土壤改良保水剂在造林和育苗中的应用研究

以油松、侧柏、中槐等西北干旱地区主要造林树种作研究对象,采用蘸根和土壤施入等几种不同的使用方法,将旱露植保土壤改良保水剂应用于植苗造林和播种育苗,观察在干旱条件下的使用效果和对苗木生长和苗木质量的影响。研究表明,保水剂不同的使用方法对造林成活率、幼苗生长和育苗质量都有显著的影响,在播种育苗中的使用效果比植苗造林好。保水剂的使用效果因使用方法和使用对象的不同有所变化,油松、侧柏容器苗和裸根苗10～20 g/株的使用量,造林效果较好。在使用量比较小(10 g/株)的情况下,保水剂对油松容器苗的生长有一定的促进作用,中槐移栽、造林时使用保水剂,对其成活率影响不大,但在育苗时作用明显。蘸根有助于促进油松、侧柏和中槐幼林的生长和造林成活率的提高,是造林时用保水剂处理苗木的一种较为理想的方法。中槐育苗时,保水剂的使用效果十分明显,拌种后播种最为有效,可以在育苗中加以推广和应用。     

滨海沙地不同固氮树种叶片氮、磷重吸收与生物固氮的耦合关系

福建滨海沙地氮磷养分匮乏,季节性干旱严重。养分重吸收可以减弱植物对土壤养分供应的依赖,从而增强植物适应逆境的能力。以福州市滨海后沿沙地人工营造的木麻黄、肯氏相思和纹荚相思人工林为研究对象,进行不同叶龄(成熟叶、衰老叶)叶片N、P浓度及稳定氮同位素丰度值(δ15 N)的测定,通过统计手段研究叶片N、P重吸收效率(NRE、PRE)、重吸收度(NRP、PRP)及其与生物固氮率的关系。结果表明:(1)滨海沙地不同固氮树种叶片NRE表现为纹荚相思(52.80%)>肯氏相思(28.27%)>木麻黄(24.63%),纹荚相思叶片NRE显著高于肯氏相思和木麻黄,但后两者间无显著差异;PRE表现为肯氏相思(74.08%)>纹荚相思(63.99%)>木麻黄(40.47%),且相互之间差异显著。(2)滨海沙地不同固氮树种生物固氮率表现为肯氏相思(69.45%)>纹荚相思(69.15%)>木麻黄(34.59%),2种相思树种生物固氮率无显著差异,但显著高于木麻黄99.88%～100.77%。(3)滨海沙地不同固氮树种生物固氮率与NRE、PRE和NRP呈负相关关系,与叶片PRP呈正相关关系。因而,滨海沙地不同固氮树种生物固氮与叶片的氮、磷重吸收存在耦合关系,并显著影响氮、磷重吸收效率和重吸收度。研究结果为揭示滨海沙地不同固氮树种对贫瘠土壤和季节性干旱的适应机制提供依据,也为滨海沙地营林管理提供参考。     

厚荚相思自由授粉子代测定分析

对厚荚相思实生林选出的32个优良单株建立的自由授粉子代试验林进行实测调查,分析比较厚荚相思不同家系的生长表现。实验结果表明:造林成活率最高的是家系3,该成活率高达100%;其次是家系7、18、21、24、29、32,该成活率为97%;成活率最低的是73%,分别为家系20、26、31、33;家系2的树干通直度分值最高,为3.74,家系8的树干通直度分值最低,为2.21。     

阔叶树种造林试验与生长效果分析

调查研究某地2012年春季营造的速生阔叶树种混交林。结果表明:在人工造林的流中速生阔叶树种生长情况中,大叶相思生长速度最快,其次为翻白叶、厚荚相思;6种速生树种造林效果都好,可起到对当地自然灾害较强的防御作用,气候适应能力强,生长稳定,造林成活率皆超过了90%,年高生长都超过了1 m。     

抗旱节水造林综合配套技术

我国北方地区干旱严重,水保造林工程损失很大。在造林实践中,用ABT生根粉溶液喷根、树周地膜覆盖和根部土壤施用保水剂的抗旱节水造林综合配套技术,可有效提高造林成活率。较详细地介绍了ABT生根粉、地膜和抗旱保水剂的作用、选用及苗木栽植技术。     

