塑料大棚设施菜地土壤次生盐渍化特征

以上海郊区规模化设施蔬菜园艺场为研究对象,监测了不同种植年限和不同种植模式的塑料大棚设施菜地土壤的主要理化性状,筛选了设施菜地土壤次生盐渍化特征指标,分析了不同深度土壤特征指标的变化规律。结果表明,与露天菜地相比,设施菜地土壤酸化、盐渍化、养分累积明显,田间最大持水量和土壤呼吸速率降低;各类种植年限和种植模式的设施菜地表层土壤(0~20 cm)可溶性盐分、硝态氮和全磷含量分别达到4.18 g·kg~(-1)、121.8 mg·kg~(-1)和1.38 g·kg~(-1),分别为对应露天菜地的2.9倍、1.7倍和1.6倍。综合考虑设施菜地和露天菜地土壤主要理化性状的显著性以及设施菜地土壤对作物的障碍影响和对环境的污染风险,选择p H值、可溶性盐分、硝态氮和全磷作为设施菜地土壤次生盐渍化特征指标,并采用土壤相对质量评价法进行评价。设施菜地土壤p H值随着深度的增加而升高,可溶性盐分、硝态氮和全磷则随着深度的增加而递减,其中硝态氮相对质量指数达到3.06;随着设施菜地种植年限的增加,土壤p H值逐步降低,硝态氮、全磷和可溶性盐分逐步累积,其中4~6年棚龄的p H值和可溶性盐分相对质量指数最高,7~9年棚龄的硝态氮相对质量指数最高,10年以上棚龄的全磷相对质量指数最高,茄果连作模式的可溶性盐分和硝态氮相对质量指数最高,叶菜连作模式的全磷相对质量指数最高。     

北疆棉区长期膜下滴灌棉田土壤盐分时空变化与次生盐渍化趋势分析

选择棉花覆膜滴灌条件下长期连作棉田这一本区域典型的耕作栽培模式为研究对象,在石河子灌区设置膜下滴灌棉田土壤次生盐渍化定位监测试验,采用定位定时分层取样技术研究北疆滴灌棉田土壤盐分时空动态变化。结果表明,棉花整个生育期土壤盐分在水平方向上呈现明显的分区(脱盐区和积盐区)分布特征,膜内0~40 cm土壤盐分能维持在较低水平,脱盐效果显著,而膜外0~40 cm土壤盐分呈持续积盐趋势,40 cm以下各土层盐分变化幅度不大;土体垂直方向40~60 cm土层形成一个积盐区;各土层盐分随着地下水埋深的加大,土壤积盐率迅速降低;监测表明0~40 cm耕层土壤存在碱化倾向,土壤pH值年均递增0.09,年均积盐0.36 g/kg,照此积盐速度,轻度盐渍化耕地达到强度次生盐渍化水平(总盐含量20~30 g/kg)需要40~70年,达到中度次生盐渍化水平(总盐含量10~20 g/kg)需要15~40年。     

黄河三角洲土壤盐渍化与地下水特征关系研究

为研究黄河三角洲表层土壤盐分含量与地下水特征的关系,对研究区内土壤盐分含量及地下水进行原位监测,分析土壤盐渍化和地下水特征,并运用灰色关联分析法对地下水埋深、电导率、p H和主要离子含量的关系进行定量分析。结果表明:土壤表层盐分含量均值为3.90~6.31 g kg-1,表层以下土壤盐分含量均值为2.54~3.44 g kg-1,属于中度及以上盐渍化程度;地下水埋深平均值为1.16~1.71 m,普遍较浅;地下水阴离子以Cl-为主,阳离子以Na+为主,两者分别占阴、阳离子总量的比例约为65%。关联分析表明,不同地下水特征指标与土壤表层盐分含量的密切程度不同,同一特征指标与土壤表层盐分含量的密切程度在不同时期间差异显著,总体而言,土壤表层积盐与地下水电导率、Na+、Cl-的关系较为密切,与p H、CO32-和HCO3-之间的关系较弱。在防治土壤盐渍化中,应当加强对地下水电导率、Na+、Cl-的控制与管理。     

