双江县冰岛五寨古茶园土壤养分状况及肥力质量评价

研究双江县冰岛五寨古茶园土壤养分状况及肥力质量水平,为该地古茶园土壤养分管理提供科学依据。测定了冰岛五寨古茶园 105 个土壤样本的pH、有机质(OM)、碱解氮(AN)、有效磷(AP)、速效钾(AK)、全氮(TN)、全磷(TP)以及全钾(TK)8 项土壤养分指标,以变异系数法确定权重,利用模糊数学隶属度函数模型计算土壤肥力综合指数;结合相关性分析与主成分分析,对冰岛五寨古茶园的土壤养分及肥力质量进行综合性评价。结果表明:冰岛五寨古茶园土壤 pH 值在 4.70～6.16 之间,均值为5.45;OM含量在 14.97～123.24 g/kg之间,OM含量丰富;AN含量为 78.17～327.37 mg/kg,其中冰岛老寨和糯伍两地均有4.76%的土壤处于Ⅲ级标准,存在供氮不足;AP含量储备充足,含量在 10.35～474.54 mg/kg之间,冰岛老寨处于高位水平;AK含量在 56.67～590.00 mg/kg之间,坝歪含量总体偏低,部分土壤缺乏钾素;TN、TP、TK的含量范围分别0.33～5.34、4.68～22.38、14.94～45.41 g/kg,TP、TK含量远高于优质茶园标准;相关性与主成分分析的结果表明,pH与其余7个养分间均存在相关性,土壤全量与速效氮素、磷素、钾素间均呈极显著相关;TP、AP、TN、AN、OM的含量对土壤综合肥力的影响较大。冰岛五寨古茶园土壤养分含量充足、肥力质量水平高,其中冰岛老寨的土壤肥力质量水平最优、最稳定。     

桂西北典型环境移民迁入区土壤养分特征分析

在桂西北典型环境移民迁入区,分析了5种土地利用方式表层(0-20 cm)土壤有机质(SOM)、全量养分和速效养分的变化特征.结果表明,根据变异系数(Cv)大小,除速效磷(AP)为强变异外Cv＞1.0),其余土壤养分都为中等变异(0.1＜Cv＜1.0).整体而言,移民迁入区SOM、全氮(TN)含量处于较高水平,速效氮(AN)、速效磷(AP)含量处于中等水平,全磷(TP)、速效钾(AK)处于偏低水平,而全钾(TK)处于低水平.土地利用方式是影响土壤养分的主要因素.灌丛和荒草地的SOM,TN,AN处于较高水平,果园和旱地则处于中等水平;次生林SOM处于较高水平,TN处于中等水平,而AN处于偏低水平.除旱地和果园AP含量处于中等水平外,不同利用方式土壤的TP,TK,AP,AK含量处于低或偏低水平.由于采取了较好的水土保持措施,移民后较大规模的土地利用变化没有导致明显的土壤退化,但需要增加磷钾肥的施用量.     

植物篱对紫色土区坡地土壤养分分布特征的影响

通过土壤养分测定,研究了新银合欢植物篱对紫色土区坡地农耕地、经济林地两种土地利用方式及10°,15°坡度下土壤0-20 cm及20-40 cm层养分分布特征的影响。结果表明:植物篱对农耕地小区0-20cm层土壤中SOM、TK,对经济林小区土壤0-20 cm层中TK、AP的含量影响作用较显著;植物篱对农耕地小区土壤20-40 cm层中SOM、TN、TP、AK及TK,对经济林小区土壤20-40 cm层中TN、TK、AN及AK的含量影响作用较显著。农耕地及经济林地小区植物篱对土壤0-20 cm层和20-40 cm层养分含量影响作用大体上表现为农耕地经济林,10°15°,0-20 cm层20-40 cm层。此外,土壤0-20 cm层SOM与TP、AK间呈显著正相关,相关系数分别为0.543,0.581;与AN呈极显著正相关,相关系数为0.905。AN与AK间呈极显著正相关性,相关系数为0.637。AK与AP呈极显著负相关性,相关系数为-0.631。     

