多功能改土剂配方筛选及对河西内陆灌区制种玉米田的改土培肥效应

[目的]研究甘肃省河西内陆灌区多功能改土剂配方筛选及对制种玉米田改土培肥效应的影响,为该区制种玉米产业可持续发展提供技术支撑。[方法]选择甘肃省酒泉市连续种植制种玉米15a基地,采用田间试验方法,开展了多功能改土剂配方筛选及对河西内陆灌区制种玉米田改土培肥效应的研究。[结果]多功能改土剂最佳配方组合:玉米专用肥、聚乙稀醇、有机废弃物组合肥、保水剂重量配比为0.032 2∶0.001 4∶0.965 5∶0.000 9。不同剂量多功能改土剂施用量与制种玉米田孔隙度、团聚体、持水量、有机质和速效氮磷钾呈显著的正相关关系;与容重、pH值呈显著的负相关关系。施用多功能改土剂与传统化肥比较,制种玉米田容重和pH值分别降低6.88%和5.10%;总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度和团聚体分别增加10.46%,10.49%,10.48%和11.75%;饱和持水量、毛管持水量和非毛管持水量分别增加10.47%,10.46%和10.48%;有机质、碱解氮、速效磷、速效钾和阳离子交换量(CEC)分别增加9.03%,1.11%,4.12%,3.82%和32.03%;真菌、细菌、放线菌和菌体总量分别增加121.19%,34.95%,20.25%和28.57%;蔗糖酶、脲酶、磷酸酶和多酚氧化酶分别增加44.74%,44.73%,38.46%和62.50%。[结论]施用多功能改土剂,改善了制种玉米田理化性质和生物学性质,提高了酶活性及持水量和制种玉米产量。     

多功能土壤调控剂对河西走廊灰棕漠土的改良效果

为了解决灰棕漠土贮水、保肥能力弱,有机质含量低,制种玉米产量低而不稳的问题,选择甘肃省酒泉市肃州区的灰棕漠土,采用田间试验方法,研究了多功能土壤调控剂对灰棕漠土的改良效果。结果表明:多功能土壤调控剂最佳配比为:土壤调控剂0.928 8∶土壤保水剂0.001 2∶土壤营养剂0.068 1∶土壤结构改良剂0.001 9。经回归统计分析,多功能土壤调控剂经济效益最佳的施肥量为24.22 t/hm~2,制种玉米理论产量为6.76 t/hm~2。施用多功能土壤调控剂与传统化肥比较,灰棕漠土容重、pH值和汞、镉、铬、铅含量分别降低7.20%、5.51%和16.21%、28.85%、15.74%、18.02%,总孔隙度、0.25 mm团聚体含量、总持水量、有机质含量、碱解氮含量、速效磷含量和速效钾含量分别增加6.44%、27.35%、6.43%、20.12%、0.80%、0.96%和0.16%,真菌、细菌、放线菌、蔗糖酶、脲酶、磷酸酶和多酚氧化酶分别增加117.31%、34.83%、22.06%、61.48%、45.92%、34.78%和60.32%;制种玉米产量和施肥利润分别增加7.15%和29.70%。施用多功能土壤调控剂,改善了甘肃河西走廊灰棕漠土理化性质,提高了制种玉米的经济效益。     

