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。     

土壤结构改良剂对风沙土水稳性团聚体改良效果及机理的研究

采用PAM、β-环糊精、沃特保水剂、腐殖酸等4种土壤结构改良剂，通过室内土柱培养，以研究其对风沙土有效的改良效果，并探讨其作用机理和合理的施用浓度。结果表明，4种改良剂均可促进〉0．25mm水稳性团聚体的形成，在低浓度（0．05％～0．1％）下其趋势为：沃特保水剂〉β-环糊精〉PAM〉腐殖酸，在高浓度（0．2％～0．4％）下趋势为：PAM〉β-环糊精〉沃特保水剂〉腐殖酸。4种改良剂在浓度为0．05％～0．4％时，均可有效地降低风沙土团聚体的分形维数，改善风沙土结构，尤其沃特保水剂改良效果最明显。在低浓度下，4种改良剂均可有效地降低土壤容重。回归分析和方差分析表明，沃特保水剂主要作用于5～1mm粒径的团聚体，其适宜浓度为0．05％左右。     

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。     

甘氨酸-β-环糊精对土壤中铅的增溶、解吸行为研究

为改善β-环糊精（β-CD）的水溶性及对重金属的配位能力,将β-环糊精和甘氨酸在碱性条件下用环氧氯丙烷连接起来,合成水溶性极好并能跟重金属形成配位作用的甘氨酸-β-环糊精（GCD）,研究了GCD对铅的增溶、解吸行为,考察了pH、离子强度、有机质和甘氨酸-β-环糊精初始浓度对铅的解吸影响。结果表明,GCD对碳酸铅的增溶效果显著,当其浓度为30g.L-1时,水溶液中铅离子浓度可接近7000mg.L-1。GCD对铅解吸能力随着土壤中有机质含量的增加而降低,pH值的升高、离子强度的增加和GCD初始浓度增加有利于铅的解吸。GCD对铅污染土壤的解吸符合准二级动力学模式,该静态解吸研究可以为铅污染土壤的修复提供基础信息。     

甘氨酸-β-环糊精对蒽的增溶、解吸行为研究

为改善β-环糊精的水溶性,将β-环糊精和甘氨酸在碱性条件下用环氧氯丙烷连接起来,得到水溶性极好的甘氨酸-β-环糊精,研究了甘氨酸-β-环糊精对蒽的增溶、解吸行为,考察了pH值、甘氨酸-β-环糊精初始浓度、温度、不同环糊精类型对蒽解吸的影响。结果表明:甘氨酸-β-环糊精对蒽的增溶效果增强显著,其50 g/L时对蒽的增溶倍数可以达到20多倍,甘氨酸-β-环糊精对蒽的解吸随pH值的升高而降低,升高温度和甘氨酸-β-环糊精初始浓度有利于蒽的解吸,甘氨酸-β-环糊精对蒽的解吸要好于α-环糊精和β-环糊精,甘氨酸-β-环糊精对蒽污染土壤的解吸符合准二级动力学模式。该静态解吸研究可以为蒽污染土壤的修复提供基础信息。     

保水剂对旱作马铃薯产量及水分利用效率的影响

为探究宁南地区保水剂对马铃薯关键生育期水分利用及作物产量的影响,本研究采用沃特和微生物保水剂,以不施保水剂处理为对照,研究2种保水剂不同用量(30、60、90 kg·hm~(-2))对土壤水分、马铃薯产量及水分利用效率的影响并对经济效益进行分析。结果表明,在作物主要生育期,微生物保水剂可改善马铃薯生育前期耕层土壤水分含量,促进马铃薯的生长,而沃特保水剂的施用可提高马铃薯中后期深层土壤水分含量,其作物地上部生物量显著高于不施保水剂处理。与对照相比,沃特保水剂施用90 kg·hm~(-2)时马铃薯增产效果最佳,其水分利用效率最高,分别较对照提高44.1%和75.8%,微生物保水剂60 kg·hm~(-2)次之;施用沃特保水剂60 kg·hm~(-2)的商品薯率最高(87.3%),微生物保水剂60 kg·hm~(-2)次之。结合经济效益分析发现,在宁南旱地马铃薯生产中,推荐施用沃特保水剂30~60 kg·hm~(-2)能显著提高马铃薯的经济效益。本研究为保水剂在旱作区的应用提供了理论依据。     