武陵山烤烟产区土壤有机质与pH特征研究

在武陵山区8个烤烟主产县调查了40个典型烟田,采集的土样包括来自耕层的多点混合农化样和170个来自土壤剖面的发生层样,对这些土样的p H和有机质含量分析表明:武陵山区植烟土壤有机质含量的平均值为25.8 g kg-1,变幅为15.6~42.4 g kg-1,变异系数为23.1%,土壤有机质含量总体处于全国第二次土壤普查肥力评价标准中的中等水平(20~30 g kg-1),总体处于植烟适宜水平;在土壤剖面垂直分布上,p H随着深度的增加而增大,有机质表现出表层富集现象,向下急剧降低;碳酸盐岩类沟谷堆积物发育形成的土壤有机质含量最高,显著高于碳酸盐岩类坡积-堆积物和岩类坡积物发育形成的土壤,后两者有机质含量之间无明显差异;土样p H和有机质两者之间呈显著的负相关关系(r=-0.366*)。     

滨海盐渍化土壤理化性质与小麦生产间的关系

为促进滨海区域粮食生产,以盐渍化麦田为研究对象,在测定土壤(0~20 cm)基本性质及小麦产量、生物量基础上,分析土壤肥力特征与小麦生产能力间的关系。结果表明,土壤含盐量与小麦产量、地上部生物量(生物量)呈极显著负相关(p0.01),其关系符合三次函数方程。若以4 500 kg hm-2作为最低目标产量,土壤含盐量应在3.1 g kg-1以下。土壤有机质含量与土壤含盐量呈显著负相关(p0.05),与小麦产量、生物量呈极显著正相关(p0.01)。土壤有机质含量增加能够降低盐渍化程度,促进小麦生产。将直接相连的下层(10~20 cm)与上(表)层(0~10 cm)土壤含盐量比值作为抑盐效率(E),来评价有机质的抑盐作用,表层土壤有机质含量与E符合二次函数方程,有机质含量超过19.1 g kg-1时,抑盐效果显著,可以作为土壤肥力培育目标值。此外,提高土壤速效钾含量对小麦生产也具有显著促进作用。研究结果对研究区域及相似地区进行土壤肥力培育和粮食生产具有重要意义。     

河套灌区典型示范区土壤盐分和有机质空间变异特征

为探明河套灌区盐渍化土壤盐分和有机质含量分布规律,选取巴彦淖尔市五原县盐渍化土壤典型区域作为研究区,采用区域土壤信息定点监测,选取 149个采样点,获得各土层土壤样本,并结合经典统计学、地统计学、空间插值等方法,研究盐渍化土壤盐分和有机质含量空间变异特征。结果表明:随着土层深度的增加,土壤有机质含量与土壤盐分含量的相关性逐渐增加,在深层土壤间盐分对有机质含量的影响大于表层,且在 40～ 60 cm影响最显著。研究区各层土壤盐分的最优半方差函数模型为球状模型,土壤有机质的最优半方差函数模型为高斯模型。规模化盐碱地改良后,0～ 20、20～ 40、40～ 60 cm土壤盐分结构比(表示随机因素引起的空间变异占系统总变异的比例)上升 2.35、6.72、1.94个百分点,0～ 20、20～ 40 cm土壤有机质结构比分别上升 3.54、3.93个百分点,土壤盐分和有机质结构比整体较改良前呈上升趋势,结构性增强,空间相关性增强,垂直方向上土壤盐分变异性强于有机质变异性。改良期内土壤盐分含量平均降幅为 0.574g/kg,土壤有机质含量平均增幅为 0.195 g/kg,耕层土壤盐渍化程度减弱,各层土壤有机质含量增加,作物生长安全区增大,研究区土壤环境显著改善。土壤盐分高值区(>6 g/kg)多位于地下水浅埋区的中部和东南部区域,改良后,研究区中部土壤盐分集聚特征仍十分显著,存在盐渍化加剧的风险,仍是盐碱地改良防治重点的区域。     