有机营养功能型土壤改良剂对灰棕荒漠土的改良效果

[目的]进行有机营养功能型土壤改良剂配方筛选,研究灰棕荒漠土改良效果和杂交饲用甜高粱经济效益,解决灰棕荒漠土保水、保肥能力弱,有机质含量低,作物产量低而不稳的瓶颈问题。[方法]选择甘肃省酒泉市肃州区的灰棕荒漠土,采用田间试验的方法进行研究。[结果]不同梯度有机营养功能型土壤改良剂施用量与灰棕荒漠土孔隙度、团聚体、持水量、有机质、速效氮磷钾、杂交饲用甜高粱经济性状和产量呈正相关关系,与灰棕荒漠土容重和pH值呈负相关关系。施用有机营养功能型土壤改良剂与施用传统化肥比较,灰棕荒漠土容重和pH值分别降低4.10%和8.27%;总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、总持水量、毛管持水量和非毛管持水量分别增加3.63%,3.60%,3.67%,3.63%,3.60%和3.67%;有机质、碱解氮、速效磷和速效钾分别增加7.03%,0.37%,0.33%和0.29%;真菌、细菌、放线菌、蔗糖酶、脲酶、磷酸酶和多酚氧化酶分别增加121.42%,34.69%,20.00%,61.79%,45.37%,36.00%和63.23%;杂交饲用甜高粱穗粒数、穗粒重、百粒重、产量、施肥利润和投资效率分别增加6.38%,4.17%,4.42%和4.04%,2 390元/hm2和0.40元/元。[结论]施用有机营养功能型土壤改良剂,有效地改善了甘肃省河西走廊灰棕荒漠土理化性质,提高了持水量和杂交饲用甜高粱产量。     

有机碳土壤改良剂对风沙土改土效应的影响

[目的]合成有机碳土壤改良剂,为河西内陆灌区制种玉米产业可持续发展提供技术支撑。[方法]选择甘肃省张掖市甘州区的风沙土,采用田间试验方法,进行有机碳土壤改良剂对风沙土改土效应研究。[结果]有机碳土壤改良剂施用量与风沙土孔隙度、团聚体、持水量、有机质、速效养分、微生物数量、酶活性和玉米产量呈正相关关系;与体积质量、pH值呈负相关关系。施用有机碳土壤改良剂与传统化肥比较,风沙土体积质量、pH值、Hg,Cd,Cr和Pb分别降低8.46%,4.87%,17.95%,27.78%,15.75%和18.03%;总孔隙度、团聚体、持水量、有机质、碱解氮、速效磷和速效钾分别增加8.15%,23.98%,8.15%,3.16%,0.10%,2.13%和1.18%;真菌、细菌、放线菌、蔗糖酶、脲酶、磷酸酶和玉米施肥利润分别增加59.18%,41.75%,23.28%,57.09%,13.54%,10.71%和2 180.40元/hm2。[结论]施用有机碳土壤改良剂,能有效地改善风沙土理化性质和生物学性质,提高玉米产量。     

功能型土壤改良剂对灰棕荒漠土的改良效果

选择甘肃河西走廊的灰棕荒漠土,采用田间试验方法,进行了功能型土壤改良剂对灰棕荒漠土改良效果的研究。结果表明:功能型土壤改良剂最佳施用量为24.22 t hm~(-2),杂交玉米理论产量为6.76 t hm~(-2);施用功能型土壤改良剂与传统化肥比较,灰棕荒漠土容重、pH、Hg、Cd、Cr和Pb降低7.20%、5.51%、16.21%、28.85%、15.74%和18.02%;总孔隙度团聚体和总持水量增加6.44%、27.35%和6.44%;有机质、碱解氮、速效磷和速效钾增加20.12%、0.80%、0.96%和0.16%;真菌、细菌和放线菌增加117.31%、34.83%和22.06%;蔗糖酶、脲酶、磷酸酶和多酚氧化酶增加61.48%、45.92%、34.78%和60.32%;施肥利润和肥料投资效率增加29.70%和85.28%。施用功能型土壤改良剂,改善了灰棕荒漠土理化性质和生物学性质,提高了酶活性和杂交玉米的经济效益。     