3种改良剂对油菜生物量及其吸收重金属的影响

通过连续三季盆栽试验研究粉煤灰、膨润土、腐殖酸提高油菜生物量,降低油菜Cd、Pb、Cu、Zn浓度的效果。结果表明,膨润土、腐殖酸、粉煤灰的施入提高油菜生物量的效果第二季好于第一、三季。仅考虑对生物量的影响,改良剂效果为膨润土>腐殖酸>粉煤灰。第二季膨润土降低油菜Cd浓度效果较好;第二季粉煤灰、第二季膨润土及第二、三季腐殖酸降低油菜Pb浓度效果较好,3种改良剂均有降低油菜中Pb浓度的效果;3种改良剂均未显著影响油菜中Cu浓度;第二季膨润土降低油菜Zn浓度效果较好。3种改良剂抑制土壤重金属进入油菜的效果不同,应用时可根据改良剂特点适时施入土壤,充分发挥改良剂吸附、固定重金属的作用。     

不同覆沙厚度下保水剂对沙质土壤水分垂直分布的影响

基于保水剂施入土壤后氧化、见光易分解的特性,探究不同覆沙厚度下保水剂对沙质土壤垂直水分的影响。采用室内重建土柱的方法,在人工模拟降雨条件下设置4组保水剂用量(0,0.1%,0.2%和0.4%)的均质供试土体的基础上,再与4个覆沙厚度(0cm,5cm,10cm和15cm)风沙土按照随机区组设计16个处理,研究不同覆沙厚度下保水剂对沙质土壤(0—30cm)水分垂直分布的影响。结果表明:(1)保水剂用量对混合层水分含量影响最为直接,效果最显著;(2)土壤各层含水率随着保水剂用量的增加而增加,且不同保水剂用量处理下0—30cm土层含水率分别为(18.78±0.52)%,(22.77±1.89)%,(37.01±10.55)%和(46.47±14.27)%;(3)4个覆沙厚度下含水率均达到显著性差异,各层含水率随着土层深度的增加而增加;(4)保水剂用量0.2%和覆沙5cm时,0—10cm,10—20cm和20—30cm 3个土层土壤含水率分别为25.90%,37.19%和41.68%,不但省时省力,而且满足植物的生长需要。     

改良剂施用对矿区复垦土壤水稳性团聚体及有机碳组分的影响

  目的  探究施用不同种类和数量改良剂对矿区复垦土壤水稳性团聚体和有机碳的影响。  方法  在山西省古交市屯兰煤矿复垦6年的地块上设置随机区组试验,在0 ~ 20 cm土层按土壤重量的1%、3%、5%分别施用腐殖酸和泥炭两种改良剂,于施用后1年和2年时两次取样测定0 ~ 20 cm土壤团聚体组成、有机碳含量及其组分,对不同种类和数量改良剂的改良效果进行评价。  结果  施用腐殖酸、泥炭后1年时各处理土壤 > 2 mm水稳性团聚体质量分数均高于对照,增幅为1.53% ~ 62.27%,且土壤水稳性团聚体均以大团聚体（> 0.25 mm）为主;施用改良剂后2年时各处理土壤水稳性大团聚体含量降低,降幅为1.73% ~ 11.35%,土壤团聚体以 < 0.053 mm粒级的团聚体为主。施用改良剂后腐殖酸处理的土壤有机碳储量、固碳量和固碳速率呈先增加后减少的趋势,泥炭处理随泥炭施用量的增加而增加。施用改良剂后土壤 > 2 mm粒级团聚体质量分数与土壤有机碳储量呈显著正相关。施用改良剂能增加复垦土壤矿物结合态有机碳含量,且施用腐殖酸处理的含量高于泥炭处理。施用改良剂后2年时与1年相比,复垦土壤颗粒态有机碳含量呈增长的趋势,土壤铁铝键结合态有机碳含量则呈降低趋势。施用腐殖酸、泥炭可增加复垦土壤羧酸、醇类等官能团含量,显著增加土壤中多糖物质的含量。  结论  在矿区复垦土壤上施用腐殖酸、泥炭可显著增加土壤大团聚体数量,提高土壤有机碳、矿物结合态有机碳和颗粒态有机碳含量及土壤固碳量;随腐殖酸、泥炭施用量增加,土壤固碳速率增加、固碳效率减小;复垦区土壤改良需逐年施用腐殖酸、泥炭等改良剂,才能获得稳定的改良效果。     