新疆绿洲连作棉田土壤微量元素含量的时空变化研究

为了解棉花长期单一种植对土壤微量元素含量的影响,明确连作棉田土壤质量变化规律,在南疆棉区分别选择新开垦1a和连续植棉5、15、20、30 a的棉田,研究了不同时间尺度上棉田0~100cm土壤剖面Mo、Cu、Zn、Mn、Fe等5种微量元素全量的变化规律,分析了棉田微量元素含量与连作年限之间的关系。结果表明,棉花长期连作后,土壤0~20cm耕作层全钼含量随连作年限的增加持续下降,与连作年限呈一元负线性关系;全铜、全锌、全锰含量随年限的增加先升后降,与年限呈二次函数关系,分别在连作7~10、10~12、17~18 a达到最高累积量,之后持续下降,分别在14~17、20~22、32~34 a降回到开垦初期的水平。土壤剖面中部30~50cm土层各元素全量均随连作年限增加剧烈下降,与连作年限呈一元负线性关系,长期连作易导致该层微量元素缺乏。剖面下层50~90cm土层各元素全量在长期连作后表现出一定的累积趋势,然而与连作年限之间没有明显的函数关系。随连作年限延长,0~60cm土层中含量水平越低的元素,含量下降越明显,Mo表现最明显,其次为Zn和Cu,而Mn和Fe下降较少。在长期连作棉田,棉花种植应注重Mo、Zn、Cu等微量元素肥料的补充施用,并结合土壤深度翻耕,提高中部土层微量养分含量。     

信阳毛尖茶园土壤有机质和硫、镁含量研究

对信阳毛尖产地(浉河区、罗山县)土壤p H、有机质和有效硫、镁现状进行研究,为茶园科学合理施肥提供借鉴。研究表明,信阳毛尖产地茶园土壤p H和有机质含量分别在3.26~6.30和1.57~85.71g kg-1之间,有效硫和有效镁含量分别在8.59~134.30 mg kg-1和48.70~2408.00 mg kg-1之间。土壤有效硫含量较低,缺乏和含量一般的茶园占调查总数的80%以上,且地域差异性较大;近95%的茶园土壤镁含量较高;同时,有83%以上的茶园缺乏土壤有机质,约有2/3的茶园土壤p H值低于4.5,茶园土壤的酸化较为严重。此外,茶园中土壤有效硫与p H、有机质之间均存在较低的负相关性,土壤有效镁与p H呈极显著正相关关系,土壤有效镁与有机质则呈一定的负相关关系。     

不同海拔蔗区土壤有机质、全氮含量和pH值特征

为明确海拔高度对云南省山地甘蔗土壤有机质、全氮及p H的变化影响,研究了云南省甘蔗种植面积最大的地级市——临沧市甘蔗生产区1 740份土壤样品的有机质、全氮含量和p H值的差异。结果表明:土壤有机质和海拔呈极显著相关关系(γ=0.156**,p0.01),随海拔升高而增加;土壤全氮含量、p H值与海拔无显著相关关系,不随海拔升高而增加。临沧市蔗地土壤有机质含量平均为25.6 g·kg~(-1),变幅为0.3 g·kg~(-1)~79.1 g·kg~(-1),变异系数为41%;土壤全氮平均含量为0.120 g·kg~(-1),变幅0.117 g·kg~(-1)~0.122 g·kg~(-1),变异系数为44%;土壤p H值平均5.3,变幅3.6~8.6,变异系数15%。     