林木超深栽在沙地造林中的应用效果分析

[目的]探讨林木超深栽在沙地造林中的可行性,为提高干旱半干旱沙地造林效果提供依据。[方法]在对永定河下游沙地不同深度土壤水分含量进行监测的基础上,以白榆为造林树种,开展了深根苗与普通苗的不同栽植深度﹝1m(超深栽),0.6m(深栽),0.3m(常规)﹞的造林试验。[结果](1)沙地下层土壤的水分含量较高并相对保持稳定;(2)沙地林木超深栽显著提高了造林成活率40%以上(p0.01)。特别是使用林木深根苗进行超深栽时,即使在无灌水的条件下亦取得了很好的造林效果(成活率94%);(3)林木超深栽显著提高了苗木的高生长,但对胸径生长的促进作用仅在使用深根苗时观察到。[结论]超深栽技术适用于干旱半干旱沙地造林,建议予以推广应用。     

保水剂和微生物菌肥对半干旱区造林和土壤改良的影响

试验分别设置低、中、高浓度保水剂(20,40,60g/株)和微生物菌肥(150,300,450g/株)用于张北半干旱区风沙土樟子松造林。通过分析不同处理对土壤田间持水量、有效水分含量、水稳性团聚体含量、微生物菌落数量和微生物量碳、氮等指标的差异,研究保水剂与微生物菌肥对土壤物理性质、土壤微生物以及樟子松成活率的影响,探究适用于干旱、半干旱区樟子松造林的最佳配比。结果表明:保水剂和微生物菌肥能够显著改良土壤,提高造林成活率,但不同浓度配比对各项指标影响效果不同。高浓度保水剂单施对田间持水量,有效水分含量和水稳性团聚体含量提高最明显,分别较对照组提高了141%,150%,63.8%;中浓度保水剂和高、中浓度菌肥混施显著提高了土壤微生物活性和土壤微生物量,其中真菌,细菌和放线菌分别较对照组高77%,108%,93%,微生物碳、氮分别较对照组增加132%,178%。此外,施加保水剂和微生物菌肥对樟子松生长具有显著促进作用,株高、地径平均值分别较对照组提高6%,12%。保水剂提高樟子松成活率的效果优于其与微生物菌肥混施,且中浓度保水剂条件下造林成活率最高。在干旱、半干旱区造林时,采用中浓度保水剂和微生物菌肥配施可以改良土壤,提高造林成活率。     

准噶尔盆地沙漠梭梭造林中保水剂应用技术研究

对几种保水剂在沙漠梭梭造林中所表现的吸水倍率和释水特性进行了测试,分析了保水剂施用对土壤含水量和梭梭幼苗成活率的影响,并对沙漠沙丘施用保水剂进行梭梭造林的关键技术进行了归纳。结果表明,在充分吸水情况下,吸水倍率表现为:鸿森保水剂>海明保水剂>金元易保水剂>沃特保水剂。从综合吸水倍率和释水速率来看,海明保水剂的保水效果最好。在自然条件下,干施保水剂可极大降低保水剂吸水性能。保水剂湿施可显著提高20-30cm土层的土壤含水量和沙漠梭梭造林成活率(p<0.01),湿施60g效果最好。建议在沙漠梭梭造林中,采用湿施法,每株施60g,施用前将保水剂充分吸水(30min),施入深度为20-30cm的根系周围。     

四翅滨藜引种驯化造林试验初报

四翅滨藜为准常绿灌木,具有耐干旱、寒冷、盐碱的特点,营养成分丰富,是极具价值的优良饲料灌木。四翅滨藜适生范围广,能在生态环境恶劣的干旱荒漠、黄土高原、盐碱荒滩和沙地上生长。通过四翅滨藜造林试验,作为引种树种与乡土树种相比具有较强的适应性,表现出较高的造林成活率及较大的苗木生长量;据测定:当年苗木的根、枝、叶生物量分别为56.24 g、251.86 g、97.46 g,单株的生物量最大可达857.3 g;苗木当年生长节律变化表明,4月12日造林后到6月上旬,苗木处于缓苗期,苗高生长量极为缓慢,从6月上旬开始苗木进入速生期,苗高生长量加快,8月下旬开始苗木生长速度减慢。     