土壤侵蚀与土壤肥力

对土壤侵蚀与土壤肥力概念进行了阐述,分析了两者之间的关系,指出土壤侵蚀与土壤肥力之间的作用是相互的,侵蚀造成土壤肥力的丧失,而土壤肥力的丧失反过来又加剧侵蚀作用的加强.在此基础上,提出了治理土壤侵蚀和培育土壤肥力时应注意的问题与治理方法.     

土壤干密度和含水率对2种紫色土抗剪强度的影响

选择广泛分布于重庆丘陵山区的钙质紫色土和中性紫色土2种土壤,通过室内三轴剪切试验测定含水率和干密度交互作用对土壤抗剪强度指标的影响。结果表明:(1)在相同干密度情况下,2种土壤粘聚力(c)随着含水率增加呈现出先增加后减小的趋势,在相同土壤含水率水平下,土壤粘聚力(c)随干密度增大而增大;2种土壤内摩擦角(φ)在各干密度条件下均随着含水率增加呈明显减小的趋势。(2)含水率和干密度的交互作用对粘聚力(c)有显著影响,粘聚力(c)随着干密度的增大而增大,且每一个干密度都有一个含水率与之对应,并在此交互条件下c达到最大。钙质紫色土粘聚力(c)在干密度为1.7g/cm3,含水率为11%时达到极大值,此时粘聚力(c)为154.59kPa,中性紫色土粘聚力(c)在干密度为1.6g/cm3,含水率为8%时达到极大值,此时粘聚力(c)为126.38kPa。(3)含水率和干密度的交互作用对内摩擦角(φ)影响相对较小,同一干密度下,其φ值差异不大,随干密度的增大缓慢增大,相对而言,含水率对内摩擦角(φ)的影响更明显。钙质紫色土内摩擦角(φ)随含水率的增大呈曲线下降,中性紫色土内摩擦角(φ)随含水率增大有一个短暂的增大过程,而后随之迅速减小。     

红壤和紫色土抗侵蚀性指标的计算方法研究

以长江流域主要侵蚀性土壤——红壤和紫色土为研究对象,以土壤可蚀性K值作为土壤抗侵蚀性指标,采用通用土壤流失方程计算得到人工模拟降雨试验下红壤和紫色土的抗侵蚀性指标,分别为0.325 2和0.276 3。应用侵蚀—生产力评价模型（EPIC）,根据上述两种土壤的理化性质计算其土壤抗侵蚀性指标,分别为0.313 8和0.266 8。分析比较这两种方法得到的土壤抗侵蚀性指标,最终得到侵蚀—生产力评价模型（EPIC）的修正系数（1.04）。     

大力开展水土保持 综合防治风沙

大力开展水土保持综合防治风沙周文智（中华人民共和国水利部，北京１００７６１）我国是受风沙危害严重的国家之一，沙漠沙地面积大、分布广，不仅有大面积的内陆沙漠沙地，而且还有沿海、河岸、湖周沙地。据１９９２年水利部公布的最新遥感普查结果，我国受风力侵蚀的面...     