新疆浅层暗管排水降低土壤盐分提高棉花产量

土壤盐渍化问题严重制约着干旱区农业可持续发展,为达到土壤脱盐的效果,增加作物产量,该文针对膜下滴灌棉田,采用完全随机试验方案,在装有暗管的中度和轻度盐渍化土壤上种植棉花,分析暗管降盐技术对轻度和中度盐渍化农田土壤盐分变化规律及棉花产量的影响。结果表明:轻度和中度盐渍化农田土壤盐分剖面特征均由表聚型向脱盐型变化,中度盐渍化土壤0~20 cm土层盐分下降最快,其他土层盐分含量均呈现显著下降趋势;轻度和中度土壤最高脱盐率分别为50.96%和90.89%,中度盐渍化土壤盐分可降低至轻度水平;暗管排水的电导率变化范围为7.53~11.16 dS/m,pH值变化范围7.08~8.20;轻度和中度盐渍化棉田增产幅度分别为25.3%和55%。研究表明与滴灌配套的浅层暗管排水降盐技术可有效治理盐碱土壤,提高作物产量,该研究可为盐渍化土地的可持续利用提供依据。     

Duration of continuous cropping with straw return affects soil organic carbon

Understanding the impact of continuous cropping with straw return on soil organic matter functional groups is of great importance for maintaining chemical stabilization of SOC in arid regions. Infrared spectral characteristics of cotton field soil with different continuous cropping durations (0, 5, 10, 15 and 20 years) were determined with Fourier-transform infrared spectroscopy for fields in Manasi River Basin, Xinjiang province, China. The effects of continuous cropping duration on the stability and chemical composition of soil organic carbon (SOC) were analysed. The results indicate an initial increase in the SOC, soil particulate organic carbon (POC), and mineral-associated organic carbon (MOC) content of soil under continuous cropping with straw return. However, as continuous cropping duration increased, the levels of SOC, POC, and MOC in soil began to decrease. The soil POC content and POC/MOC were highest after 5 years of straw return, and started to decrease as the continuous cropping duration increased. The SOC and MOC contents were highest after 10 years of continuous cropping, and were 3.30 and 1.84 times higher than the control, respectively. As continuous cropping duration increased, the relative peak intensities for polysaccharides and aromatic groups in soil organic matter decreased, while the relative peak intensities for aliphatic compounds and hydroxyketone increased. In conclusion, continuous cropping with straw return in cotton fields promotes SOC but only for about 10 years. An increase in straw return duration boosts the degree of esterification in soil organic matter. Moreover, enhanced protection by mineral binding was observed for soil organic matter, increasing organic matter stabilization. This study aimed to provide an empirical foundation for the management of the SOC pool and the establishment of rational straw return practices for cotton fields in arid areas.     

滩涂围垦区不同连作年限蔬菜大棚土壤质量特征

通过区域调查、采样和分析,系统研究了苏北滨海围垦滩涂设施农业土壤的连作障碍特征。研究表明,随着大棚青椒和韭菜连作年限的增加,大棚土壤呈不同程度的板结趋势,0~20、20~60 cm的表、根层土壤逐渐呈轻中度的盐渍化趋势,土壤有机质、全氮、碱解氮、速效钾等养分含量呈显著降低趋势,土壤全磷、有效磷、全钾含量则无显著变化,土壤微生物数量呈显著降低趋势。滩涂青椒和韭菜连作大棚土壤基本不缺磷肥,但有补充氮肥、钾肥和有机肥的必要性。滩涂地区大棚青椒和韭菜连作3年后,土壤呈现较为严重的连作障碍特征,主要表现为严重的次生盐渍化、养分失衡和微生物环境恶化风险,全年棚期的青椒连作障碍风险尤为显著,因此提出滩涂大棚青椒和韭菜的连作年限应不超过2年。     

