PAM-atta复合保水剂对土壤物理性质的影响

在研制开发出耐盐型丙烯酰胺/凹凸棒黏土复合保水剂(PAM-atta)的基础上,研究了该复合保水剂对土壤物理性质的影响。结果表明:PAM-atta复合保水剂可显著提高土壤含水量、>0.25mm团聚体含量、孔隙度以及阳离子交换量,降低土壤体积质量(容重)。同时PAM-atta复合保水剂粒径越小,对土壤体积质量、团聚体等的作用效果也越明显。与CK相比,施用120目的保水剂可提高土壤中>0.25mm团聚体含量达13.3%~16.2%。     

大豆秸秆基保水剂对南阳烟田土壤物理性状及烟叶生长的影响

为了促进大豆秸秆基保水剂在农业生产中的应用和推广,作者在河南南阳旱区利用田间试验考察了保水剂用量对烟田土壤物理性状和烟叶生长的影响。结果表明,烟田施用大豆秸秆基保水剂可以显著抑制土壤水分的流失,并且抑制作用随保水剂用量的增加而增强;同时保水剂改善了土壤物理性状,降低土壤体积质量,使土壤孔隙数量增加,提高了土壤总孔隙度,尤其增加了非毛管孔隙度,增强了土壤通气性能。但施用过量容易降低土壤非毛管孔隙度,造成土壤板结;保水剂还可以降低烟叶的蒸腾速率,改善其光合特性,提高水分利用效率,增强烟叶抗旱性,从而提高烟叶株高、茎围和最大叶面积等农艺性状,改善烟叶化学成分。保水剂用量为240 kg/hm2时,土壤平均含水率较对照提高3.1%,总孔隙度提高6.8%,烟叶增产18.4%,上等烟比例提高6.8%。     

施肥条件下保水剂对土壤蒸发和土壤团聚性状的影响

通过在两种质地土壤中施加"科瀚98"保水剂与肥料配比对土壤累积蒸发量及土壤团聚体含量的变化、分布及养分状况的影响进行了研究.结果表明,土壤累积蒸发量曲线可以用幂函数给予描述.土壤中的团聚体含量随着保水剂用量的增加而增加,其中质地较轻的黄绵土较质地重的(土娄)土的土壤团聚体数量增加较多;保水剂与肥料共同作用时,肥料用量越大,土壤团聚体含量越低.土壤团聚体中的NO-3-N和NH -N含量随着保水剂用量的增加而增加,同时其贮量也得到相应的增加.     

保水剂施用量对旱作土壤理化性质及马铃薯生长的影响

针对宁夏中部半干旱偏旱区土壤贫瘠,降水较少,土壤蒸发强烈、马铃薯低产等突出问题,采用以2种土壤保水剂为对象,研究了保水剂不同施用量对旱作土壤性状及马铃薯生长的影响。结果表明,穴施沃特保水剂90kg/hm2的耕层(0—30cm)土壤容重比不施保水剂处理显著降低5.2%。施用保水剂各处理耕层粒径0.25mm机械稳定性团聚体数量均较不施保水剂处理(对照)有所提高,而粒径0.1mm团聚体数量较对照明显降低;在马铃薯关键生育期(块茎形成至膨大期),与不施保水剂处理相比,施用保水剂各处理能明显提高0—100cm土层土壤贮水量,以穴施沃特保水剂处理的保水效果最佳。沃特保水剂改善了土壤结构和水分状况,加速土壤有机质的分解与矿化,促进土壤养分的转化供应,保蓄土壤的有效养分。施微生物保水剂能促进马铃薯初花期生长,进入块茎膨大期施用沃特保水剂效果显著。不同保水剂施用量植株养分含量和积累量显著提高,有利于提高肥料的利用率,且随保水剂施用量的增加,其养分利用率越高。不同保水剂施用量各处理的马铃薯产量均显著高于不施保水剂处理,其中穴施沃特保水剂90kg/hm2的增产效果最佳(44.1%),穴施沃特保水剂60kg/hm2的商品薯率最高(20.9%)。     

