,选择了质地与有机质相差较大的8种土壤,设置对照、施用1%生物质炭、施用2%生物质炭和1%商品有机肥4个处理,模拟研究了施用生物质炭对土壤容重、>025 mm水稳定性团聚体和土壤保水性的影响。结果表明,与对照相比,施用生物质炭可明显降低土壤容重,增加土壤的田间持水量,且作用效果随生物质炭用量的增加而增加。施用生物质炭对土壤>025 mm水稳定性团聚体的影响在不同土壤类型上有较大的差异：在壤质砂土中影响不明显;在壤土中具显著的促进作用;在粘土与粘壤土中,其效果因土壤有机质含量不同有所差异,对有机质较高的粘土与粘壤土,因其本身已具有较高含量的水稳定团聚体,施用后无明显效果,但对于有机质含量较低的粘土与粘壤土,施用后具有明显的促进作用。施用生物质炭对降低土壤容重和增加土壤田间持水量的作用比施用商品有机肥更明显,但在促进水稳定性团聚体形成上,生物质炭的作用不及商品有机肥。综合认为,施用生物质炭可明显改善无机胶体含量较高但有机胶体缺乏的土壤的结构。     

秸秆还田对瘠薄红壤水稻土团聚体内酶活性及养分分布的影响

【目的】研究秸秆还田配施粪肥与化肥对红壤水稻土水稳性团聚体粒级组成、团聚体微域空间内养分及酶活性分布的影响,为提高秸秆还田在改造中低产田中的利用效益提供理论依据。【方法】依托于鹰潭农田生态系统国家野外科学观测研究站24年(1990—2014)的长期定位试验,施肥处理包括:不施肥处理(CK)、全量秸秆还田配施粪肥(SM)、全量秸秆还田配施粪肥与氮肥(NSM)、全量秸秆还田配施粪肥与氮磷钾肥(NPKSM)。利用湿筛的方法得到5个粒级的水稳性团聚体:2 mm、1—2 mm、0.25—1 mm、0.053—0.25 mm和0.053 mm。测定水稳性团聚体内C、N、P养分含量以及转化酶、脲酶和酸性磷酸酶活性。【结果】长期秸秆还田配施粪肥尤其是配施化肥显著增加了大团聚体(0.25 mm)含量,降低了微团聚体(0.25 mm)的含量,增大了水稳性团聚体平均当量直径,显著改善了土壤团粒结构。秸秆还田配施粪肥与化肥显著提高团聚体微域空间内的酶活性,NSM处理对团聚体内转化酶和脲酶的活性影响最为显著,NPKSM处理对团聚体各粒级内酸性磷酸酶活性影响最为显著。与CK相比,NSM处理的转化酶在5个粒级内增加量是20.3%—396.2%,脲酶的增加量是58.6%—372.1%。NPKSM处理的酸性磷酸酶在各粒级的增加量是48.9%—94.5%。与CK相比,NSM处理下,有机碳在各个粒级的增量是31.6%—65.1%;全氮在各粒级内的增加量是19.8%—51.9%;NPKSM处理下,速效磷含量在各粒级内的增加量最大是:7.4—10倍;集成推进树(ABT)分析表明,有机碳对转化酶活性影响最大,占40.6%。团聚体粒级组成对脲酶活性的相对影响最大,占44.9%;速效磷对酸性磷酸酶的活性影响最大,占41%。非度量多维尺度(NMDS)对团聚体样本排序结果显示,与CK、SM和NSM相比,NPKSM处理对土壤理化性质的影响更为显著,SM及NSM处理的肥效性相似。【结论】秸秆还田与粪肥、化肥配合施用显著提高了水稳性团聚体的平均当量直径,显著增加了团聚体内有机碳、氮和速效磷的含量以及土壤酶活性,是改善土壤团粒结构,提高红壤生物功能和生产力的有效措施。     