不同灌溉方法对保护地土壤有机质及氮素影响的研究

分层采集连续7年分别用渗灌、滴灌和沟灌灌溉的保护地0～80cm土层土壤样品,测定有机质、全氮及无机态氮和有机态氮含量,研究灌溉方法对土壤氮素形态及其数量剖面分布的影响。结果表明,三种灌溉处理0～80cm剖面土壤有机质含量变化范围为8.47～36.48 g kg-1,渗灌与滴灌有机质剖面分布相似,二者与沟灌差异较大;沟灌除30～40cm层次有机质含量低于渗灌和滴灌外,其它层次有机质含量均高于渗灌和滴灌处理。土壤全氮含量变化范围为0.72～3.97 g kg-1,在0～20cm土层不同灌溉方法之间差异显著,渗灌最大,沟灌次之,滴灌最小。无机硝态氮、铵态氮含量的变化范围分别为19.16～1442.06 mg kg-1和0～15.28 mg kg-1,在0～20cm土层各处理之间差异较为明显,以渗灌最大,沟灌次之,滴灌最小。有机态氮含量的变化范围为683.79～2512.87 mg kg-1,各处理之间的差异主要表现在0～30cm土层,其中0～10cm土层以渗灌处理有机态氮含量最高、沟灌次之,滴灌最低,10～30cm沟灌处理有机态氮含量却高于渗灌和滴灌处理。     

近30年中国农田耕层土壤有机质含量变化

土壤有机质含量是影响土壤肥力水平的重要指标,也是开展耕地质量建设、科学施肥工作的基础。利用2005—2014年测土配方施肥项目数据与全国第二次土壤普查数据进行对比,分析了近30年来中国农田耕层土壤有机质的变化趋势。结果显示,30年来我国农田耕层土壤有机质含量呈整体上升趋势,目前,全国耕层土壤有机质平均含量为24.65 g kg~(-1),较全国第二次土壤普查时期提高4.85 g kg~(-1),提高24.49%。其中,30~40 g kg~(-1)等级比例增加3.64个百分点,20~30 g kg~(-1)等级比例增加5.68个百分点,10~20 g kg~(-1)等级比例增加5.36个百分点。需要引起注意的是,大于40 g kg~(-1)等级比例减少了1.38个百分点。     

辣椒连作对土壤理化性状、植株生理抗性及离子吸收的影响

为研究辣椒连作对土壤理化性状及植株生长、抗氧化酶活性、渗透物质和离子含量等的影响,分别选取连续栽种辣椒1、4、6、8年的大棚土壤,并以麦田土壤为对照进行盆栽试验.结果表明,连作土壤有机质和全氮都明显高于对照土壤,连作土壤全磷、全钾及速效养分都有不同程度富集,大量元素高度富集,Mn含量下降,Cu含量明显增加,土壤出现酸化和盐渍化现象且随连作年限增加程度加大.连作土壤导致辣椒植株生长量减少,叶片中SOD、POD和CAT活性增强,MDA和渗透物质含量上升,地上部大量元素不同程度富集,Ca元素减少,而微量元素变化不明显.可见,辣椒连作使土壤理化性状变劣,进而影响植株正常生长,并且随连作年限增加影响程度进一步加大.     

生物碳对灰漠土有机碳及其组分的影响

土壤有机碳是影响土壤肥力和作物产量高低的决定性因子。以棉花秸秆为原料,在高温厌氧条件下热解制备生物碳,通过盆栽试验探讨了生物碳对新疆灰漠土有机碳及其组分的影响。试验设置3种生物碳:棉花秸秆分别在450℃、600℃和750℃下热解制备(以BC450、BC600和BC750表示);每种生物碳的施用量分别为5 g·kg-1、10 g·kg-1和20 g·kg-1(占土壤重量的比例);同时,以空白土壤为对照(CK)。结果表明:施用生物碳可促进小麦生长,两茬小麦的地上部干物质重均显著高于对照。施用生物碳可显著提高土壤总有机碳,且生物碳热解温度越高,施用量越大,提高作用越明显。各生物碳处理土壤易氧化碳含量均显著高于对照;生物碳低、中施用量处理(5 g·kg-1、10 g·kg-1)土壤水溶性有机碳含量显著高于对照,但高施用量处理(20 g·kg-1)与对照无显著差异;除BC750低施用量处理(5 g·kg1)外,其余各生物碳处理土壤微生物量碳含量也均显著高于对照。生物碳不同热解温度对土壤易氧化碳和微生物量碳含量的影响表现为BC450>BC600>BC750;但对土壤水溶性有机碳含量无显著影响。生物碳不同施用量对土壤易氧化碳的影响表现为10 g·kg-1≈20 g·kg-1>5 g·kg-1,水溶性有机碳含量为5 g·kg1≈10 g·kg-1>20 g·kg-1。生物碳对土壤微生物商的影响总体表现为:生物碳的热解温度越高,施用量越大,土壤微生物商越低。因此,合理的施用棉花秸秆生物碳可显著增加灰漠土有机碳储量,改变土壤有机碳组分,提高土壤生产力。     