引洪灌溉沙漠 综合治理沙害

引洪灌溉沙漠综合治理沙害于振江（新疆维吾尔自治区水利厅农水处，乌鲁木齐８３００００）新疆策勒县位于世界著名的流动性大沙漠──塔克拉玛干沙漠南缘，是新疆风沙灾害最为严重的县之一。历史上，策勒县城曾三次因风沙湮埋而被迫迁移。近代，由于人类不当的社会经济活...     

略谈水土流失与土壤侵蚀

目前人们对“水土流失”等名词的理解不一，可概括为五种类型。导致理解歧义的原因，主要为水土保持科学产生和发展的历史与语言词汇两个方面。“水土流矢”与“土壤侵蚀”是两个有区别的概念，对水土流失、土壤侵蚀与水土保持等基本概念的理解，必须同我国水土保持工作实践结合起来。     

不同改良剂对宁夏地区盐碱土土壤结构的影响

采用玉米室内盆栽试验的方法,研究了宁夏回族自治区石嘴山市平罗县姚伏镇大兴墩村的盐碱土在施用硫磺、有机肥、石膏、PAM等不同土壤改良剂对土壤结构的影响.研究结果表明,4类改良剂均有效降低了土壤容重,土壤空隙度随之增加,土壤物理结构的改善与水分利用相互配合,共同促进了当地盐碱土的改良;硫磺的最佳用量确定为在30.45 g/盆,并需要注意土壤通气性,防止发生反硫化作用,对玉米根系产生毒害;综合而言,PAM改良效果最佳.其次是石膏和S3处理.     

不同地表条件下黑土区坡耕地侵蚀过程中土壤团聚体迁移

土壤侵蚀过程中,土壤团聚体的迁移反映了团聚体的破碎程度及径流的搬运能力,直接影响着侵蚀强度.以东北典型薄层黑土区耕层土壤为研究对象,采用模拟降雨试验方法,研究裸露休闲、纱网覆盖与秸秆覆盖3种地表条件下不同粒级(>5 mm,2～5 mm,1～2 mm,0.5～1 mm,0.25～0.5 mm和<0.25mm)土壤团聚体的迁移特征.结果表明:(1)纱网覆盖与秸秆覆盖具有削减径流和抑制侵蚀的作用,其中抑制产沙作用更明显,减沙率分别为75%和99%以上;(2)3种地表条件下,<0.25 mm团聚体是主要的流失粒级,其占到团聚体流失总量的50%以上;各粒级流失量均表现为:裸露休闲>纱网覆盖>秸秆覆盖;(3)纱网覆盖和秸秆覆盖下的团聚体粒级分布与裸露休闲的相比,差异较为明显的均是<0.25 mm粒级,该粒级流失量较裸露休闲的分别减少74.62%和99%;秸秆覆盖与纱网覆盖之间差异明显的是<0.25 mm与1～5 mm粒级,流失量较纱网疆盖的分别减少97.81%和86.03%;(4)秸秆覆盖下团聚体平均重量直径表现为最大;分形维数和平均重量比表面积均表现为:裸露休闲>纱网覆盖>秸秆覆盖.     

黑土区土壤剖面水分动态变化研究

通过对2007年5-9月作物生长季内农Ikt黑土土壤剖面水分含量的监测,分析了黑土区土壤剖面水分分布特征,季节性动态变化和变异系数.结果表明,在观测期内农田黑土水分在剖面上随土层深度的增加呈现出先增加,再减少,后增加的趋势;土壤剖面各土层土壤水分含量随时间的变化表现为先减小,后增加,再减小的波浪式,这与降雨量的季节性分布和作物生长发育密切相关;在观测期内没有发现激变层,土壤水分变异系数的最大值出现于0-10 cm,随着土层深度的增加变异系数呈减小的趋势.     

土壤质量与土壤可持续管理

土壤是农业生存之本,土壤质量是联系土壤管理与可持续农业的桥梁与纽带。介绍了土壤质量的概念及其发展,在客观地分析我国土壤质量现状的基础上,提出土壤管理必须建立在土壤质量的基础上并兼顾土壤的生产性、稳定性、持续性、生存性及社会的可接受性,才能实现农业的可持续发展。