不同开发程度对沙坡头南山台子绿洲土壤性质的影响

在宁夏沙坡头南山台子扬黄灌溉绿洲选取草地、新耕地、老耕地、园地四种主要土地利用类型,通过采样分析其土壤理化性质特点,揭示开发过程、不同开发程度对当地土壤性质的影响。结果表明:(1)绿洲开发过程中,土壤p H呈降低趋势;随着灌溉时间的延长,土壤电导率逐渐下降。(2)草地被开发初期,土壤中养分含量出现不同程度的降低,以TN、TP、SOC下降最为显著(P 0.05);此后随着土地利用年限的延长,土壤养分含量有所增加且以园地变化最为显著(P 0.05)。(3)草地被开发后,土壤极细砂颗粒含量增加(P 0.05),随着土地利用年限延长土壤细黏粒含量增加,以开发为园地的增加最为显著(P 0.05)。(4)土壤细黏粒、粗黏粒与AN、TP、AP、SOC呈极显著正相关关系(P 0.01),与pH呈负相关关系(P 0.01);粉粒、极细砂与pH呈正相关关系(P 0.01),与其他因子呈负相关关系(P 0.01);细砂粒与pH呈正相关关系(P 0.01),与TN、TP为呈相关关系;粗砂粒只与SOC呈显著正相关关系(P 0.05)。(5)灌区土壤颗粒分形维数介于2.58～2.75之间,不同土地利用类型土壤颗粒分形维数大小依次为园地(2.75)老耕地(2.73)草地(2.70)新耕地(2.58)。(6)土壤颗粒分形维数AN、TN、TP、AP、SOC呈正相关关系,与pH呈负相关关系;与土壤细黏粒、粗黏粒均呈对数正相关关系(R2=0.6214,N=105,P 0.01;R2=0.5824,N=105,P 0.01),与粉粒、细砂粒呈对数负相关关系(R2=0.1172,N=105,P 0.01),与极细砂呈线性负相关关系(R2=0.6352,N=105,P 0.01),与粗砂粒相关性不显著(N=105,P 0.05)。表明灌区长期土地开发利用能够有效改善土壤性质,促使土壤肥力提高、土壤颗粒细化。     

拉萨河流域中下游洪积扇土壤养分评价

  【目的】  洪积扇是拉萨河流域珍贵的土地资源,目前西藏对洪积扇土地资源的管理还相当粗放,过度放牧、不合理开垦等人为活动已导致部分土地资源土壤肥力低下。本研究根据实地调查所得的土壤养分数据,对拉萨河流域中下游洪积扇的土壤养分状况进行综合评价,为其进行合理开发利用奠定基础。  【方法】  选取该区域20个典型洪积扇,分别于2019年和2020年7—8月采集土壤样本,测定土壤有机质(OM)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)、碱解氮(AN)、有效磷(AP)和速效钾(AK) 7个指标。基于主成分分析确定各养分指标的权重,以全国第二次土壤养分普查养分分级标准为依据,应用物元模型进行土壤养分综合评价。  【结果】  洪积扇土壤OM、TN、TP、TK、AN、AP和AK的含量分别为2.65～314.57 g/kg、0.14～17.55 g/kg、0.04～2.06 g/kg、7.71～25.57 g/kg、7.70～358.56 mg/kg、0.12～342.50 mg/kg和17～1350 mg/kg。在321个样点中,土壤TN和TP含量在Ⅳ级以下的样点分别仅占9.97%和15.89%,而土壤AN和AP含量在Ⅳ级以下的样点分别占46.42%和48.60%,土壤AN和AP含量缺乏;61.99%的样点土壤养分综合评价等级在Ⅳ级以上,土壤养分含量充足。洪积扇草地、灌丛和农田中Ⅳ级以上的样点分别占63.84%、55.77%和60%。土壤TN、OM和AN是影响土壤养分综合水平最主要的指标。土壤养分综合评价结果显示,20个洪积扇中有1个洪积扇为Ⅰ级,土壤养分含量极丰富;分别有9个洪积扇为Ⅲ和Ⅳ级,土壤养分含量较丰富或适中;仅有1个洪积扇为Ⅵ级,土壤养分含量极贫乏。 Ⅲ、Ⅳ和Ⅵ级洪积扇海拔和年平均降雨量逐级显著降低(P<0.05),年平均气温逐级显著升高(P<0.05)。  【结论】  拉萨河流域中下游洪积扇总体呈现出海拔越低,土壤养分水平越低的分布特征。20个洪积扇中,相对于土壤全氮和全磷,土壤有效氮和有效磷含量贫乏或极贫乏的样点数增加了36.45%和32.71%,并且在不同植被类型下均存在这种现象。     