2种保水剂对旱作土壤物理性状及马铃薯产量的影响比较

为促进宁夏干旱半干旱区马铃薯支柱产业的发展,解决马铃薯生产,特别是苗期干旱缺水等问题,以2种土壤保水剂(沃特保水剂和微生物保水剂)为对象,研究了不同保水剂施用量对旱作土壤物理性状及马铃薯产量的影响。结果表明,相对于不施保水剂处理(对照),2种保水剂均可有效降低土壤容重,改善土壤孔隙结构,穴施沃特保水剂90 kg·hm-2的0~30 cm土层土壤容重显著降低9.0%,穴施微生物保水剂90 kg·hm-2的30~60 cm土层土壤孔隙度显著增加8.9%。施用微生物保水剂各处理使0~30 cm土层0.25 mm机械稳定性团聚体数量均较对照显著提高,施沃特保水剂各处理使30~60cm土层0.25 mm团聚体数量较对照显著提高。在马铃薯关键生育期,施用微生物保水剂可改善马铃薯生育前期0~100 cm土层土壤贮水量,而施用沃特保水剂可提高马铃薯生育中后期土壤水分状况。2种保水剂处理下,马铃薯产量均显著高于对照,其中穴施沃特保水剂60~90 kg·hm-2的增产效果最佳(41.4%),商品薯率最高(21.1%)。该研究可为宁夏旱作区马铃薯合理施用保水剂提供参考。     

PAA-atta复合保水剂对土壤物理性质的影响

在合成以丙烯酸和凹凸棒土为原料的有机无机复合保水剂的基础上,本文对比考察了PAA-atta复合保水剂与单纯PAA保水剂对土壤物理性质的影响。结果发现,随着2种保水剂施用量的增加,土壤平均含水量、pH值、>0.25mm团聚体含量及阳离子交换量也逐渐增大。相同用量下,保水剂粒径越小,土壤含水量和>0.25mm团聚体含量也越大,但PAA-atta复合保水剂对土壤物理性质改善效果明显好于单纯PAA保水剂。     

保水剂施用量对杨树苗土壤物理性状与微生物活性的影响

[目的]探讨保水剂不同施用量对杨树土壤物理性状与微生物活性的作用效果,为中国杨树人工林节水高产实践模式提供理论依据与技术参考。[方法]研究CK(常规灌量)、CL(60%常规灌量配施10g保水剂)、CM(60%常规灌量配施30g保水剂)和CH(60%常规灌量配施50g保水剂)4个处理对杨树苗土壤物理性状、水稳性团粒结构、微生物数量、微生物呼吸和代谢熵的影响。[结果]同CK相比,CM处理显著降低了土壤容重,并明显提高了非毛管孔隙度,其中土壤容重分别较CK,CL和CH处理显著下降13.71%,5.31%和7.76%;还明显促进了土壤大团聚体(0.25mm团粒)的形成。同时,CM处理明显增加了土壤微生物总量和微生物量碳、氮含量,并显著增强了土壤微生物呼吸作用,其微生物呼吸速率分别比CK,CL和CH处理提高30.77%,11.84%和7.59%。此外,CM处理还降低了代谢熵,分别较CK,CL和CH处理下降4.81%,8.29%和9.74%。[结论]适宜的节水灌溉措施(60%常规灌量与30g保水剂组合)有助于改善杨树苗土壤的物理环境,并增强微生物活性。     

保水剂对粘质潮土团聚体分布、稳定性及玉米养分积累的影响

通过玉米盆栽试验,研究了4种不同类型保水剂对粘质潮土团聚体分布、稳定性和玉米养分积累及吸收利用的影响。结果表明:保水剂保水效果在玉米生长中后期显现,收获期各处理土壤含水量比对照提高21.45%~65.09%;通过计算5种土壤团聚体特征参数并分析其与土壤粒径组成的相关性发现,聚丙烯酸钠(WT_1)与自制有机肥型保水剂(OSC)的土壤水稳性大团聚体数量(R_(0.25))比施肥处理(T_1)显著提高72.40%和58.00%,平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)较T_1分别显著提高45.91%,67.89%和57.34%,64.11%,土壤不稳定团粒指数(E_(LT))显著降低18.51%和14.83%;各保水剂处理使分形维数(D)降低0.10%~2.64%;GMD与土壤各级颗粒含量均呈极显著相关(p0.01),较其他参数可更准确的反应土壤团聚体分布及稳定性;聚丙酰胺型保水剂(AS)和OSC对于土壤氮素的保持和促进氮素转化效果更好,籽粒含氮量比T_1分别显著上升10.37%和15.67%。OSC对提高土壤团聚体和促进养分吸收利用均具有显著效果,这对进一步研制复合功能保水剂提供了参考。     