在腾格里沙漠东南缘应用沙漠造林器栽植柠条的试验研究

[目的] 探究在腾格里沙漠东南缘应用沙漠造林器栽植苗木的保水效果,观测其沙漠造林器是否更有利于苗木成活,同时为提高沙漠地区苗木栽植成活率提供科学支持。[方法] 通过采用对比两种栽植方式（铁锹和沙漠造林器）下不同土层土壤含水量,并使用相应公式计算,从土壤有效含水量、土壤水分亏缺程度、土壤水分变异系数等方面进行综合分析,评定哪种栽植方式更好。[结果] ①在草方格内进行人工栽植,采用沙漠造林器会大大降低各土层土壤水分的损耗风险,并且造林器作用下的土壤含水量均高于铁锹,最高达1.42倍,最低是1.04倍。②两种栽植方式深度不同,以致柠条根系所在土层不同,进而对水分的利用策略不同。铁锹组柠条主要利用15—40 cm土层土壤水,造林器组柠条主要利用20—50 cm土层土壤水。造林器组柠条根系所对应的土层土壤水分亏缺程度较轻,更有利于柠条的初期生长。③铁锹栽植苗木成活率为45%～55%,沙漠造林器栽植苗木成活率为70%～75%,提高了25%左右。沙漠造林器栽植苗木成活率更高。[结论] 从土壤水分保持以及对应的所栽柠条成活率等方面综合来看,相比铁锹栽植,使用沙漠造林器栽植柠条效果更好。     

西葫芦微咸水膜下滴灌土壤水盐运移对产量影响的预测模型

为了定量计算微咸水膜下滴灌对土壤水盐和西葫芦产量的影响,根据微咸水膜下滴灌土壤水盐运移特点和西葫芦生长试验,建立了西葫芦微咸水膜下滴灌土壤水盐运移模型和水盐生产函数,并将二者联立,建立了西葫芦微咸水膜下滴灌土壤水盐运移对产量影响的预测模型。利用西葫芦微咸水膜下滴灌水盐试验数据对模型进行验证,结果表明模型计算的西葫芦微咸水膜下滴灌土壤含水率和土壤含盐量与实测土壤含水率和土壤含盐量的变化趋势一致,模型计算土壤含水率、土壤含盐量和西葫芦产量的均方根误差分别为0.049 cm~3/cm~3、0.065 g/kg和3.83 t/hm~2,土壤含水率、土壤含盐量和西葫芦产量的平均相对误差分别为5.17%、7.42%和5.84%,土壤含水率、土壤含盐量和西葫芦产量的平均绝对误差分别为0.047 cm~3/cm~3、0.062 g/kg和3.95 t/hm~2。所建的模型具有较高的模拟精度,可用于模拟西葫芦微咸水膜下滴灌土壤水盐动态和西葫芦产量。     

四端子电极提高根系生物量电容法估测的有效性

二端子结构在测定根系电容时伴生的电极接触效应会影响根系电容的有效测量。分别采用二端子和四端子2种结构在土壤相对含水率为25%~30%、55%~60%和85%~90%下测定玉米根系电容,研究土壤含水率对电极接触效应的影响,并建立不同土壤水分条件和结构下根系电容与根系生物量的关系,探讨四端子结构在电容法估测根系生物量中的有效性。结果表明,二端子结构测定的根系电容较四端子结构小,随着土壤含水率减小,电极接触效应增大,在土壤相对含水率为25%~30%下最为明显。在土壤相对含水率为85%~90%时,2种结构下玉米根系电容表征根系生物量的有效性相近(二端子结构:R~2=0.63,P0.05;四端子结构:R~2=0.66,P0.05),但随土壤含水率减小,与四端子结构相比,二端子结构下玉米根系电容表征根系生物量的有效性急剧下降,在土壤相对含水率为25%~30%时最为明显,二端子结构R~2=0.37(P0.05)而四端子结构R~2=0.59(P0.05)。研究认为,土壤含水率越低,与二端子结构相比,四端子结构下根系电容表征根系生物量的有效性越好。     