库布齐沙漠典型防护林土壤养分特征

以库布齐沙漠典型防护林为研究对象,通过测定不同防护林的土壤理化性状,评估该防护林系统的土壤改良效益,为库布齐沙漠防护林的管理与养护提供理论依据。结果表明:(1)库布齐沙漠防护林营建15年后,在植被改良的作用下,原有的流沙质量发生了明显改变。与流沙环境相比,研究区土壤的碱解氮(AN)、速效磷(AP)、速效钾(AK)、有机质(SOM)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)含量分别提高了243.95%,37.89%,108.84%,138.71%,118.77%,42.41%,45.77%。与其他类型植被相比,沙枣防护林SOM、AK、TN含量的增长幅度最大,增幅分别为188.36%,151.84%,158.67%。樟子松防护林AN含量的增长幅度最大,增幅为481.86%。土壤物理性状随土层的增加规律各异,与流沙环境相比,土壤含水量(SWC)与孔隙度(PV)变化较显著。(2)研究区土壤的C/N变化范围为7.46~27.22;C/P变化范围为2.11~14.17;N/P变化范围为0.07~0.62。植被类型、土壤深度及二者的交互作用均极显著的影响土壤质量及化学计量特征,植被恢复主要受氮含量的限制。(3)通过冗余分析可知,土壤含水量和孔隙度与防护林土壤养分及化学计量特征相关性较显著,也是影响库布齐沙漠防护林土壤养分和化学计量特征的主要环境因子。研究结果可为评价库布齐沙漠防护林体系土壤改良效益提供数据支撑。     

滨湖城市典型公园化河口岸带土壤理化性状研究

为摸清五里湖公园化河口岸带土壤理化性质,探明土壤质量状况,本研究于2017年10月对五里湖3个典型公园化河口区域(陆典桥浜L、梁塘河C、圩田里河W)的24个点位进行岸带土壤采集,分析土壤颗粒组成、容重(BD)和孔隙度(Pt)等物理性状和pH、有机质(OM)、全氮(TN)、碱解氮(AN)、全磷(TP)和有效磷(AP)等化学性状,并利用与植物生长相关的土壤指标(石砾、砂粒、黏粒、BD、pH、OM、TN、AN、TP、AP)进行土壤质量指数(SQI)评价。结果表明:①3个河口岸带土壤均存在结构退化的情况,土壤主要以石块和石砾为主(700g/kg),砂粒、粉粒和黏粒含量较低,土壤容重偏大(1.35 g/cm3),孔隙度偏低(50%);②3个河口岸带土壤pH均呈碱性(平均8.30),且陆典桥浜河口圩田里河河口梁塘河河口,AP含量趋势相反;除梁塘河河口TP含量差异不大外,陆典桥浜和梁塘河河口的OM、TN、AN、AP、TP均呈现近岸大于远岸的趋势。③3个河口岸带土壤质量状况均较差(SQI0.5),AN、BD、OM、AP和pH是影响研究区域岸带土壤质量的5个主因子。     