冻融循环次数和土壤含水率对油松林土壤团聚体及有效态微量元素的影响

以王茂沟流域典型人工油松林土壤为对象,研究了不同冻融循环次数(0,3,9次)和不同土壤含水率(40%FC,60%FC,80%FC)条件下土壤团聚体组成和团聚体中4种有效态微量元素(Cu、Fe、Mn、Zn)的演变特征。结果表明:冻融循环次数增加显著增加了<0.25 mm粒径团聚体比例(P<0.01),降低了>2 mm粒径团聚体比例(P<0.01),从而导致团聚体平均重量直径(MWD)显著降低(P<0.01);土壤含水率增加显著降低了<0.25 mm粒径团聚体比例(P<0.01),增加了0.25~2,>2 mm粒径团聚体的比例,团聚体MWD值显著增加(P<0.01)。土壤含水率增加对土壤颗粒的团聚作用显著大于冻融循环作用对土壤团聚体的破坏作用。冻融循环作用降低了<0.25 mm粒径团聚体中有效态Cu和Fe的总量,增加了Mn和Zn的总量,同时增加了在>2 mm粒径团聚体中4种有效态元素的总量。土壤含水率增加降低了<0.25 mm粒径团聚体中4种有效态微量元素的总量,而在>2 mm粒径团聚体中其总量显著增加。土壤含水率升高能够抵消冻融循环次数增加对土壤团聚体的破坏作用,冻融循环作用和土壤含水率增加的协同作用提高了>2 mm粒径团聚体有效态微量元素的含量。     

麦茬复种饲料油菜对耕层土壤团聚体的影响

通过田间小区试验，研究了不同油菜种植密度与施氮肥对麦茬复种饲料油菜耕层（0～20cm）土壤颗粒组成、水稳性团聚体、微团聚体、粘粒分散率和团聚度的影响。试验结果表明，麦茬复种油菜能提高耕层土壤水稳性团聚体，改善土壤颗粒组成状况；与对照（CK）相比，耕层土壤粘粒分散率呈显著或极显著性降低，〈0．001mm的土壤团聚体破坏率和特征微团聚体比例（〈0．01mm／〉0．01mm）显著降低，而土壤团聚度在油菜苗期为降低趋势，收获期呈显著或极显著性增加，〉0．25mm的土壤团聚体百分含量除收获期的水稳性团聚体外均呈不显著性降低。复种油菜对土壤水稳性团聚体改善贡献高于土壤微团聚体。种植密度和施肥处理均能不同程度地影响和改变耕层土壤水稳性团聚体、微团聚体和粘粒分散率的含量，处理间规律性不强，差异性并不十分显著。说明麦茬复种饲料油菜对农田土壤肥力的改善和提高具有积极作用。     

耕作方式对东北黑土坡耕地土壤物理性状及根系垂直分布的影响

为了明确耕作方式对东北薄层黑土坡耕地土壤物理性状以及玉米根系垂直分布的影响,该研究以东北薄层黑土坡耕地土壤为研究对象,设置免耕和翻耕2种耕作方式,研究耕作方式对不同坡位土壤水稳性团聚体粒径分布与稳定性、土壤容重、土壤孔隙度、土壤贯入阻力以及玉米根系在垂直方向主要分布深度的影响,并进一步探究各指标间的相互关系。结果表明,与免耕相比,翻耕处理通过增加土壤1～2 mm粒级水稳性团聚体含量,降低0～20 cm土层土壤容重,改善0～20cm土层土壤孔隙度,降低10～20cm土层土壤贯入阻力,增加玉米根系在垂直方向主要分布深度;但同时翻耕处理条件下5mm粒级土壤团聚体含量平均减少59.1%,平均重量直径平均降低31.9%。翻耕处理下,坡位对土壤孔隙度、5 mm粒级水稳性团聚体含量以及平均重量直径的影响都呈现坡中位与坡下位优于坡上位。研究结果表明,对于东北薄层黑土坡耕地,在坡中位和坡下位采用翻耕有利于降低土壤紧实度,促进玉米根系下扎;在坡上位可采用免耕改善土壤结构及其稳定性。该研究可为促进黑土可持续发展提供理论依据与参考。     

矿物类风沙土改良剂对小叶锦鸡儿生理特性和生长状况的影响

通过盆栽试验,并运用多元统计的方法分析矿物类改良剂Arkadolith对风沙土的改良效果以及对小叶锦鸡儿生理特性和生长状况的影响,结果表明:Arkadolith改良剂对风沙土理化性质的改良作用明显,表现为土壤容重、总孔隙度、pH值、EC值、>0.25 mm水稳性团聚体、全氮、有效磷、速效钾、有机质明显改善;促进了小叶锦鸡儿的生长,表现为小叶锦鸡儿的蒸腾速率、高生长和生物量明显优于对照,同时当风沙土中施入10%的Arkadolith改良剂时最有利于小叶锦鸡儿的生长。Arkadolith土壤改良剂作为一种新型矿物改良剂,改良土壤的作用更加长久、高效,并且更加安全、环保,同时更有利于植物生长。     

