河套灌区向日葵耐盐指标评价

在盐分胁迫下筛选作物不同耐盐指标的适用性,可为耐盐育种和分子标记辅助选择育种提供科学依据。为确定河套灌区向日葵的耐盐指标,本研究以当地主栽品种‘LD 5009’为研究对象,2年共选择14个典型地块作为定位观测点,分析向日葵产量、生物量、株高等12个指标对盐分胁迫的响应,筛选随土壤饱和浸提液电导率(ECe)增加而减小的指标,采用非线性最小二乘数值逼近法建立其随不同土层土壤ECe的S型耐盐方程。结果表明:向日葵产量、生物量、株高、叶面积指数、花盘直径、叶片和茎秆K+含量随土壤盐分的增加而下降。其中,0~20 cm土层ECe与生物量的耐盐函数决定系数最大;盐分胁迫对向日葵叶绿素的合成影响不大;盐分胁迫下,Na+含量逐渐增加,而脯氨酸和SOD含量先增加后减小。因此,盐分胁迫下生物量可作为河套灌区向日葵耐盐性分析的关键指标。     

艾比湖湿地不同植物群落下土壤水盐空间变异性

以艾比湖湿地为研究区,运用传统统计学和地统计学相结合的方法对4种典型植物群落下土壤水盐含量变化进行了研究。结果表明:(1)4种植物群落中,碱蓬群落、盐节木群落和梭梭群落土壤含盐量呈中等变异,而芦苇群落土壤水盐则呈现较强的差异性(2)随着土层深度的增加,盐节木群落和梭梭群落中土壤含水量差异性不大,碱蓬群落和芦苇群落则呈下降趋势,而对于土壤盐分,除梭梭群落外,其余3种植物群落各土层盐分呈降低趋势,且表层盐分含量相对较高(3)在空间结构性分析中,不同植物群落下土壤含水量和盐分在一定区域范围内空间特结构性显著,能较好地满足高斯模型分布,由于受气候、距湖距离、湖面积波动及土壤类型等因素作用,4种植物群落中土壤含水量和盐分均具有较强的空间自相关性(4)对土壤水盐含量变化的相关性分析中,4种植物群落下土壤水盐含量与其关联性都相对较小,其中碱蓬群落和芦苇群落呈正相关关系,盐节木群落和梭梭群落呈负相关关系。总体来说,碱蓬群落和芦苇群落土壤水盐总变异趋势大于梭梭群落和盐节木群落,说明距湖远近对土壤水盐空间变化有一定的影响。     

盐胁迫对柳树新无性系苗木生长和土壤酶活性的影响

通过盐分胁迫下柳树2个无性系的盆栽试验,发现盐分对苗木的成活和生长都有一定的抑制作用。随着盐分浓度的提高,苗高、地上与地下部分生物量都呈下降趋势;盐分的存在同样影响到叶片叶绿素含量和脯氨酸含量的变化。通过回归分析发现,盐分浓度与叶片叶绿素含量之间存在着线性负相关关系,与脯氨酸含量之间存在着抛物线形相关关系。土壤中盐分的增加不仅影响到植物的生长发育,而且对土壤自身的物理、化学性状也产生不良效应。,同时还测定了盆栽土壤中土壤葡糖苷酶和土壤天冬酰胺酶活性的变化。结果表明这两种酶的活性都随土壤中盐分浓度的提高而下降,说明盐分对土壤的理化性状和肥力状况都产生了抑制作用。参试的2个柳树无性系中,W1的耐盐能力强于W2。     

莫索湾垦区不同滴灌年限及不同水质灌溉棉田盐分运移规律研究

为分析莫索湾垦区不同滴灌年限及不同水质灌溉棉田膜下滴灌盐分的运移规律,从不同土壤质地、不同生育时期、水平方向不同土层、垂直方向不同土层、总盐含量与产量间关系等5个方面对膜下滴灌盐分的运移进行了分析比对,初步得出:黏土中的盐分积累最重,壤土中次之,砂土积累最少;随着生育时期的推后,各土层含盐量都有不同程度的加大;水平方向露地行中央土层盐分积累最多,滴头处盐分积累最少;垂直方向盐分的积累在0-60cm土层逐渐增加,60-100 cm土层盐分积累受膜下滴灌影响较小;总盐含量越高产量下降越严重;总体来说,井水灌处理要比河水灌各处理积盐多.分析认为,井水与河水轮灌,定期大水漫灌洗盐,恢复排碱渠功能以及合理的轮作是土壤脱盐的必要手段.     

