黄土丘陵区人工林地土壤肥力质量

以黄土高原北部的陕西省吴起县为例,通过对不同灌木类型和不同生长年限的乔木林地土壤样品的分析测试与数理统计,研究黄土丘陵沟壑区不同人工林植被对土壤肥力质量的影响。结果表明：1）土壤碱解N和速效K,柠条林地是沙棘林地的2倍以上,二者之间达到极显著差异水平;柠条对土壤肥力的提高效果要优于沙棘,仅从对土壤性质的改善来看,建议选择种植柠条。2）乔木林地,从幼年林地到成年林地,土壤全N、碱解N、有机质和阳离子交换量不断增加,土壤速效K、全P和速效P略有增加,土壤有机质和养分的表聚性加强。3）总体上,乔木林地0～100cm土层土壤碱解N、速效K、有机质、阳离子交换量、全N、全P、全K均高于灌木林地,表明乔木林地对土壤的培肥效果优于灌木林地。     

渭北黄土高原不同林型植被对土壤肥力的影响

研究了渭北黄土高原侧柏、刺槐人工纯林及其混交林对土壤的培肥效应。结果表明：在黄土高原地区，种植人工林后能增强土壤腐殖化作用，促进土壤有机质的形成发育，对土壤的有机质、全氮、全磷、及碱解氮、速效钾等营养元素含量提高有很大帮助。不同林型植被，土壤的腐殖化作用有明显差异，土壤有机质、各营养元素和阳离子交换量增加不同，除全钾、速效磷以外，表现为刺槐侧柏混交林〉刺槐〉侧柏〉荒地。固氮树种与非固氮树种混交栽植对土壤肥力质量的提高较纯林栽植效果显著。因此在退耕还林时，避免营造单一树种纯林，应该以固氮树种为主，合理搭配非固氮树种，混交栽植。     

黄土高原丘陵区不同土地利用方式对土壤理化性质的影响

对晋西北黄土高原丘陵区持续利用30年的小叶锦鸡儿人工林、农田、杨树林、小叶锦鸡儿和杨树的混交林地以及撂荒地的土壤理化性状进行了研究。结果表明,不同土地利用方式对土壤理化性质影响很大。小叶锦鸡儿和杨树的混交林以及小叶锦鸡儿人工林可以降低土壤容重,提高土壤酶活性、有机质和全N含量,从而改善土壤肥力。混交林和小叶锦鸡儿人工林的土壤培肥作用高于杨树纯林。粗放的农业耕作措施提高土壤容重,降低土壤养分含量,使土壤退化。撂荒地一定程度上可以起到培肥土壤的作用。在黄土高原丘陵区,种植小叶锦鸡儿人工林以及小叶锦鸡儿和杨树的混交林是较好的生态重建和植被恢复方式。     

不同林龄人工林对退化生态系统土壤肥力质量的影响

选择黄土高原地区典型人工林为研究对象,以土壤容重、质地、有机质、养分、矿质全量等为指标,对不同恢复时期人工林改良土壤的效应进行了研究,并采用新复极差法分析了有机质及养分含量的差异显著性,最后应用综合指数法进行检验。结果表明:(1)沙棘林中中龄林土壤肥力质量最高,过熟林较低,幼林最低;(2)油松成林和刺槐成林各项肥力指标与其中幼林和撂荒地都呈极显著性差异;(3)同龄刺槐林土壤肥力质量高于油松林。     

黄土高原刺槐林对土壤养分时空分布的影响

以不同树龄刺槐纯林林地和撂荒地作对比,研究了黄土高原刺槐人工林对土壤养分时空分布特征的影响。结果表明,刺槐林地土壤有机质、pH值、全氮、有效氮、有效磷、速效钾、交换性钙和交换性盐基总量随刺槐树龄增加无明确变化规律,土壤全磷和交换性镁含量则呈现波动性变化;刺槐林地土壤有机质、全氮、有效氮含量随土壤深度增加按幂函数衰减,有效磷含量有递减趋势,土壤全磷、速效钾、交换性钙、交换性镁和交换性盐基总量随土壤深度增加无明显变化规律,而土壤pH随深度呈波动性变化;与撂荒地相比,刺槐林地土壤有机质、全氮、有效氮、有效磷、速效钾、交换性钙、交换性镁含量及交换性盐基总量分别增加21.6%~96.8%,34.3%~160.1%,191.5%~238.4%,2.1%~24.1%,19.82%~92.71%,64.2%~80.0%,25.0%~46.5%和67.2%~89.5%,表明刺槐林对改善土壤养分状况具有重要作用。     