多功能调理剂对甘肃河西内陆盐渍土理化性质和甜高粱产草量的影响

在甘肃河西内陆的盐渍土上,采用田间试验方法,研究了多功能调理剂对盐渍土理化性质和甜高粱产草量的影响。结果表明:多功能调理剂最佳配方组合为:A2B2C1(即营养因子1.80 t/hm~2、有机生态肥72 t/hm~2、盐渍土改良材料1.20 t/hm~2)。不同种类盐渍土改良剂对盐渍土体积质量、pH、EC和全盐由大到小的变化顺序依次为:盐渍土荒滩(CK)抗盐丰盐碱土改良剂禾康盐碱土改良剂盐碱土改良剂多功能调理剂;总孔隙度、团聚体、饱和持水量、有机质、速效氮磷钾、甜高粱产草量由大到小的变化顺序依次为:多功能调理剂盐碱土改良剂禾康盐碱土改良剂抗盐丰盐碱土改良剂盐渍土荒滩(CK)。多功能调理剂与盐渍土荒滩(CK)比较,盐渍土体积质量、pH和全盐分别降低28.05%、3.63%和62.16%;总孔隙度、团聚体和饱和持水量分别增加45.55%、45.55%和32.91%;有机质、碱解氮、速效磷和速效钾分别增加11.74%、145.01%、206.56%和13.35%;甜高粱产草量出苗率、株高、茎粗、单株鲜重和产草量分别增加123.69%、120.00%、105.29%、133.33%和181.13%。多功能调理剂施用量与盐渍土孔隙度、团聚体、持水量、有机质、速效氮磷钾、微生物数量、甜高粱产草量之间呈正相关关系,与体积质量、pH和全盐之间呈负相关关系。多功能调理剂施用量与甜高粱产草量间的回归方程为:y=32.64+0.5561x–0.0003x2,最佳施用量为75.00 t/hm~2,甜高粱产草量为72.66 t/hm~2。在盐渍土上施用多功能调理剂,有效地改良了盐渍土理化和生物学性质,降低了体积质量、pH、EC和全盐,增加了总孔隙度、团聚体、饱和持水量,提高了有机质及速效氮磷钾和甜高粱产草量。     

植被恢复对高速公路工程堆积体土壤性质的影响

以红壤区植被恢复5 a的昌栗高速工程堆积体为研究对象,研究植被恢复对工程堆积体土壤理化性质的影响。沿线选择6个工程堆积体,在堆积平台设置标准样方,采集土样,分析土壤的理化性质。研究结果表明:(1)0～10 cm土壤密度及含水量都最小,田间持水量、毛管孔隙度及非毛管孔隙度都最大; 20～40 cm土壤密度及含水量都最大,田间持水量、毛管孔隙度及非毛管孔隙度都最小。随着土层的增加,土壤密度、含水量逐渐增加,田间持水量、毛管孔隙度及非毛管孔隙度逐渐降低;(2)0～10 cm土层有机质、速效氮含量都最大,速效钾、速效磷含量最小,10～20 cm的速效钾、速效磷都最大。随着土层的深入,不同的化学性质呈现出不同的变化趋势,有机质逐渐降低,而速效钾、速效磷呈现先增加后降低的趋势,而速效氮含量逐渐降低。由此可见,植被恢复5 a后,土壤的理化性质得到不同程度的改善。     

赣南飞播马尾松林林下植被盖度对土壤质量的影响

为了探明林下植被盖度对赣南飞播马尾松林土壤质量的影响,选取3种林下植被盖度（> 70%,30%～70%,< 30%）的林分,对其表层（0—10 cm）土壤理化性质的16个指标进行比较分析,筛选出土壤容重、田间持水量、土壤有机质、速效磷、pH值作为土壤质量评价指标,运用土壤理化综合指数评价不同林下植被盖度下土壤质量水平。结果表明:3种林下植被盖度间,土壤容重、土壤含水量、饱和持水量、毛管持水量、田间持水量、毛管孔隙度、总孔隙度、pH值存在显著差异（P < 0.05）;非毛管孔隙度、有机质、全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷、速效钾不存在显著差异（P > 0.05）。不同林下植被盖度的土壤理化综合指数存在极显著差异（P < 0.01）,土壤质量随着林下植被盖度的增加而得到显著提高。     