河套灌区土壤盐分对化肥氮素转化过程的影响研究

土壤盐渍化严重影响土壤养分利用与生产力提升,为阐明土壤盐渍化对河套灌区农田土壤肥料氮素转化关键过程的影响。以内蒙古河套灌区不同含盐量土壤为试验材料,通过室内恒温培养试验,分析了不同盐分梯度下土壤中氮素转化的水解和硝化过程。试验共设置了低盐(EC_(5:1)=1.46 dS/m)、中盐(EC_(5:1)=2.19 dS/m)、高盐(EC_(5:1)=3.43 dS/m)3种盐分梯度,分别施用尿素和磷酸二铵两种化学氮肥。研究结果表明:①土壤盐分升高抑制了尿素的水解作用,高盐处理尿素的净水解量较中盐和低盐处理分别降低19.4%和27.1%,而土壤盐分在中盐时对磷酸二铵的水解表现出促进效应,中盐处理磷酸二铵净水解量较低盐、高盐处理分别提高33.6%和4.3%。②土壤高盐分会抑制硝化反应的开始,高盐处理相较低盐、中盐处理推迟3 d左右;土壤盐分升高对两种氮肥净硝化量的影响均表现为先促进后抑制的作用,中盐处理尿素的净硝化量,较低盐、高盐处理分别提高了8.6%和9.1%,中盐处理磷酸二铵的净硝化量,较低盐、高盐处理分别提高了19.1%和5.1%。③在等氮输入条件下,各土壤盐分梯度下磷酸二铵处理转化产生的铵态氮、硝态氮、无机氮均高于尿素处理。土壤盐分含量对化肥氮转化影响显著,不同肥料种类其影响存在差别;土壤盐分升高对肥料养分的释放存在抑制,适量的土壤盐分会促进硝化作用,这增加氮素淋溶损失的风险。     

日光温室灌溉模式及土壤管理对盐分的影响

滴灌施肥和秸秆还田通过影响盐分投入量、灌溉水运移等影响盐分在土壤表层的累积,灌水洗盐是降低土壤盐分累积的重要措施。通过测定长期滴灌和漫灌模式下不同秸秆处理中休闲期间土壤耕层盐分含量变化,分析了日光温室灌溉模式及土壤管理对盐分的影响。结果表明:在作物收获后,滴灌模式和漫灌模式下全盐含量平均分别为2 402,1 713mg/kg,滴灌模式下全盐含量的增加主要来源于Ca~(2+)、SO_4~(2-)和NO_3~-离子的增加,分别占全盐增加量的12.9%,63.4%,23.6%。施用秸秆使滴灌模式下盐分含量显著增加5.8%~23.4%,但对漫灌模式下的盐分含量无显著影响。休闲期间的单次大水漫灌使滴灌模式下Mg~(2+)、Na~+、K~+和NO_3~-的含量显著降低58%~69%,61%~63%,37%~50%,37%~45%,使漫灌模式下Mg~(2+)和NO_3~-离子显著降低38%~44%,5%~12%,对该模式下其他阳离子含量无显著影响。HCO_3~-在休闲期间变幅大,变化趋势与NO_3~-趋势相反。休闲期间的土壤管理使滴灌模式土壤盐分显著降低29%,漫灌模式降幅仅为8.7%。总体来说,滴灌模式及在此模式下施用秸秆显著增加土壤盐分含量,经休闲期间的大水漫灌和高温闷棚过程后盐分降低明显,但仍稍高于漫灌模式,应在生产中进一步降低氮、钾肥及硫基水溶肥的施用量。     

盐渍生境下野生琵琶柴盐分分布及泌盐特点

对干旱盐渍环境下野生琵琶柴泌盐结构、泌盐规律及其与土壤盐分、植物盐分分布的关系进行了研究。研究表明 ,生长在硫酸钠盐土上的琵琶柴体内Na 、SO2 -4含量较高 ,其次是Cl-、Mg2 和K ,Ca2 含量最低。在一天之中植物体内含盐量保持稳定 ,叶片盐分离子含量高于枝条。光学显微观察显示 ,琵琶柴叶片具有多细胞盐腺 ,可分泌K 、Na 、Ca2 、Mg2 、Cl-和SO2 -4。其分泌细胞对于离子的分泌作用受到温度及昼夜变化的影响 ,表现为上午的分泌量高于下午 ,白昼高于夜间。盐腺对于不同离子的分泌速率表现为 :对于Cl-的分泌最高 ,其次是Na 和SO2 -4,而对于K 的分泌高于对Ca2 、Mg2 的分泌。但与植物叶片含盐量相比 ,琵琶柴盐腺对于Cl-的相对分泌远高于其他离子 ,分泌的盐分中Na/K比值高于植物体Na/K比值。以上结果表明 ,琵琶柴体内盐分离子含量与土壤盐分离子含量及其自身对于元素的吸收特性有关 ;而盐腺对于盐分的分泌作用在受到温度变化影响的同时 ,对离子分泌具有较高的选择性。琵琶柴对于不同元素的这种选择性吸收及分泌特性对适应盐渍生境有一定意义。     