水盐梯度对滨海湿地土壤养分指标和酶活性的影响

[目的]研究海水入侵对滨海湿地土壤性质的影响,为分析水盐梯度对土壤养分指标和酶活性的影响机制提供依据。[方法]采集胶州湾滨海湿地表层土壤并设计室内模拟试验,测定不同水盐梯度上的土壤养分指标和酶活性。[结果]盐分和水分对土壤pH值和容重(BD)的影响显著;土壤有机质(TOM)、氨氮(NH_4~+-N)、速效磷(AP)、速效钾(AK)、蔗糖酶(SA)、脲酶(UA)、碱性磷酸酶(APA)均随水梯度的增加表现为先升高后降低的趋势,在30%水梯度时达到最高值;土壤TOM,AP,AK,SA,UA,APA均随盐梯度的增加而降低,NH_4~+-N随盐梯度的增加而增加。土壤SA与TOM,AP,AK存在显著正相关关系;APA与TOM,AP,AK,BD显著正相关;UA与pH值,BD显著正相关,与NH_4~+-N具有一定的相关性。[结论]在一定范围内,土壤中水分过高或过低、盐分增加均会对土壤养分含量和酶活性产生抑制作用;土壤养分和酶活性之间存在密切的相关关系。     

崩岗侵蚀对土壤速效养分质量分数及化学计量比的影响

为揭示崩岗侵蚀对土壤速效养分及化学计量比的影响,选取福建省长汀县黄泥坑崩岗群微度、中度和强度崩岗3处为研究对象,测定和分析了0 ～ 30 cm土层集水坡面、崩壁、崩积体以及沟道部位的土壤基本物理性质、速效养分及化学计量特征.结果表明:1)随着侵蚀强度的增加,硝态氮和速效磷质量分数表现为强度＞中度＞微度,中度侵蚀崩岗铵态氮质量分数最低,速效钾质量分数最高;从水平方向上,各速效养分质量分数表现为速效钾(AK)＞铵态氮＞硝态氮＞速效磷(AP);垂直方向上,各速效养分质量分数大致随着土层深度而降低,但同一侵蚀强度内各质量分数差异较小.2)土壤速效氮为铵态氮与硝态氮的总和(AN),AN/AP比表现为微度＞强度＞中度,微度与中度差异显著(P ＜0.05);AK/AN比为中度＞微度＞强度,中度与强度差异显著(P ＜0.05);AK/AP比为微度＞中度＞强度,微度与中度差异显著(P＜0.05).3)从集水坡面、崩壁、崩积体至沟道,3种类型崩岗的铵态氮和硝态氮平均值都呈降低的趋势,速效磷逐渐升高,速效钾在崩积体处最低,其他3个部位变化不大;土壤AN/AP、AK/AP比呈降低的趋势,AK/AN比在沟道处最高.4)速效养分化学计量比与砂粒、粉粒、pH和有机质皆密切相关,黏粒、容重和含水率对其影响相对较小.     

湖南双季稻种植区不同生产力水稻土微生物和生物化学性质的研究

土壤微生物和生物化学性质是农业土壤生产力的重要指标.该文研究了湖南省双季稻种植区不同生产力水稻土微生物种群数量和生物化学性质的差异.不同生产力水稻土样品采自湖南省东部、中部和西北部8个水稻主产县,测定了高产、中产和低产水稻土的微生物种群数量、微生物生物量C(SMBC)、微生物生物量N(SMBN)、土壤呼吸、代谢熵(qCO2)、脲酶、磷酸酶、转化酶、脱氢酶、土壤有机C(SOC)、全N(TN)、全P(TP)、全K(TK)、有效N(AN)、速效P(AP)、速效K(AK)和稻谷与稻草产量.结果表明,高产水稻土的细菌、真菌、放线菌数量和微生物生物量C、N与中产水稻土无明显差异.SMBC、SMBN含量和土壤脲酶、转化酶、脱氢酶活性与细菌、真菌和放线菌的变化规律基本相似.由于湖南省植稻区施用磷肥有近50年历史,土壤磷素含量较高,导致不同生产力水稻土之间的磷酸酶活性没有差异.细菌和放线菌与SOC、TN、TK、AN含量之间相关性最好.脲酶和转化酶活性与土壤SOC、SMBC、SMBN、TN和AN含量之间的相关性最好.高产水稻土与中产水稻土之间在微生物性质上差异很小,中产水稻土只要加强田间管理措施,可以达到高产水稻土的产量目标.目前低产水稻土的微生物性质和生物化学性质较差,应注意有机肥料和无机肥料的合理施用,重视低产水稻土的改良,提升这类土壤的生物质量.     