紫色土丘陵区秸秆还田的腐解特征及对土壤肥力的影响

在分析水稻、小麦、油菜秸秆的养分含量和化学组成的基础上，通过田间两年四作的定位试验，探讨了紫色丘陵区秸秆还田的腐解变化及对土壤肥力的影响。结果表明，秸秆含有丰富的养分，经腐解后给土壤提供了大量的碳、氮、磷、钾。在腐解过程中，还田后的前3个月分解快，后期分解缓慢；3种秸秆在田间的分解速率（K）：麦秸〉稻草〉油菜秸，秸秆翻埋〉秸秆面施；养分释放速度钾〉磷〉氮。测定了不同处理的土壤水分特征曲线．并将实验结果拟合为经验关系式。秸秆覆盖还田促进土壤团粒结构形成，提高了土壤水稳性团聚体含量，从而改善了土壤通透性和保水保肥性。秸秆覆盖还田还降低了土壤容重，增加了土壤总孔隙度，使土壤有机质、速效氮、磷、钾得到一定提高，从而达到培肥地力的目的。     

两种巨桉人工林地土壤抗蚀性的比较研究

[目的]揭示巨桉人工林组培苗和实生苗两种起源对土壤抗蚀性的影响。[方法]利用S形采样法在样地内采集多个样点,按上(0—10cm),中(10—20cm),下(20—30cm)三层分别利用环刀和塑料盒采集原状土壤,测定不同层次土壤容重、非毛管孔隙度、毛管孔隙度、总孔隙度、渗透速率、水稳性团聚体含量等。[结果](1)随着土壤深度增加,两种巨桉林地土壤容重呈现递增趋势,而总孔隙度和通气孔隙度呈递减趋势。组培巨桉林土壤容重低于实生苗巨桉林地,而土壤总孔隙度、通气孔隙度高于显著实生苗巨桉林地(p0.05);(2)随着土壤深度增加,两种巨桉林地土壤水稳性指数、抗蚀指数、团聚状况、团聚度和结构系数呈现下降趋势,水稳性指数和抗蚀指数达到显著水平(p0.05),而分散率和分散系数呈现升高趋势。组培巨桉林地不同土层的抗蚀指数和结构系数均高于实生苗巨桉林地,但分散系数均显著低于实生苗巨桉林地(p0.05);(3)随着土壤深度增加,两种巨桉林地土壤各粒径水稳性团聚体含量和平均重量直径(MWD)呈现出下降趋势,土壤结构体破坏率呈现上升趋势。组培苗巨桉林地不同土层各粒径(5mm;5~2mm;0.5~0.25mm;0.5mm;0.25mm)水稳性团聚体含量和MWD均高于实生苗林地,而结构体破坏率、2~1mm和1~0.5mm水稳性团聚体含量均低于实生苗巨桉林地。[结论]组培巨桉人工林的土壤抗蚀性更佳。     