苏北沿海滩涂盐土上油葵盐肥效应研究

2008年在江苏沿海海涂进行田间试验研究了不同盐分含量土壤上油葵盐肥耦合效应.结果表明:①土壤盐分含量在2.9 ～ 3.6 g/kg时对油葵籽粒产量影响不大,但随着土壤盐分含量的增加,在5.9 ～ 6.8 g/kg时,油葵籽粒产量显著下降.随土壤盐分含量的增加,茎叶生物产量、根生物产量、株高与籽粒产量变化趋势相似.随着N肥和P肥使用量的增加,油葵籽粒产量显著增加,油葵茎叶和根生物产量与株高随着N肥和P肥使用量增加的变化趋势与籽粒产量变化相似.②随着土壤盐分含量的增加,N和P效应越明显,油葵茎粗、盘直径、盘重、茎叶重和根重在不同土壤盐分含量下,随着施N、P量的增加,其变化趋势与油葵主茎高度的变化趋势相似.③各处理措施均能影响油葵籽粒产量,经方差分析,土壤盐分含量、N肥施用量、P肥施用量、盐肥交互作用、NP肥交互作用均呈极显著关系,从处理间区别看,影响油葵产量的主要因素是土壤盐分含量,N肥和P肥次之.     

不同生境下盐生灌木盐岛效应的变化及生态学意义

为探明生境与植物种类对盐岛效应的影响,选取了分布于塔里木盆地北缘盐化草甸生境和灌丛生境的3种盐生灌木,即多枝柽柳(Tamarix ramosissima)、盐穗木(Halostachys caspica)、盐节木(Halocnemumstrobilaceum),分析了植丛下与植丛间土壤的pH、总盐和8种盐分离子含量的变化。研究结果表明在盐化草甸生境,只有盐节木植丛下的土壤盐分呈明显的富集状态,即形成了盐岛;而在灌丛生境,3种盐生植物均具有明显的盐岛效应,且盐岛效应以盐节木最高,多枝柽柳最低。数据分析进一步表明盐岛效应的强弱受植物种类和所处生境的影响:即分布于高盐环境的盐生植物和耐盐能力强的植物盐岛效应更为明显。而生境变化和植物种类的不同,对盐岛内盐分离子的富集也有不同的影响。盐岛效应的增强有加速草甸向盐生灌木为主的荒漠退化的趋势。     

湖南植烟土壤盐分及其表聚特征研究

对湖南主要植烟区表层土壤总盐及主要盐分离子的组成进行了分析.结果表明:烟叶收获后,植烟土壤盐分表聚现象严重,表层土壤总盐量达4.17 g/kg,与强度盐化土相当.烟-稻轮作土壤盐分表聚明显强于早地烟土壤,同时,在烟-稻轮作区又以衡阳土壤盐分含量最高,永州和郴州其次:烟-稻轮作区植烟土壤表层盐分离子以N03-、SO42-、Ca2 和K 为主,占总盐量的95.21%.     

土壤孔隙结构与土壤微环境和有机碳周转关系的研究进展

土壤结构是土壤功能的基础,不仅影响土壤养分的供应、水分的保持及渗透、气体的交换等过程,还为土壤微生物提供了物理生境,并调控土壤有机碳的周转这一关键过程。土壤的孔隙特征能够直接、真实地反映土壤结构的好坏;用土壤的孔隙特征作为试验指标能更好地反映土壤结构对这些过程的调节作用。在此基础上,将高度异质性的土壤孔隙结构同土壤微环境的变化和土壤有机碳的周转过程进行定量分析,对深入了解土壤结构在土壤生态系统中的功能至关重要。因此,着重从土壤孔隙结构对土壤微环境的影响及其与有机碳的关系两方面展开,剖析土壤孔隙结构调控作用下的土壤微环境响应过程,阐述土壤孔隙结构对土壤有机碳周转产生的直接、间接影响,强调土壤孔隙结构在调节土壤有机碳周转进程中的重要作用,并对土壤孔隙结构在调节土壤有机碳周转、植物残体分解及其与微生物协调作用机制等方面研究提出展望。     