Soil Solarization: Effects on Soil Microbiological Parameters

Soil solarization, obtained by covering soil with plastic films, is a useful practice able to reduce soil pathogen populations. Light plastic films (LPFs) are nowadays widely used especially in open and greenhouse vegetable crop cultivations in Southern Italy, as they are able to raise soil temperature more than 20°C above air temperature. The solarization treatment with LPFs is characterized by a low cost and low environmental impact.

The wide use of these technique causes a concern about the side effect of solarization on soil microbial populations, which are affected the same as plant pathogens by soil heating. As scientific literature pays scant attention to the effect of soil heating on soil microbial parameters, this paper studied the effects of solarization on soil microbial biomass, soil respiration, and soil enzymatic activity in the presence of organic amendments and the soil fumigant dazomet.

Solarization appears to be an effective practice able to control nematodes, even though it may cause serious stress on the soil microbial biomass. In addition, it was demonstrated that the organic amendments exert a protective role keeping soil microbial biomass and enzymatic activities protected from the detrimental effect of heating.     

Land-Use Effect on Selected Soil Quality Parameters

Land use is a key factor that affects soil quality. The purpose of the present study was to investigate changes of selected soil chemical properties related to soil function under different land uses. Five experimental sites arranged in a complete randomized blocks located within the Kalloni watershed (Lesvos Island, Greece) corresponding to different land uses (Pinus brutia forest, brushwood pasture, rain-fed olive grove, wheat, and maize) were compared for soil pH, electrical conductivity (EC), total nitrogen (N), nitrate N (NO₃-N), Olsen phosphorus (P), and organic matter. Soil nitrate and P concentration were in the order corn > wheat > olive > pasture > forest. Soil EC and NO₃-N showed significant within-year variability only in the corn and wheat systems. Corn and wheat had the lowest soil organic-matter content followed the order forest > pasture > olive grove = wheat = corn. However, total N did not significantly differ among land uses.     

田间非饱和土壤水分运动参数测定

在秦王川灌区利用双环入渗仪在现场进行了积水入渗试验,同时利用γ射线测定土壤水分剖面,进而根据室内外所测定的土壤水分特征曲线,推求了该灌区非饱和土壤水分运动参数,并对室内外所确定的结果进行了对比分析。     

肥液浓度对土壤水力特性参数的影响

为了研究不同肥液(尿素)浓度对土壤水力特性参数的影响,选取陕西省杨凌区一级阶地的砂壤土和三级阶地黏壤土为供试土壤进行一维垂直入渗试验,采用数值反演方法估算了不同肥液浓度条件下的土壤水力特性参数,并量化分析了土壤水力特性参数变化对累积入渗量的影响,最终建立了考虑肥液浓度变化的土壤水力特性参数估算式。结果表明,土壤饱和含水率θ_s、形状系数n、饱和导水率K_s均随肥液浓度的增大而逐渐增大,而进气值吸力的倒数α随肥液浓度的增大呈减小趋势;土壤水力特性参数对累积入渗量的敏感性关系为nθ_sK_sα,其中α对累积入渗量的影响10%;本试验条件下,θ_s、n与K_s与肥液浓度呈指数函数关系,利用估算结果模拟了一维垂直入渗过程中的累积入渗量和剖面含水率,并与实测值进行了比较,两者具有良好的一致性,说明所建考虑肥液浓度变化的土壤水力特性参数估算式是可靠的,研究结果可为农田水肥管理提供理论依据。     

Operational Parameters for Composting Night Soil in Korea

Recently composting of organic wastes started to gain popularity in Korea. The purpose of this study was to investigate the effect of operational parameters on night soil composting. Operational parameters investigated included compost recycle ratio and temperature control. Lab-scale composting reactors were used in this study. At the recycle ratio of 10 percent, reduction of both volatile solids and moisture content was greater than that at the recycle ratio of 0 percent and 30 percent. This result means that composting reaction was the most active at 10 percent recycle ratio. Temperature control played a important role in the night soil composting process. The greatest decrease in volatile solids was observed when the temperature of composting process was set below 60°C. Also, the amount of CO₂ evolved was the greatest when the maximum temperature was set below 60°C. Kinetic study indicated that first order kinetics described volatile solids reduction very well.     