水分胁迫对巴西香蕉幼苗水分状况、质膜透性和根系活力的影响

在盆栽试验条件下,以巴西香蕉幼苗为试材,设置7个水平土壤含水量处理,分别为100％～91％、90％～81％、80％～71％、70％～61％、60％～51％、50％～41％和40％～0,测定叶片相对含水量、组织含水量、自由水、束缚水含量、质膜透性和根系活力。研究结果表明,随着水分胁迫的加剧,叶片相对含水量、组织含水量、自由水含量和根系活力均随土壤相对含水量的下降而减少;而水分饱和亏缺、束缚水含量和质膜透性则随土壤相对含水量的下降而升高。综合不同处理下巴西香蕉幼苗水分状况、质膜透性和根系活力可知,香蕉幼苗生长最适宜的土壤水分含量是田间持水量的71％～80％。     

保水剂对土壤水分垂直入渗特征的影响

为了探明保水剂对土壤水分入渗性能及变化过程的影响,该文通过室内积水入渗试验,比较分析了保水剂作用下土壤水分的入渗率、累积入渗量及湿润锋等的动态变化。结果表明：保水剂对入渗率的影响具有稳定性和一致性。上层混施（0～10 cm）和层施（5 cm）保水剂会限制土壤水分向下运移,30 min后累积入渗量分别比对照显著减少了17.3%～36.6%和5.5%～46.6%;而且随着保水剂用量增加,抑制效应增大。相比较而言,这种减缓入渗的程度在保水剂层施,且用量为0.1%时更为明显。下层（10～20 cm）混施和层施（10 cm和15 cm）保水剂对土壤水分入渗的抑制是有限的,约比对照降低了4.9%～11.9%;但当保水剂层施量为0.1%时,土壤水分入渗反而会随着入渗进程而增加,累积入渗量可达到对照的1.1倍。层施保水剂后,保水剂层及保水剂下层土壤含水率会普遍增加1.1～1.9倍。     

水氮耦合对黍稷幼苗形态和生理指标的影响

盆栽试验条件下,研究水氮耦合对黍稷幼苗形态和生理指标的影响。结果表明,在供水量相同条件下,黍稷幼苗株高、叶面积、根系总表面积、总体积与总根长均随施氮量的增加而增加,供水量相同时根冠比随施氮量增加而降低;施氮量相同条件下随灌水量的增加黍稷幼苗各指标呈相似变化趋势,各处理与对照差异均达到了显著水平。不同的水氮处理组合,黍稷叶片叶绿素含量差异显著,以高水高氮的W3N3处理[土壤田间持水量70%~80%,尿素用量4.6 g.kg 1(土)]为最大值,低水低氮的W1N1处理[土壤田间持水量30%~40%,尿素用量为0 g.kg 1(土)]为最小值;灌水量相同,叶绿素含量随施氮量增加而增加;施氮量相同,叶绿素含量也随灌水量增加而增加,水分和氮素对叶片叶绿素含量的影响表现为明显的协同效应;黍稷幼苗叶片电解质外渗率的变化趋势则相反。黍稷根系超氧化物歧化酶活性以低水中氮的W1N2处理[土壤田间持水量30%~40%,尿素用量2.3 g.kg 1(土)]为最高,达213.71 U.g 1(FW);W3N3最低,为72.93 U.g 1(FW)。水分相同条件下黍稷幼苗根系过氧化物酶活性、丙二醛含量、可溶性糖含量均随施氮量的增加而降低,施氮量相同时则随灌水量的增加而降低。根系活力则相反,且各处理间差异均达到显著水平。在干旱胁迫条件下,适当的增施氮肥可以提高苗期黍稷的叶绿素含量和根系活力,增加根系总表面积、总体积与总根长,降低根系丙二醛含量,在一定程度上缓解干旱胁迫的影响。     