东北黑土区土壤退化及水土流失研究现状

东北黑土区严重的水土流失破坏了宝贵的黑土资源,危及当地群众的生产生活条件,恶化了生态环境,制约了当地经济社会的可持续发展,对我国的粮食安全构成了严重威胁。当前黑土区土壤退化及水土流失研究的领域主要集中在:现状研究、影响因素研究以及土壤侵蚀研究。在概述当前黑土区土壤退化及水土流失研究概况的基础上,指出应该加强研究的领域在于综合性的水土流失研究,融雪侵蚀模拟,先进的土壤侵蚀预报模型应用等方面。     

Soil Erodibility and Physicochemical Properties of Collapsing Gully Alluvial Fans in Southern China

In southern China, collapsing gully erosion produces massive deposits of sediment on the plough layer of alluvial fan farmland, leading to reduced nutrients, increased erodibility, and even desertification. The aim of this study was to investigate soil erodibility (the factor K in the universal Soil Loss Equation, USLE) and physicochemical properties of the alluvial fans of the most severe collapsing gully erosion areas (Hubei, Jiangxi, Fujian, and Guangdong provinces) in southern China. The soils of the collapsing gully alluvial fans had a higher bulk density, but a lower total porosity, saturated water content, and silt and clay fractions than the control (CK) soils from the farmland without desertification. Soil quality gradually decreased from fan edge to fanhead. Significant decreases were found in soil pH, organic matter, cation exchange capacity, and total potassium, nitrogen, and phosphorus, as well as available nitrogen, phosphorus, and potassium, resulting in a gradual decrease in soil nutrients from the fanedge to the fanhead. Soil erodibility was greatest in the fanhead, and soil erodibility K values of the alluvial fans were 53.71%, 66.28%, 67.53%, and 71.68 % greater than that in those of the CK soils of Hubei, Jiangxi, Fujian, and Guangdong, respectively, indicating a significant correlation between the soil erodibility K values and physicochemical properties, particularly sand fraction and organic matter content. The results provide new insights into the relationship between soil physicochemical properties and erodibility of alluvial fans, and suggest that improving soil structure might increase soil fertility in the collapsing gully alluvial fan farmland.     

土壤培肥过程中氯离子累积与分布规律研究

以陕西杨凌杜寨村为中心,沿南、西、北3条辐射线分别采取耕层和剖面土样,探讨土壤中Cl^-的累积与垂直分布情况,揭示受人类生活影响历史较长的杜寨村农田土壤中Cl^-的累积状况与迁移规律。结果表明,在半干旱偏湿润气候地区,由于受自然环境因素和人为因素的强烈影响,Cl^-在村庄附近的土壤耕层呈现出累积趋势,随着离村庄距离的增加而明显减少;土壤剖面上Cl^-的含量随着土壤深度的增加也逐渐减少;Cl^-在土壤耕层虽然表现出一定的累积趋势,但累积量并不高,暂时不会影响作物的产量和品质。     

Relationship between greenhouse gas emissions and changes in soil gas diffusivity in a field experiment with biochar and lime

Reducing greenhouse gas emissions from arable soil while maintaining productivity is a major challenge for agriculture. Biochar is known to reduce N₂O emissions from soil, but the underlying mechanisms are unclear. This study examined the impact of green waste biochar (20 Mg ha^?1) and lime (CaCO₃; 2 Mg ha^?1) application on soil gas transport properties and related changes in these to soil N₂O and CO₂ emissions measured using automated chambers in a field experiment cropped with maize. In situ soil water content monitoring was combined with laboratory measurements of relative soil gas diffusion coefficient (D_p/D₀) at different matric potentials, to determine changes in D_p/D₀ over time. Cumulative N₂O emissions were similar in the control and lime treatment, but much lower in the biochar treatment. Cumulative CO₂ emissions decreased in the order: lime treatment > biochar treatment > control soil. When N₂O emissions were not driven by excess N supply shortly after fertilisation, they were associated with D_p/D₀ changes, whereby decreases in D_p/D₀ corresponded to N₂O emissions peaks. No distinct pattern was observed between CO₂ emissions and D_p/D₀. Cumulative N₂O emissions were positively related to number of days with D_p/D₀ < 0.02, a critical limit for soil aeration. These results indicate that improved soil gas diffusivity, and hence improved soil aeration, may explain the effect of biochar in reducing N₂O emissions. They also suggest that knowledge of D_p/D₀ changes may be key to explaining N₂O emissions.     