Prediction of Soil Cation Exchange Capacity Using Different Soil Parameters by Intelligent Models

ABSTRACT

The traditional methods for the measurement of soil cation exchange capacity (CEC) are time-consuming and laborious. It is also difficult to maintain stability for long-term experiments and projects. Therefore, it is necessary to develop an indirect approach such as pedotransfer functions (PTFs) to estimate this property from more easily available soil data. The aim of this study was to compare multiple linear and nonlinear regression, classification and regression trees (C&RT), artificial neural network (ANN) model included multiple layer perceptron (MLP) and k-nearest neighbors (k-NN) to develop PTFs for predicting soil CEC. Soil samples, 929, were used into two subsets for training and testing of the models. Sensitivity and statistical analyzes were conducted to determine the most and the least influential variables affecting soil CEC. The prediction capability of models was assessed by statistical indicators included the normalized root-mean-square error (NRMSE) and the coefficient of determination (R²). Results of the present investigation showed that the k-NN and ANN models had the ability to estimate soil CEC by computing easily measurable variables with a guarantee of authenticity, reliability, and reproducibility. Therefore, the results of this study provide a superior basis for predicting soil CEC and could be applied to other parts of the world with similar challenges.     

太湖地区主要水稻土的土壤水分参数研究

太湖地区主要水稻土类型的水分参数研究结果表明 ,水稻土 4个土层的土壤水分特征曲线基本一致。土壤的饱和含水量、田间持水量、凋萎系数和土壤有效水的含量均从土壤上层到下层呈降低的趋势 ;土壤的非饱和导水率与负压水头之间呈负相关的指数曲线变化 ,当负压水头达到 10 k Pa时 ,非饱和导水率降低到最小值 ,且基本趋于稳定 ;非饱和土壤水扩散率变化于 1.1× 10 - 3～ 1.886× 10 - 3cm2 / min之间 ,非饱和土壤水扩散率随含水量也呈指数曲线变化。     

基于数值模拟的土壤水力参数对土壤水长程相关性的影响分析

为探究不同气候条件下土壤水力参数对土壤水长程相关性的影响,利用HYDRUS-1D模型,以湿润、半干旱和干旱气候区的气象数据为驱动,结合生成的砂土和黏壤土土壤水力参数集,模拟生成土壤水时间序列集;而后,利用去趋势波动分析法对生成的土壤水数据进行长程相关性分析.结果 表明:(1)土壤水标度指数(h)介于0.570～1.91...     

低分子量聚丙烯酰胺对盐渍化土壤水动力参数的影响

通过室内模拟试验研究了低分子量聚丙烯酰胺在混合施用下对盐渍化土壤水分特征曲线、饱和导水率、水平扩散率的影响。结果表明:随着聚丙烯酰胺施用量的增加,盐渍化土壤的饱和导水率呈减小趋势且随着盐渍化程度加重减小程度逐渐减轻。土壤水吸力相同时,轻度盐渍化土壤聚丙烯酰胺施用量为0.25 g/kg时其持水能力最强,中度、重度盐渍化土壤施用聚丙烯酰胺0.5 g/kg时其持水能力最佳,聚丙烯酰胺对中度盐渍化土壤的持水能力的作用效果较好,重度盐渍化不佳。土壤含水量相同时,聚丙烯酰胺含量越高,土壤水平扩散率越小,且随着盐渍化程度的加重土壤水平扩散率减小幅度逐渐增大。     

容重对土壤饱和水分运动参数的影响

通过石蜡固定容重方法测定了4种土壤不同容重下的饱和重量含水量与饱和导水率，分析了容重对这两个土壤饱和水分运动参数的影响。结果表明：饱和重量含水量随容重的增加而减小，与容重成反比关系．饱和导水率随着容重的增加呈现幂函数形式递减。这些结果将为构建变容重土壤水分运动创新性理论体系提供适当的定量关系，有利于实现土壤水资源的合理利用。