陕北黄土区微地形土壤质量指标变异性及敏感性

利用统计学方法分析陕北黄土区微地形土壤质量指标的变异性及敏感性。结果表明:不同微地形土壤质量指标变异性及敏感性适中,无强变异性和高度敏感指标。最小持水量、最大持水量、毛管持水量、容重、总孔隙度、毛管孔隙度及pH为弱变异性指标或不敏感指标;非毛管孔隙度、碱性磷酸酶、速效氮、速效钾、含水量、过氧化氢酶、全磷、全钾、CaCO3和CEC为中等变异性指标或低度敏感指标;蔗糖酶、速效磷、全氮、有机质和脲酶为中等变异性指标或中度敏感指标,是土壤质量恢复与调控的主要目标。不同微地形对有机质、全氮、土壤含水量、非毛管孔隙度、蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶、速效磷和速效氮等土壤动态质量指标的变异性起主导作用。在陕北黄土区土壤质量评价中,应充分考虑微地形类型,可选择中度敏感指标。     

红松阔叶混交林不同演替阶段土壤肥力与林木生长的关系

运用对比和统计分析方法,研究小兴安岭红松阔叶混交林进展演替系列4个阶段（形成阶段、发展阶段、稳定阶段和顶级群落阶段）的土壤肥力、林木生长以及土壤肥力与主要树种生长的关系。结果表明：随着林分演替进展,林分中针叶树种（红松、云杉和冷杉）树高、胸径、蓄积量增加,白桦、山杨等阔叶树种蓄积量则不断减小;土壤物理性状得到改善,土壤渗透性、饱和持水量、毛管持水量、毛管孔隙度、非毛管孔隙度增大;土壤有机质、全氮、硝态氮和铵态氮含量逐渐增加;表层（0—10cm）土壤pH值逐渐减小。红松阔叶混交林各演替阶段土壤密度、pH值与林木树高、胸径呈负相关;土壤饱和持水量、毛管持水量、非毛管孔隙度、毛管孔隙度、有机质、铵态氮、硝态氮、全氮均与林木平均树高、平均胸径呈正相关。相关性因树种不同而有所差异。运用主成分分析方法证明。土壤饱和持水量、毛管孔隙度、有机质和硝态氮是影响林木生长和不同演替阶段土壤肥力的主要因子。不同演替阶段土壤肥力排序为原始林〉稳定阶段〉发展阶段〉形成阶段。土壤肥力向着良性发展。     

功能性盐土改良肥对河西走廊草甸盐土的改土效应

[目的]解决河西走廊盐土存在的"旱、涝、盐、瘦"等疑难问题,为改良河西走廊盐土提供理论依据。[方法]采用酸碱中和原理、离子交换原理、土壤结构改良方法,将自主研发的盐碱调控剂、有机活性肥和甘草专用肥按比例合成功能性盐土改良肥,进行田间验证试验,以便对功能性盐土改良肥的改土效应作出科学的评价。[结果]功能性盐土改良肥最佳配方组合为:盐碱调控剂∶有机活性肥∶甘草专用肥为0.072 4∶0.905 1∶0.022 5。功能性盐土改良肥施用量与草甸盐土总孔隙度、团聚体、持水量、阳离子交换能力(CEC)、有机质、速效氮磷钾、甘草农艺性状和根鲜重呈显著正相关关系,与容重、pH值和全盐含量呈显著的负相关关系。功能性盐土改良肥最佳施用量为24.95t/hm2,甘草鲜根理论产量(y)为13.45t/hm2。不同种类盐碱土改良剂对草甸盐土容重、pH值、全盐和真菌由大到小的变化顺序依次为:对照沃丰隆盐碱土改良剂抗盐丰盐碱土改良剂功能性盐土改良肥;总孔隙度、团聚体、细菌、放线菌和酶活性由大到小的变化顺序依次为:功能性盐土改良肥抗盐丰盐碱土改良剂沃丰隆盐碱土改良剂对照。施用功能性盐土改良肥与对照比较,容重、pH值、全盐和真菌分别降低13.38%,7.91%,39.82%和55.56%;总孔隙度、团聚体和甘草根鲜重增加15.42%,56.36%和21.62%;细菌、放线菌、蔗糖酶、脲酶、磷酸酶和多酚氧化酶分别增加60.26%,84.62%,65.23%,79.52%,68.42%和69.35%。[结论]在甘肃省河西走廊草甸盐土上施用功能性盐土改良肥,可以有效改善草甸盐土理化性质和生物学性质,提高土壤酶活性和持水量。     