长期施肥对红壤水稻土水稳性团聚体有机碳、氮分布与储量的影响

 【目的】研究长期施用化肥以及化肥与稻草配合施用对红壤水稻土水稳性团聚体有机碳、氮分布与储量的影响。【方法】试验土壤采自湖南省望城无机有机肥长期定位试验田小区,各施肥处理为：CK（不施肥）、NP（施氮磷肥）、NPK（施氮磷钾肥）、NP+RS（施氮磷肥和稻草）和NPK+RS（施氮磷钾肥和稻草）。【结果】氮磷钾长期平衡施用和化肥与稻草长期配合施用有利于2～5 mm和0.5～2 mm水稳性团聚体含量增加。与CK处理相比,化肥与稻草长期配合施用处理能提高2～5 mm和0.5～2 mm水稳性团聚体内的有机碳含量和全氮、可矿化氮含量,同时也显著提高了二者在较大粒径（2～5 mm,0.5～2 mm）水稳性团聚体内有机碳、全氮和可矿化氮储量。与CK处理相比,NPK长期平衡施用的处理,也能提高大粒径水稳性团聚体（2～5 mm,0.5～2 mm）内的有机碳、全氮、可矿化氮的含量和储量,但提高的幅度小于化肥与稻草长期配合施用的处理。【结论】水稳性大团聚体对土壤有机碳、氮具有强富集和物理保护作用;化肥和稻草长期配合施用能显著提高大团聚体内有机碳、氮的含量和储量,是改善土壤团粒结构,提升红壤水稻土肥力的有效措施。2～5 mm和0.5～2 mm粒径团聚体是红壤水稻土有机碳、全氮和可矿化氮的主要载体。     

秸秆还田下双季稻田土壤团聚体碳氮磷含量及生态化学计量比特征

土壤碳氮磷等养分含量及其生态化学计量比对作物养分供应有重要影响,长期秸秆还田如何影响稻田土壤水稳性团聚体碳氮磷含量及生态化学计量比尚不清楚。本研究以双季稻田为研究对象,设置仅施化肥(CK)、低量秸秆还田+化肥(LS)和高量秸秆还田+化肥(HS)三个处理,于秸秆还田后的第9~10年测定土壤水稳性团聚体组成及其碳氮磷含量,分析土壤水稳性团聚体分布、平均重量直径及元素生态化学计量比,旨在明确长期秸秆还田下双季稻田土壤各粒径水稳性团聚体对碳氮磷养分的贡献及其生态化学计量比特征。结果表明,秸秆还田后的9~10年,与CK相比,HS和LS处理显著增加了>0.25 mm粒径水稳性团聚体(R0.25)的占比和平均重量直径(MWD);HS处理显著提高了>2 mm、0.25~1 mm、0.053~0.25 mm和<0.053 mm粒径水稳性团聚体总碳(TC)和总氮(TN)含量,且增加幅度最大的粒径为0.25~1 mm,分别为28.1%和22.9%,而对总磷(TP)含量无显著影响。HS和LS处理较CK显著提高了>2 mm粒径水稳性团聚体对于土壤TC、TN和TP的贡献率,有助于改善水稻的氮磷吸收。与CK相比,HS处理提高了各主要粒径水稳性团聚体(>2 mm、1~2 mm、0.053~0.25 mm和<0.053 mm)氮磷比和碳磷比,有利于提高稻田氮素有效性,且碳磷比未达到限制磷素供应的阈值而没有降低磷素有效性。研究表明,高量秸秆(6 t/hm2)还田提高了稻田水稳性团聚体的稳定性,提高了土壤碳氮储量,以及水稳性团聚体氮磷比,对于改善稻田土壤结构和氮素供应具有较好的效果。     

有机物对砂姜黑土培肥作用的研究

本试验结果表明:施用有机物,不仅提高了土壤有机质的含量和活性,而且改善了土壤有机-无机复合体的性质。有利于土壤有机质的更新和促进土壤腐殖质的活化。还对改善土壤养分供应能力和缓冲能力,土壤的物理性质,土壤团聚体的形成和土壤结构的形成具有深刻的影响。     

三峡库区茶树土壤理化特性的变化

土壤利用和植被覆盖对生态环境有重要的影响,改善土壤物理化学特性有利于退化土地的恢复。研究发现,随着茶树生长年限的延长,0～20cm土壤含水量、阳离子代换量逐渐提高,〉2.0mm水稳性团聚体数量也逐渐增多,但pH值逐渐降低;相关性分析也表明,植被恢复年限与土壤含水量（P〈0.01）、阳离子交换量（P〈0.05）和〉2.0mm水稳性团聚体数量（P〈0.01）呈显著的正相关,与pH值呈显著的负相关（P〈0.01）。由此可以说明,耕地退耕后种植茶树,随着时间的延长,土壤结构得到改善,有利于减缓水土流失。     