土壤润湿性受土壤特性及土地使用的影响

Depth distribution of soil wettability and its correlations with vegetation type, soil texture, and pH were investigated under various land use (cropland, grassland, and forestland) and soil management systems. Wettability was evaluated by contact angle with the Wilhelmy plate method. Water repellency was likely to be present under permanently vegetated land, but less common on tilled agricultural land. It was mostly prevalent in the topsoil, especially in coarse-textured soils, and decreased in the subsoil. However, the depth dependency of wettability could not be derived from the investigated wide range of soils. The correlation and multiple regression analysis revealed that the wettability in repellent soils was affected more by soil organic carbon (SOC) than by soil texture and pH, whereas in wettable soils, soil texture and pH were more effective than SOC. Furthermore, the quality of SOC seemed to be more important in determining wettability than its quantity, as proofed by stronger hydrophobicity under coniferous than under deciduous forestland. Soil management had a minor effect on wettability if conventional and conservation tillage or different grazing intensities were considered.     

设施栽培下原状土与扰动土水分特性的试验研究

以四川省双流县设施栽培土壤为研究对象,对其原状土与扰动土的土壤水分特征曲线、水分物理性质和比水容量等项目进行了研究。结果表明,扰动土水分特征曲线总体变化趋势与原状土较为一致。在低吸力阶段,相同吸力条件下扰动土含水量高于原状土,在高吸力阶段两者差异较小。扰动土毛管孔隙度、总孔度和凋萎含水量在剖面上的总体变化趋势与原状土较为一致。扰动土不同土层田间持水量和有效水含量差异较小,原状土的田间持水量和有效水含量均随土层加深而减少。在低吸力阶段,相同吸力条件下扰动土比水容量远高于原状土,但随土壤水吸力增加,扰动土比水容量变化趋势逐渐与原状土一致。     

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.     

土壤可蚀性研究现状及展望

<正> 土壤可蚀性(soil erodibility)是指土壤是否易受侵蚀破坏的性能,也就是土壤对侵蚀介质剥蚀和搬运的敏感性。与侵蚀营力一样,土壤可蚀性是影响土壤侵蚀量大小的又一个重要因子。在水土保持学科中,我国习惯上把“水”和“土”并列使用,而国际上则用“soil loss”、“soil erosion”、“soil conservation”或“soil and water conservation”等术语。显然,土壤是水土保持学科的重点。另一方面,土壤侵蚀营力等是土壤流失过程中的外部因素,而土壤性质才是内在因素,因此,水土保持学科中核心的也是重要的问题,应该是土壤保护。土壤可蚀性研究在水土保持研究工作中具有重要意义,国际上把土壤可蚀性研究一直作为水土保持学科研究的重要内容之一。     

长期化肥有机替代对黑土颜色及腐殖物质的影响

基于30年长期定位试验,通过测定黑土光谱反射率和不同腐殖质组分含量,探究了不同施肥对黑土土壤腐殖质含量、土壤颜色及二者之间的关系。试验设置5个处理:(1)休耕(Fallow);(2)不施肥处理(CK);(3)单施化肥(NPK);(4)有机肥部分替代化肥(NPKM);(5)秸秆部分替代化肥处理(NPKS)。结果表明:与NPK处理相比,Fallow、NPKS、NPKM分别显著提高49.7%,74.3%,27.0%的土壤有机碳含量(p<0.05)。NPKM处理中胡敏酸(HA)含量最高为3.9 g/kg,随后依次为CK、NPKS、NPK、Fallow。NPKM、NPKS和Fallow处理中土壤富里酸(FA)含量为2.2~2.3 g/kg,显著高于NPK和CK。NPKM处理中胡敏素(HM)含量为18.6 g/kg,显著高于其他处理(p<0.05)。不同处理间土壤光谱反射率由高到低依次为NPK>Fallow、CK>NPKS>NPKM,与CK处理相比,NPK土壤光谱反射率在平均提高6.5%,NPKS和NPKM则分别降低11.1%和15.1%。根据线性相关分析结果,黑土土壤光谱反射率与土壤HAHM均呈显著负相关关系(p<0.01),相关系数(r)分别为-0.858,-0.681。综合上述结果,长期有机物料投入可以显著提高黑土腐殖物质含量,降低黑土光谱反射率,使黑土颜色加深,而长期化肥施入则使黑土光谱反射率提高,出现"褪色"现象,有机粪肥在黑土中对土壤有机质和腐殖质含量的提升效果优于秸秆。