不同土壤耕作方式对东北风沙土区玉米田土壤质量及产量的影响

[目的]研究黑龙江省西部不同土壤耕作方式对玉米产量及土壤性状的影响,为该地区农业生产提供参考。[方法]比较常规耕作、旋耕、翻耕、深翻和超深翻耕作对玉米产量和土壤物理特性的影响。[结果]翻耕和超深翻耕作增加了土壤含水量和田间持水量,降低了耕层土壤渗透速率、土壤容重和土壤紧实度,但是增加犁底层土壤渗透速率、土壤容重和土壤紧实度。翻耕、深翻和超深翻处理耕层土壤三相结构距离(STPSD)和土壤结构指数(GSSI)较好;翻耕、深翻和超深翻处理显著降低犁底层土壤的GSSI,增加STPSD;旋耕处理没有显著影响犁底层土壤GSSI和STPSD。与常规耕作处理相比,翻耕和超深翻分别增加玉米产量7.6%和6.0%。翻耕比超深翻玉米产量高10.9%。深翻处理玉米产量为5.58t/hm2,比常规耕作减产8.1%。[结论]在不完全打破犁底层情况下,在黑龙江西部地区翻耕是比较理想的耕作方式。     

生物有机肥对潮土物理性状及微生物量碳、氮的影响

[目的]研究生物有机肥对潮土不同土层土壤物理特性及微生物碳氮的影响,为生物有机肥在土壤改良、水土保持和促进设施农业可持续发展等方面提供科学依据。[方法]采用田间小区试验的方法,研究生物有机肥对潮土0—15和15—30cm土层土壤水力学性质、土壤团聚体及微生物量碳、氮的改善效果,其中生物有机肥施用量分别为0,10,20t/hm~2。[结果]施用生物有机肥可显著降低土壤容重,提高土壤孔隙度和各水力学指标,其中土壤容重降低了10.37%~19.26%,田间持水量和饱和导水率提高了13.12%~32.25%和37.28%~67.11%;生物有机肥可提高土壤大团聚体含量和平均质量直径,降低分形维数;生物有机肥提高了土壤微生物量碳、氮含量,增幅分别为33.66%~52.67%和11.52%~22.64%;土壤物理特性与微生物量碳、氮具有明显相关性。[结论]生物有机肥可有效改善潮土土壤结构和水力学特性,增加土壤蓄水供水能力,提高土壤大团聚体含量、稳定性和微生物量碳、氮含量。     

单性木兰生存群落凋落物及土壤水文生态效应

[目的]分析广西壮族自治区木论自然保护区单性木兰成片分布区群落的凋落物和土壤水文效应,为更好地评价单性木兰生存群落的水文生态效应提供依据。[方法]在单性木兰成片分布区内,采用样方法,对单性木兰生存群落林下凋落物层和土壤层水文生态做定量研究。[结果]林分凋落物现存量为11.68t/hm2,最大持水总量为19.46t/hm2,有效拦蓄能力为13.87t/hm2;半分解层凋落物现存量远大于未分解层,占整个蓄积量的77.06%,其有效拦蓄量也占整个拦蓄量的75.56%。林分土壤容重、总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度分别为1.14~1.26g/cm3,51.36%~68.68%,41.58%~45.73%,8.80%~27.10%,土壤最大持水量和有效持水量分别为868.75~941.04,64.00~133.73t/hm2。林地总蓄水量变化范围79.75~148.74t/hm2。[结论]单性木兰成片分布区林地蓄水功能主要集中在土壤层中,林分密度对土壤容重和土壤有效持水量有显著影响。     