不同种类有机肥对油菜茬烟田供肥特性的影响

2007年,在河南省宝丰县油菜茬烟田进行不同种类有机肥的田间试验,研究了优质腐熟芝麻饼肥、腐殖酸、氨基酸3种有机肥对烟田土壤供肥特性的影响。结果表明:施用不同种类的有机肥可以不同程度地提高土壤中有机质、速效磷、速效钾含量,提高土壤供应N、P、K的能力,优化烟株生长环境。其中以腐殖酸和饼肥配施处理效果最好,其次是施用氨基酸有机肥处理。     

不同种类有机肥对烤烟生长及其品质的影响

通过田间试验研究了施用芝麻饼肥、腐殖酸和翻压苜蓿、黑麦草对烤烟生长发育和烟叶品质的影响。结果表明,施用芝麻饼肥、腐殖酸以及翻压苜蓿、黑麦草均有促进烟株生长发育和提高烟叶品质的作用。相比而言,种植和翻压绿肥增加生产成本少、效益高,并具有改良土壤和向烟株提供养分的双重作用。     

腐植酸、蚯蚓粪及蚯蚓蛋白肥料对滨海盐碱土壤的改良效应

为改良滨海盐碱地土壤性状,保证作物良好生长发育,拟通过调控土壤的化学性状(添加腐植酸)、土壤的生物学性状(添加蚯蚓粪、蚯蚓蛋白菌肥)进行盐碱地的改良,采用盆栽试验方法,以玉米为试验材料,做了相关研究。结果表明添加腐植酸、或蚯蚓粪、或菌肥3种物料相对于单施化学肥料都能不同程度地增加玉米幼苗地上部和地下部的生物量及对养分的吸收量,但降低了土壤脲酶和碱性磷酸酶活性;添加腐植酸或蚯蚓粪2个处理的玉米地下部生物量都与单施化学肥料处理分别增加了24.2%和18.2%(P0.05);添加菌肥处理可增加土壤速效养分含量,使碱化度和pH分别下降了9.5%和1.1%(P0.05);添加蚯蚓粪处理使土壤CEC含量增加了3.2%,且能降低土壤中全盐含量;添加腐植酸使有机质提高了4.3%,并降低pH(P0.05);添加菌肥或蚯蚓粪处理可显著增加土壤中的微生物量碳和微生物量氮的含量(P0.05);添加腐植酸、或蚯蚓粪、或菌肥处理的土壤脲酶和碱性磷酸酶活性都低于单施化学肥料处理。因此,在滨海盐碱地上施用化学肥料添加腐植酸、或蚯蚓粪、或菌肥能够改善土壤的性状,促进作物的生长。     

秸秆和氮肥配合施用对高肥力植烟土壤理化性质的影响

在高肥力植烟土壤上研究施用C／N高的小麦秸秆对土壤理化性状的影响。结果表明：在烟株上、中、下部叶成熟期等3个生育期，不同施氮水平下加秸秆处理可明显提高土壤0．25～10mm水稳性团粒数量，降低小于0．25mm小团粒数量，显著增加土壤水分含量，提高土壤pH。同时，施用秸秆可显著降低烟株不同成熟期土壤中NH4-N和NO3-N含量，还使土壤有效钾明显上升，土壤P、Ca、Mg明显下降，S及B、Cu、Zn、Fe、Mn等元素有升高趋势。可见，高肥力植烟土壤上施用C/N比高的秸杆可以调控土壤养分供应，改善土壤理化性质。     

八角林生长对土壤水分-物理特性的影响

研究了八角林地土壤水分-物理特性,并与相似立地条件、相近林龄且均为成熟林的马尾松林和灰木莲林进行比较.结果表明,与马尾松林相比,八角林、灰木莲林的表层土壤(0～20cm)和下层土壤(20～40 cm)的水稳性团聚体、非毛管孔隙度、毛度孔隙度、自然含水量、最大持水量、田间持水量和渗透性能均呈增大趋势,土壤结构破坏率和容重则呈减小趋势.八角林具有改良土壤结构和水分性能,有利于林地地力的维持和林业的持续发展.