黄土丘陵区人工林土壤养分效应研究

以人工油松林和人工刺槐林为例进行比较,分析了黄土丘陵区人工林土壤养分特征及分布,进行了人工林土壤养分效应的研究。结果表明：该研究区人工林土壤肥力处于低水平;人工林表层土壤养分中有机质和全磷的空间变异性较大;各种养分在剖面中的含量具有明显的层次性,表层（0—20cm）养分含量最高,向下层逐渐降低;在人工刺槐林中,土壤有机质含量与全氮含量相关性显著,有机质含量与全磷含量、速效钾含量相关性较为显著,与速效磷含量相关性不显著;在人工油松林中,土壤有机质含量与全氮含量相关性显著,有机质含量与速效磷含量、速效钾含量相关性较为显著,与全磷含量相关性不显著。     

40年来宁乡市稻田土壤肥力时空变异分析

土壤养分具有较强的时空变异性，明确 40年来县域稻田土壤肥力时空变异特征，能为稻田土壤培肥管理提供科学指导。通过收集整理宁乡市第二次土壤普查及 2018年稻田土壤肥力数据，以地统计学为基础，借助GS+7.0、ArcGIS和 R等软件进行分析。结果表明，40年来稻田土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾及综合肥力指数分别增加13.1%、98.5%、20.1%、98.2%、13.7%和47.9%，但 pH降低0.58，土壤呈酸化趋势；土壤有效磷空间相关性较弱，受随机因素影响较大；有机质、全氮、碱解氮、速效钾、pH和综合肥力指数空间相关性较强，受地形和人为因素的共同作用；有机质、全氮和碱解氮是土壤综合肥力指数的重要因素，全氮的大幅增加是土壤综合肥力指数提升的关键驱动原因；当前水稻产量与土壤综合肥力指数呈极显著正相关。     

长期施用含硫化肥对稻田土壤养分含量及剖面分布的影响*

在红壤水稻田每年施用等量氮、磷、钾养分条件下,设每年施硫量分别为0、112、604 kg/hm2 3个处理,进行了长期（33年）施硫与不施硫土壤碳、氮、磷、钾、硫等养分含量变化及其在土壤剖面的分布特征和含硫化肥长期施用的生态环境效应的定位试验。结果表明,长期施硫土壤有效硫含量显著升高,并在土壤剖面（0100 cm）上累积; 高硫（HS）、低硫(LS)处理有效硫含量比无硫(NS)处理平均增加85.6%和12.8%; 施硫处理土壤耕层有机质、全氮、全磷含量升高,其中高硫处理土壤有机质、全氮和全磷含量分别比试验开始时增加17.7%、25.6%和250.0%。长期施硫的土壤有机质增加速率显著高于不施硫处理,高硫处理其含量比无硫处理增加了11.5%,说明施用硫肥有利于提高耕层土壤有机质,促进土壤养分累积。在南方红壤硫素养分缺乏的地区,施用硫肥有显著的培肥效应,生产中应重视硫肥的施用。     

陕北黄土区衰退沙棘人工林改良土壤的作用

为研究衰退沙棘人工林对土壤的改良功能,对陕北黄土区衰退沙棘人工林分轻度、中度、重度3种衰退类型进行了研究。结果表明:(1)3种衰退类型沙棘人工林0—60cm土层土壤速效磷、速效钾含量较对照均有提高。(2)轻度衰退沙棘人工林对40—60cm土层土壤有效氮,0—20cm速效磷含量有显著提高作用。对20—40cm土层土壤有效氮含量有极显著提高作用(由14.23mg/kg增至22.39mg/kg)。中度衰退沙棘人工林对20—60cm土壤有机质、有效氮有显著提高作用。重度衰退沙棘人工林对0—20cm土壤全氮含量的提高作用显著低于对照坡面。(3)3种衰退类型沙棘人工林对20—40cm土层速效磷含量的作用表现为中度衰退沙棘人工林最大,其次是轻度衰退沙棘林。其他土层则表现为随着衰退程度加深,沙棘人工林对土壤改良作用减弱。     

长期三熟制下谷物产量和土壤氮磷钾及有机质性状的演化

自1973年10月起在麦稻稻三熟制下连续进行了26年定位试验。结果表明,长期配施N肥和猪厩肥可以实现谷物的持续增产,保持土壤有机质的持续增长,并培肥土壤,有机质达到60g/kg的高水平。稻田土壤的有机质数量演化可以幂指数方程表示。土壤N素平衡有余,全N大幅度增加,而有效N的增长差距巨大。全K和速效K显著下降,缓效K变化不大。全P在平衡或盈余时有效P大幅提高。     