辽宁省保护地土壤盐渍化特征的研究

在进行全面生产调查的基础上,自辽宁省主要蔬菜保护地生产区采集保护地及其相邻露地大田0~20 cm和20~40 cm土层土壤样品,测定全盐含量,探讨了当地保护地土壤盐渍化程度及其成因。结果表明:(1)保护地土壤全盐含量显著高于相邻露地相应土层土壤,0~20 cm和20~40 cm土层土壤全盐含量分别是相邻露地土壤的1.5~17.0倍和1.2~11.3倍,盐分表聚现象明显;(2)保护地土壤盐渍化现象较为严重,0~20 cm土层、20~40 cm土层全盐含量超过2 g kg-1的土样分别占46%和29%,而露地大田0~20 cm和20~40 cm土层土样全盐含量均在2 g kg-1以下。(3)区域间保护地土壤盐渍化程度不同,沈阳法库、大连瓦房店、朝阳喀左和鞍山海城等地土壤盐渍化程度相对较重,沈阳新民和丹东东港土壤盐渍化程度相对较轻,其它地区保护地土壤盐渍化程度居中;(4)土壤盐渍化与改种保护地前土壤盐分含量及改作保护地后种植年限、施肥量、复种指数等因素关系密切。因此,应加强相关研究,采取措施,积极防治保护地土壤盐渍化。     

持续棉杆还田对新疆棉田土壤可矿化碳库的影响

依据新疆绿洲棉花长期连作的微区定位试验,研究了在秸秆还田和不还田处理下,棉田土壤有机碳矿化特征,以及土壤有机碳释放随棉花秸秆还田年限的变化规律.结果表明:秸秆还田与不还田处理相比增加了0~60 cm土层土壤的总有机碳(TOC)、可矿化碳(MC)的含量和矿化速率(MR),并且随着秸秆还田年限的加长呈上升趋势,但随土层的加深而下降.持续秸秆还田后棉田随着秸秆还田时间增加土壤有机碳矿化速率、累积矿化排放量(CO2-C排放量)增加,但矿化强度呈降低趋势,而棉花连作但秸秆不还田的棉田变化趋势与之相反.说明棉花秸秆还田措施增加了新疆绿洲棉田土壤有机碳含量,土壤中有机碳虽然不断得到补充,但尚未达到饱和状态,随着秸秆还田时间延长棉田固碳能力下降.     

南宁市土壤硒分布特征及其影响因素探讨

以南宁市土壤为对象,系统采集了2 767个表层土壤(0～20 cm)和711个母质样(150～200 cm)。用AFS原子荧光光谱法进行了样品全硒含量质量分数分析;研究了南宁市土壤全硒含量的分布特征及其与成土母质、土壤类型和土壤理化性质的关系。结果表明,南宁市土壤全硒含量变幅为0.09～1.34 mg kg-1,算术平均值为0.57 mg kg-1。土壤类型中,新积土全硒含量最高,平均为0.89 mg kg-1;紫色土全硒含量最低,平均为0.37 mg kg-1。成土母质中,全硒含量以二叠系碳酸盐岩母质发育土壤为最高,平均为0.79 mg kg-1;以下白垩系紫红色碎屑岩母质发育土壤为最低,平均为0.39 mg kg-1。影响南宁市土壤硒含量的主要因素是成土母质,土壤pH、有机碳及铁和铝的含量对土壤全硒含量的富集与分布也有一定影响。