有机肥施用量和耕作方式对旱地土壤水分利用效率及作物生产力的影响

为了探索旱地农业连作春玉米田不同保护性耕作措施下土壤蓄水保墒效果与不同施肥处理组合下春玉米的增产增收效应,在2014—2016年通过大田试验,研究了旱地农田冬闲期免耕、深松和翻耕3种耕作方式对玉米田冬闲期蓄水保墒效果及玉米生育期3种耕作处理与高、中、低有机肥3种施肥处理组合对春玉米生育期土壤水分动态、产量和经济效益的影响。结果表明,免耕和深松与翻耕相比,蓄水效果较好;2个试验年度冬闲期,免耕和深松较翻耕分别高1.3,0.9个百分点。免耕、深松较翻耕处理0—200 cm土层2年土壤平均贮水量分别增加20.8,22.1 mm;玉米生长生育期在高有机肥条件下,免耕、深松较翻耕处理0—200 cm土层土壤平均贮水量分别高44.2,34.6 mm;以高有机肥深松处理产量、WUE和纯收益最高。2年平均产量、WUE和纯收益分别为9 332.40 kg/hm^2,22.01 kg/(hm^2·mm)和5 104.1元/hm^2,高有机肥免耕处理次之,较高有机肥免耕处理增产和增收分别为7.4%和3.9%。综合考虑各处理土壤蓄水保墒效果和玉米增产增收效应,高有机肥深松是旱区连作玉米田最优的耕作和施肥处理组合。     

深松耕作和秸秆还田对农田土壤物理特性的影响

[目的]为了增加中国干旱半干旱地区农田土壤蓄水保墒能力。[方法]采用野外试验和室内分析相结合的方法研究了深松和深松结合秸秆还田耕作技术对晋中北部地区两种主要类型土壤物理特性的影响。[结果]深松可以打破土壤犁底层,显著降低黏土和壤土10—30cm土层范围内的土壤容重;调节土壤孔隙度,增加了黏土10—30cm土层范围内的土壤总孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度,同时增加壤土10—30cm土层土壤总孔隙度、毛管孔隙度和20—30cm土层土壤非毛管孔隙度;改善黏土和壤土20—30cm土层土壤固、液、气3相状况;深松结合连年秸秆还田进一步优化了壤土耕层环境,同时显著降低了玉米拔节期土壤地表结皮的厚度和紧实度。[结论]深松结合连年秸秆还田和深松耕作技术可以缓解土壤板结状况,增加降雨入渗。     

腐植酸土壤调理剂对酸化果园土壤理化性状及苹果产量和品质的影响

为研究不同类型土壤调理剂对酸化果园土壤的改良效果,本试验采用普通土壤调理剂和腐植酸土壤调理剂,设置普通土壤调理剂+常规施肥、腐植酸土壤调理剂+常规施肥、腐植酸土壤调理剂减量15%+常规施肥和等养分肥料+常规施肥4个处理,在胶东酸化果园进行了为期两年的试验。结果表明:施用2种土壤调理剂均能改善酸化土壤的理化性状。在土壤物理性状方面,与普通土壤调理剂相比,施用腐植酸土壤调理剂的土壤容重降低2.72%～4.76%,粉粒含量增加3.12%～5.28%,孔隙度提高1.74%～3.54%;在土壤化学性状方面,施用腐植酸土壤调理剂的土壤速效钾含量增加3.74%～10.57%,pH提高0.07～0.45个单位。施用2种土壤调理剂均能提高苹果产量,相比于普通土壤调理剂,施用全量腐植酸土壤调理剂可增产4.84%,减量15%施用仍增产2.87%,而二者间差异未达显著性水平。此外,连续两年施用腐植酸土壤调理剂可以改善苹果的品质,其中总糖含量提高9.35%～15.46%,糖酸比提高21.84%～46.58%。综上,胶东酸化果园(pH4.5)在常规施肥下配施腐植酸土壤调理剂1 275 kg/hm2可作为短期内改良酸化土壤、提高苹果产量和品质的有效途径。