黄河三角洲盐碱地刺槐混交林对土壤脲酶活性的影响

以黄河三角洲盐碱地26年生刺槐＋臭椿混交林（RA）、刺槐＋白榆混交林（RU）和刺槐＋白蜡混交林（RF）为研究对象,以刺槐纯林（RP）和无林地（CK）为对照,研究刺槐混交林对土壤脲酶活性的影响。结果表明：1）同一林分中,土壤脲酶活性随土层深度的增加而减小;2）不同林分之间表现为刺槐混交林〉刺槐纯林〉无林地,RP、RU、RF、RA的脲酶活性分别是CK的4．02、4．74、5．08和5．01倍;3）在影响土壤脲酶活性的土壤因子方面,刺槐混交林较其纯林表现为降低了土壤密度、pH值和含盐量,增大了总孔隙度,增强了蓄水性能,增加了全氮、碱解氮和有机质的质量分数,增加了细菌和固氮菌的数量;4）总孔隙度、细菌、固氮菌、全N和有机质等土壤因子对刺槐混交林土壤脲酶活性的影响较大,建议用这些土壤因子作为评价刺槐混交林土壤脲酶活性的主要指标。     

鸡西矿区采石废弃地植被恢复技术

以鸡西矿区采石废弃地为研究区,采取客土、保水剂、营养袋等栽培方式进行造林,选择樟子松、兴凯赤松、中国沙棘、紫穗槐和小叶锦鸡儿等树种进行植被恢复。结果表明：1）客土栽培方式下,中国沙棘成活率最高,达95.2%,平均高度（179.1 cm）、冠幅（130.6 cm）和盖度（65.3%）均为最高,林下土壤全N、水解N含量最高,分别为1.97 g/kg和294.01 mg/kg,有机质含量为0.91%;樟子松成活率为67.3%,平均高度为70.5 cm,但土壤全N、水解N和有机质含量均为最低,分别为0.45 g/kg、52.36 mg/kg和0.46%;兴凯赤松和紫穗槐成活率分别为64.1%和50.1%,小叶锦鸡儿成活率仅有9.4%。2）在不同栽培方式中,保水剂栽培方式对兴凯赤松影响最大,成活率达85.3%,比对照提高103%,林下土壤N、P、K和有机质含量都有很大程度的提高,有机质和水解N含量分别是对照的2.6和3.1倍;营养袋栽培方式对樟子松影响最大,成活率达88.3%,成活率和高生长分别比对照提高116%和23%,土壤有机质、全N和水解N含量分别是对照的1.8、1.8和1.4倍。3）保水剂和营养袋栽培方式可有效增加林下草本植物数量和盖度。     

外加碳、氮对黄绵土有机质矿化与激发效应的影响

应用14C标记的葡萄糖和麦秸,15N标记的(NH4)2SO4和Ca(NO3)2对生黄绵土、菜园黄绵土土壤有机质的矿化与激发效应进行了研究。结果表明,外加有机质,特别是外加易分解的葡萄糖,和外加氮源,特别是外加(NH4)2SO4,对两种黄绵土土壤的有机质矿化与激发效应都有明显的促进作用,土壤有机质的矿化是高肥力菜园黄绵土高于低肥力生黄绵土,而有机质矿化的激发效应却是低肥力生黄绵土高于高肥力菜园黄绵土。外加有机质与外加N同时施入土壤时,外加N对外加有机质的矿化与激发效应同样有明显的促进作用,并发现外加有机质与外加N在促进土壤有机质矿化与激发效应过程中表现出正交互作用。激发效应对土壤肥力的更新和培养有积极作用。     

27年生杉木观光木混交林土壤肥力的初步探讨

对27年生杉木观光木混交林及杉木纯林的土壤肥力研究表明，混交林的孔隙状况、水分状况、团聚体结构和养分含量均比纯林有所改善。混交林0～20cm土壤的非毛管孔隙比纯林的大3.68%。最大持水量、田间持水量和有效含水量分别比纯林高出8.56%、4.92%和8.892%；0～20cm土层中大于0.25mm的水稳性团聚体含量比纯林增加了7.86%；结构体破坏率为30.03%，比纯林的降低了15.69%；土壤养分含量如有机质、全N、全P等也有不同幅度的升高，说明混交林具有较强的培肥土壤功能，有利于杉木人工林的地力维持。     