耕作深度对红壤坡耕地季节性干旱期土壤水分变化特征的影响

  目的  明确耕作深度对红壤坡耕地季节性干旱期土壤水分变化特征的影响。  方法  依托2015年设置的红壤坡耕地耕作深度试验,选择免耕（NT）、耕翻10 cm（P10）、耕翻20 cm（P20）和耕翻30 cm（P30）共4个处理,研究了耕作深度对红壤坡耕地季节性干旱期土壤水分变化特征的影响。  结果  强降雨后红壤坡耕地0 ~ 60 cm土层对雨水的接蓄能力在P30处理达到了最大值,P20处理次之,P10、NT处理相对较差。耕作深度对0 ~ 30 cm土层雨水接蓄能力有显著影响（ P < 0.05）,而对30 ~ 60 cm土层雨水接蓄能力无显著影响（P > 0.05）。多因素方差分析表明,耕作深度对季节性干旱期红壤坡耕地0 ~ 60 cm土层土壤水分含量产生了极显著影响（P < 0.01）,耕作深度、土层深度和持续天数三个因素的交互作用对季节干旱期0 ~ 60 cm土层土壤水分含量也产生了极显著影响（P < 0.01）。从0 ~ 60 cm土壤储水量变化来看,P30处理造成季节性干旱期耕层和亚耕层土壤水分消耗过快,而NT和P10处理增加了季节性干旱期亚耕层土壤水分的消耗,P20处理土壤储水量变化最小,比其它处理低2.26% ~ 11.79%。  结论  耕翻20 cm有利于雨水接蓄且季节性干旱期水分消耗最少,最有利于红壤坡耕地季节性干旱期0 ~ 60 cm土层土壤水分含量的稳定,研究结果为红壤坡耕地季节性干旱期土壤水分调控耕作技术提供了一定的理论依据。     

干旱胁迫对芦竹茎秆萌发和幼苗生长的影响

通过盆栽试验研究不同土壤水分条件对芦竹茎秆萌发、幼苗形态特征、生物量及叶绿素的影响。结果表明:芦竹幼苗高度、生长速率、叶片面积、生物量、叶绿素随着土壤水分的减少而减小。土壤水分含量对芦竹存活时间具有明显影响,当土壤水分含量小于或等于27.8%时,芦竹陆续出现死亡。试验结果还表明土壤水分含量大于或等于33.3%时茎秆有腋芽萌发。淹水土壤不是芦竹生长的最佳土壤水分条件,当土壤水分含量等于38.9%时,幼苗各指标达到最优,是芦竹生长的最佳水分条件。当土壤水分含量为38.9%～44.4%时,芦竹幼苗各指标都可达到较高水平,是适宜芦竹生长的理想水分条件。     

干旱条件下保水剂对丸化沙打旺种子萌发及幼苗生长的影响

采用不同含量保水剂对沙打旺种子进行丸化,研究了保水剂对丸化沙打旺种子萌发及幼苗的影响。结果表明,萌发及幼苗生长试验中,与对照相比,保水剂含量在7%和9%时,种子萌发速率分别加快了70%和63.19%;保水剂含量在7%时,幼苗根长、根表面积分别提高了19.36%和45.26%。抗旱试验中,沙打旺幼苗底部两片子叶首先出现枯黄萎蔫现象,随着旱情加剧,顶叶出现萎蔫;与对照相比,间苗后第13天,5%和7%处理幼苗枯黄数量分别减少了15.58%和22.07%,幼苗萎蔫速率变化不明显;沙打旺幼苗叶片内脯氨酸、可溶性糖含量随保水剂浓度的提高逐渐减小,7%和9%处理幼苗叶片脯氨酸含量分别降低了13.1%和13.6%;5%,7%和9%处理较对照幼苗叶片可溶性糖含量分别降低了20.33%,22.85%和19.08%。试验结果表明沙打旺丸化添加保水剂适宜含量为7%~9%。     