渭北旱塬管理措施对冬小麦地土壤剖面物理性状的影响

【目的】研究黄土高原旱作农业区不同施肥覆盖措施对冬小麦地0—40 cm土壤剖面物理性质的影响,可为保持良好的土壤物理性状,探求适合渭北旱塬可持续的田间管理措施提供参考。【方法】基于设在渭北旱塬15年的田间定位试验,选取NP (N 150 kg/hm^2+P 75 kg/hm^2)、NPK (NP+K 30 kg/hm^2)、NPB (NP+biochar 14.0t/hm^2)、NPFFT (NP配合地膜夏闲期覆盖)、NPFGT (NP配合地膜生育期覆盖)和NPFWT (NP配合地膜全年覆盖)共6个处理。于2017年冬小麦收获期采集剖面土样,对0—10 cm、10—20 cm、20—30 cm和30—40 cm土层土壤含水量、土壤容重、饱和导水率和水稳定性团聚体等相关土壤物理性质进行测定与分析。【结果】与NP相比,NPK处理降低了收获期0—20 cm土壤容重,增加了耕层土壤总孔隙度和0—40 cm土层> 2 mm水稳定性团聚体含量,0—10 cm土层> 2 mm水稳定性团聚体含量显著提高了1.3倍(P <0.05);NPB处理,收获期耕层土壤容重降低,土壤总孔隙度增加,表层土壤饱和导水率显著降低27.9%,剖面土壤含水量和> 2 mm水稳定性团聚体含量均增加,且表层> 2 mm水稳定性团聚体含量显著提高了1.0倍;NPFFT处理收获期剖面土壤含水量降低,耕层土壤容重增加,总孔隙度降低;NPFGT处理收获期耕层土壤容重和剖面土壤含水量均增加,耕层总孔隙度降低,剖面土壤饱和导水率降低,尤其表层显著降低60.2%;NPFWT处理收获期耕层土壤容重增加,总孔隙度降低,表层土壤饱和导水率降低,但10—40 cm土壤饱和导水率平均提高57.5%,剖面土壤含水量、> 2 mm水稳定性团聚体含量、平均重量直径和几何平均直径均增加。受当地传统耕作深度的影响,不同施肥覆盖措施对土壤容重、饱和导水率和孔隙度的影响主要集中在0—20 cm土层,对20—40 cm土层影响较小。【结论】在氮磷肥配施的基础上,增施钾肥、生物炭和地膜全年覆盖均有利于改善试验农田土壤物理性质,但从经济投入和对土壤物理性状改良程度方面考虑,增施钾肥和地膜全年覆盖这两种处理是保持渭北旱塬良好土壤剖面物理性质的有效措施。     

退化草地恢复生态对土壤物理性状的影响——以藏北公路沿线车辆碾压干扰矮嵩草草甸为例

通过对西藏那曲地区碾压干扰矮嵩草草甸群落不同恢复演替阶段土壤物理性状调查,分析不同演替阶段土壤颗粒组成、土壤容重和孔隙度,对其物理特性进行研究。结果表明:植被恢复有效改善了土壤的物理性质,提高了土壤对侵蚀动力的抵抗能力;退化草地恢复演替阶段与土壤物理性状变化具有明显的相关性联系,植被恢复与演替有效改善了土壤的物理性质,提高了土壤对侵蚀动力的抵抗能力。(1)碾压使土壤暴露,致使侵蚀作用加剧,松散、不黏结的砂粒和粉粒流失量较大,而粒径小于0.02 mm和黏结性较强的粘粒流失量相对较少而表现出百分比相对增加;碾压改变原有土壤的正常质地层次构造,对公路沿线的土壤物理性质产生不良影响,促使土地进一步退化。(2)随着恢复进程,表层土壤总孔隙度增大,土壤容重减小,与演替阶段均极显著相关;随着土壤的通气性和渗透、排水率的改善,土壤有效水分增加。     

不同改良剂对黄绵土水稳性团聚体的改良效果及其机制

通过室内土柱培养,采用聚丙烯酰胺(Polyacrylamide,PAM)、沃特保水剂、β-环糊精、腐殖酸等4种土壤结构改良剂对黄绵土水稳性团聚体进行改良。结果表明:4种改良剂均可促进>0.25 mm水稳性团聚体的形成,在浓度0.05%～0.40%范围内,其改良效果表现为PAM>β-环糊精>沃特保水剂>腐殖酸,且黄绵土团聚体分形维数显著降低,尤以PAM改良效果最明显;在低浓度条件下,4种改良剂均可有效地降低土壤密度;土壤粒径分布表明,PAM改良黄绵土水稳性团聚体的机制是使<1 mm粒径的团聚体团聚为更大的团聚体,尤其是团聚为>5 mm的团聚体,PAM在4种改良剂中对黄绵土改良效果最好。阐明不同改良剂对黄绵土水稳性团聚体的改良效果及机制,可为合理利用改良剂改良土壤结构提供理论依据。     

长期施用化肥对黄土丘陵区坡地土壤物理性质的影响

研究了17年长期定位施用化肥对黄土丘陵区坡耕地土壤物理性质的影响。结果表明: 长期施用化肥,表层（015 cm）土壤物理性状没有明显退化,中层（1530 cm）和下层（3045 cm）土壤物理性质有不同程度的改善; 长期施用化肥对水稳性团聚体影响大于土壤容重和孔隙度; 团聚体含量和稳定性在表层、中层和下层土壤中均得到不同程度地提高; 容重和孔隙度在表层和下层土壤中略有恶化,在中层土壤上得到改善。长期不同水平化肥单施对土壤物理性状无显著影响,而氮磷配施交互作用明显高于单施处理,且施肥效果为氮磷配施氮肥处理磷肥处理。处理N2P1最有利于改善研究区土壤物理性状,提高土壤的稳定性。