肥力梯度红壤上不同形态氮库对玉米吸氮量的贡献

不同形态的土壤氮素是作物吸收氮素的主要来源,而土壤肥力不仅影响氮素的含量,也影响氮素的有效性,进而影响作物对氮素的吸收利用。明确不同肥力红壤中各形态氮素的变化及其对作物吸氮量的贡献,可为阐明氮素循环机制和沃土培肥提供理论依据。2019年5月在湖南祁阳红壤实验站选取低肥力、中肥力和高肥力红壤进行田间微区试验,设置不施氮（N0）和常规施氮（N1）两个处理。分析了2020年玉米（该试验的第三季作物）种植前和收获后土壤矿质氮（MN）、固定态铵（FN）、微生物生物量氮（MBN）和可溶性有机氮（SON）含量的变化及其与玉米地上部吸氮量的关系,并通过结构方程模型（SEM）建立了各形态氮库与吸氮量的关系模型。结果发现,N0条件下高肥力土壤的籽粒产量约为中肥力土壤的4.6倍,但在N1条件下,高肥力土壤的玉米产量和生物量与中肥力土壤无显著差异,但其吸氮量显著高于中肥力土壤。与种植前相比,N0条件下,收获后中肥力土壤FN含量显著提高了63%,低肥力和高肥力土壤分别增加了47%和11%。与其相反,土壤MN、MBN和SON含量均有所降低。土壤MN含量降低了0.4~4 mg?kg-1;MBN降低了18%~44%且土壤肥力间无显著差异;SON减少了55%~84%。N1条件下,土壤MN含量降低了约22~38 mg?kg-1; MBN降低了32%~72%;而SON的减少量在高肥力土壤中可达99 mg?kg-1,分别为中肥力土壤和低肥力土壤的2.0倍和9.3倍。相关分析结果表明,地上部吸氮量与MBN、SON和NH4+-N减少量存在显著正相关关系。结构方程模型结果进一步表明,SON和NH4+-N直接影响吸氮量,MBN通过影响SON和MN间接影响玉米地上部吸氮量。总体而言,SON和MBN可直接或间接影响玉米对氮素的吸收利用,是土壤中重要的氮素存在形态,应进一步加强对其形态转化的机制研究,可促进红壤培肥和氮素高效利用。     

黄土丘陵区沙棘人工林土壤养分及酶活性季节变化

为分析不同年限沙棘人工林的土壤养分和酶活性的时空变化规律,采用时空互代法,以志丹县金丁镇不同种植年限沙棘人工林(20年生沙棘林、15年生沙棘林、5年生沙棘林)为研究对象,以谷子地作为对照,研究了土壤养分和酶活性季节变化、空间分布及其相关关系。结果表明：随着种植年限的增加,沙棘人工林显著地增加了土壤有机质、碱解氮、有效磷、有效钾和酶活性。土壤养分和酶活性具有表聚性,随着土层加深含量在下降且土层间差异显著。沙棘人工林和谷子地土壤养分和酶活性均有明显的季节变化特征。0—30 cm土层土壤有机质表现为春季和秋季较高,夏季和冬季较低。碱解氮和有效磷均为春季最高,秋季最低,而有效钾为冬季最高,夏季最低。土壤脲酶季节变化规律为春夏较高,秋冬季较低。蔗糖酶活性春冬季较高,夏秋季较低。过氧化氢酶呈现出与脲酶和蔗糖酶不同的响应特征。土壤养分与土壤酶相关性密切,土壤脲酶和蔗糖酶可以作为评价土壤肥力的指标。综上,在陕北黄土丘陵区,营造沙棘林年限越长,提高土壤养分和酶活性效果越明显。     

施肥对砂姜黑土基础肥力及强筋小麦产量、品质的影响

为探讨不同施肥方式对砂姜黑土的培肥效果和不同土壤基础肥力水平对优质强筋小麦产量及品质的影响,在22年长期定位试验的基础上,研究了不同施肥方式下砂姜黑土基础肥力的变化,并分析了土壤主要养分性状与强筋小麦产量和品质的关系.结果表明,长期单施有机肥或有机肥与化肥配合施用均能较单施化肥处理显著提高土壤全氮、有机质、碱解氮、速效磷及速效钾的含量;同一施氮水平,有机肥与化肥配施处理的基础肥力产量(不施肥时的产量)较单施化肥的高2715.0kg·hm-2.土壤有机质、全氮、全磷及速效磷含量与籽粒产量、蛋白质、湿面筋和沉降值均呈正相关.有机肥与化肥配施不仅是培肥地力的主要途径,同时还是确保优质小麦保优栽培,实现可持续发展的有效措施.     