不同封孔方式对番茄缓苗期土壤水盐分布及番茄生长的影响

为探究不同封孔方式对番茄幼苗成活率的影响,试验以传统土封孔为对照,设置不封孔和沙封孔两个处理,对比研究3个处理方式下土壤水盐分布特征及番茄幼苗的生长状况。结果表明:不同处理棵间各土层土壤含水量和含盐量差异不显著。不封孔和沙封孔较土封孔显著降低了番茄根系区土壤含水量,0～10 cm和10～20 cm含水量平均较土封孔低12.82%、9.61%和11.39%、10.13%,为番茄幼苗的生长提供了适宜的土壤水分条件;根系区0～10 cm和10～20 cm含盐量平均较土封孔低30.17%、34.64%和30.26%、28.29%,抑制了土壤盐分表聚,为幼苗的生长提供了相对淡化的土壤环境。不同处理间番茄植株生长状况基本一致,但不封孔和沙封孔促进了幼苗根系的伸长,并显著提高了幼苗成活率,幼苗扎根深度平均较土封孔高13.74%和9.16%,成活率高10.36%和11.06%。河套灌区番茄定植栽培宜采用不封孔或沙封孔。     

硫膜和树脂膜控释尿素对土壤硝态氮含量及氮素平衡和氮素利用率的影响

【目的】控释尿素已被证明对于提高氮素利用率、减少氮素损失和增产有积极意义,且不同包膜的控释尿素由于包膜材料的不同,对于氮素的释放和供应强度有所不同。本文在黄淮海区域采用玉米田间试验,探讨硫膜和树脂膜控释尿素在氮素供应和减少氮素损失等方面的效应,以期为黄淮海区域夏玉米在高温多雨的种植条件下两种控释尿素的选择和应用提供依据。【方法】以硫膜和树脂膜控释尿素为研究对象,采用田间试验研究0—100 cm土壤剖面中的硝态氮含量,玉米整个生育期的土壤氮素平衡和玉米产量以及氮素利用率。【结果】与相同施氮量的普通尿素相比,硫膜和树脂膜控释尿素均具有"前控后保"的特性,使玉米苗期0—100 cm土层的土壤硝态氮含量降低了11.7%~56.7%和28.8%~68.2%,玉米灌浆期和收获期0—40 cm土层的硝态氮含量分别提高了16.3%~46.7%、0.5%~60.7%;两种控释尿素均能有效降低玉米整个生育期土壤残留的无机氮量、氮素表观损失量和盈余量,降幅分别为12.0%~18.4%、13.2%~66.4%和15.6%~30.9%,使玉米产量提高14.6%~37.5%,氮素利用率提高12.3~20.8个百分点。在N 210 kg/hm2、N 300 kg/hm2两种施氮量条件下,与相同施氮量的硫膜控释尿素相比,树脂膜控释尿素处理的玉米苗期0—60 cm土层的硝态氮含量降低了26.4%~39.1%,灌浆期0—40 cm土层和收获期0—20 cm土层的硝态氮含量分别提高了10%~21.8%和9.6%~16.4%,土壤残留无机氮量、氮素表观损失量和盈余量分别降低了2.3%~6.0%、44.6%~61.3%和17.0%~17.7%,玉米产量提高了6.8%~8.3%,氮素利用率提高了7.1~8.4个百分点,说明树脂膜控释尿素的效果优于硫膜控释尿素。树脂膜控释尿素和硫膜控释尿素在施氮量N 300 kg/hm2时均比N 210 kg/hm2条件下玉米整个生育期不同土层的硝态氮含量提高了1.2%~90.9%和2.0%~56.7%,玉米整个生育期土壤残留无机氮量、氮素表观损失量和盈余量分别提高了42.1%~47.6%、66.2%~137.9%、52.5%~53.8%,玉米产量和氮素利用率分别提高了20.8%和22.5%、6.5和5.2个百分点,施氮量N 300 kg/hm2优于N 210 kg/hm2。【结论】树脂膜控释尿素在减少夏玉米农田土壤剖面硝态氮残留、维持土壤氮素平衡和提高氮素利用率等方面的效果优于硫膜控释尿素和普通尿素。综合考虑保证土壤氮素供应、减少氮素损失、提高玉米产量及氮素利用率等因素,在黄淮海区域高温多雨气候条件下种植夏玉米,以施氮量N 300 kg/hm2的树脂膜控释尿素或者硫膜和树脂膜控释尿素二者配合施用效果最佳。