水土保持林及其配置模式对土壤养分的影响

为了认识不同水土保持林及其配置模式对土壤养分的保护效应,以重庆四面山低山丘陵区水土保持林为研究对象,研究了不同水土保持林不同时期的土壤养分含量.该文对土壤养分含量先后进行了描述性统计分析、相关性分析和主成分分析,最后利用主成分分析提起的两个养分综合指标进行方差分析.结果表明:空旷地、人工林及天然林土壤养分含量差异显著,其中天然林土壤养分含量最高,其次是人工林.天然林和人工林土壤有机质、全N,有效P和速效K含量分别为:82.61 g/kg、2.81 g/kg、8.86 mg/kg、120.91 mg/kg和59.80 g/kg、2.14 g/kg、8.43 mg/kg、98.81 mg/kg.与空旷地土壤养分含量相比,分别同比增加了231.08%,212.06%,11.77%,84.39%和139.67%,138.12%,6.32%,50.69%.10 a生与5 a生人工林土壤第一主成分养分含量差异显著,其中前者第一主成分养分含量比后者增加了127.59%.它们的土壤有机质、全N、有效P及速效K平均含量与空旷地相比,分别同比增加了202.47%,265.01%,10.06%,76.22%和125.12%,75.39%,3.46%,42.14%.10 a生人工林对土壤养分的保护结果达到了天然次生林的水平.在本研究中,不同配置模式的水土保持林,对土壤养分影响差异不显著.     

近30年来典型黑土肥力和生产力演变特征

【目的】 东北黑土区是我国粮食生产优势区和最重要的商品粮供应基地,明确黑土肥力现状及演变规律对黑土区耕地质量建设和粮食安全生产有重要意义。本研究拟以13个国家级黑土长期定位试验监测点为平台,对20世纪80年代以来近30年的黑土肥力和生产力水平进行分析,以期探明我国黑土肥力和生产力的演变特征,为黑土耕地质量管理和培肥提供科学依据和指导。 【方法】 利用时间趋势分析和平均值及中值分析的方法对近30年黑土常规施肥下土壤养分和作物产量的变化趋势进行了分析,分别总结了黑土有机质 (SOM)、全氮、有效磷、速效钾、pH以及玉米产量在不同监测时期的演变特征和总体变化趋势;运用主成分分析和相关分析分别对上述5个肥力因子和作物产量进行分析,得出黑土土壤肥力的主要贡献因子和影响黑土作物产量的主要肥力因子。 【结果】 与初始监测阶段相比,黑土有机质、全氮、有效磷和速效钾含量均有提高,土壤速效养分含量增幅明显,2012—2016年黑土有效磷含量平均值为37.73 mg/kg,较监测初期的平均值 (17.38 mg/kg) 显著提高了117.1%;土壤速效钾含量也显著升高,2012—2016年速效钾的平均含量 (224.31 mg/kg) 较监测初期 (171.50 mg/kg) 提高44.9%。黑土的pH值呈现下降趋势,经过近30年长期施肥,黑土的pH值下降了0.59个单位。主成分分析结果表明,黑土土壤肥力整体增加的两个决定因子是土壤速效钾和有效磷,主要障碍因素是较低的土壤全氮和有机质含量。相关分析结果表明,影响玉米产量的主要肥力因子是土壤有机质和全氮含量。 【结论】 在农民习惯施肥管理模式下,近30年黑土肥力和生产力水平整体提高,但持续提升肥力后效不足,同时土壤pH值降低,存在酸化的风险;黑土肥力提升的主要障碍因子是土壤全氮和有机质含量,所以黑土耕地培肥应该在平衡配施氮磷钾肥的基础上增加有机物料投入。      

旱地不同土壤培肥技术效应研究

研究采用定位研究的方法,研究了化肥及其与有机肥、秸秆还田配施的土壤培肥技术在旱地土壤培肥、作物产量及水分利用等方面的作用效果,5年试验结果表明:单施化肥对提高土壤有机质及水分利用效率作用不明显,增施有机肥+秸秆还田土壤有机质含量增加5.0 g kg-1以上、速效K 73.5 mg kg-1,并也明显提高土壤全N与有效P含量;增施有机肥+秸秆还田较单施化肥小麦可增产高达9.40%,玉米增产10.94%;不同土壤培肥技术的稳增系数小麦大于玉米;增施有机肥+秸秆还田玉米水分利用效率小麦达1.63 kg m-3与1.66 kg m-3,玉米达2.64².80 kg m-3,明显高于不施肥处理及单施化肥处理,降水利用率则较单施化肥提高10%以上,较不施肥提高20%以上;玉米水分利用效率高于小麦40%以上,合理提高玉米产量是提高旱地水分利用效率的重要途径,年降水量600 mm左右且分布合理的情况下,旱地小麦玉米产量可达15 t hm-2。