生物质炭对旱地红壤理化性状和水力学特性的影响

[目的]研究生物质炭对旱地红壤基本理化性质及水分特征曲线的影响,为红壤地区土壤改良提供依据。[方法]分层测定不同生物质炭施用量水平下的土样容重、孔隙度和有机碳含量,采用原状土压力膜法分层测定土壤的水分特征曲线。[结果]施用生物质炭能显著降低土壤的容重,提高土壤的孔隙度及有机碳含量,且随着施用量的增加,土壤容重逐渐降低,孔隙度及有机碳含量逐渐提高;随着生物质炭施用量的增加,土壤饱和含水量、田间持水量和有效水含量逐渐增加,凋萎系数逐渐减小,施用生物质炭30t/hm2的土壤处理饱和含水量、田间持水量和有效水含量最高;生物质炭施用量与土壤饱和含水量、田间持水量和有效水含量呈极显著正相关关系,与凋萎系数呈极显著负相关关系。[结论]施用生物质炭能显著提高红壤田间持水量和有效水含量。     

容重对土壤水分蓄持能力影响模拟试验研究

通过人工改变土壤颗粒级配,并设置不同容重水平,测定土壤水分特征参数,研究了容重对土壤水分蓄持能力的定量影响。结果表明:(1)容重对土壤水分特征曲线、比水容量有较大影响,试验土壤各吸力段水分蓄持能力均随容重增大递减,比水容量也随容重增大递减。(2)容重对试验土壤饱和含水量、田间持水量、凋萎系数有较大影响,此3个水分参数均随容重增大递减。饱和含水量与容重呈幂函数负相关关系,田间持水量及凋萎系数均与容重呈指数负相关关系。(3)容重对试验土壤有效水、易效水、迟效水含量有较大影响,此3水分参数均随容重增大递减,分别与容重呈指数、幂函数、对数负相关关系。     

典型旱地红壤水力学特性及其影响因素研究

为了更系统地了解旱地红壤供水与贮水能力、有效水含量及其变化范围,按自然发生层采集旱地红壤原状土样,对其进行了水力学特性和影响因素研究.结果表明,旱地红壤原状土饱和导水率变化范围为1.44×10-3～3.45×10 3 cm/s,并呈现自上而下减小的趋势.从旱地红壤水分特征曲线得出剖面各层土壤的饱和含水量、田间持水量、萎蔫含水量和有效水含量,其中有效水含量变化区间为0.083～0.124cm3/cm3,耕作层最高.在旱地红壤水力学特性的影响因素研究中,容重、质地、有机质含量和结构系数均与水力学特性呈一定的相关性,其中容重和孔隙度为旱地红壤水力学特性的主要影响因素.     

东北黑土区土壤侵蚀对土壤持水性的影响

为探究不同侵蚀程度对土壤持水性的影响,采用压力膜法对表土分别被侵蚀剥离0,10,20,30,40,50,60,70cm,3次重复,共计48个试验小区的土壤田间持水量、凋萎湿度进行测定,计算其土壤有效水含量。结果表明:随土壤侵蚀程度增加凋萎湿度呈微弱上升趋势,田间持水量和土壤有效水含量逐渐降低。土壤侵蚀70cm时,田间持水量降低7%,有效水含量降低11%。随侵蚀程度增加,土壤有机质含量下降。土壤田间持水量、有效水含量与土壤有机质含量呈正相关,与容重呈负相关。     

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。     

二滩水电站移民区土壤水分特性的研究

四川省攀枝花市盐边县二滩水电站红格移民安置区农耕地土壤水分性质与抗旱性能的研究结果表明,与当地土壤肥力水平相对较高的菜园土和水稻土相比较,安置区土壤层次性被打乱,无保水性的犁底层存在,水分渗漏强;土壤最大吸湿水,萎蔫系数,田间持水量和有效水含量与土壤〈０．０１ｍｍ物理性粘粒含量呈正相关,土壤保水性能主要取决于土壤〈０．０１ｍｍ物理性粘粒含量,只有有机质含量较高,结构良好的土壤,才能很好地协调土壤保     

利用计算机断层扫描技术研究土壤改良措施下土壤孔隙

为探明不同土壤结构改良措施（秸秆覆盖、免耕、有机肥、保水剂）对土壤孔隙特征及分布的影响,采用计算机断层（computed tomography,CT）扫描法定量分析了土壤孔隙的数目、孔隙度及孔隙在土壤剖面上的分布特征。结果表明：不同措施均提高了土壤总孔隙数、大孔隙数及0.13～1.0 mm孔隙数,且其孔隙度也相应提高。同时孔隙成圆率也得到了改善。各处理中以有机肥和免耕处理效果较佳,其次为保水剂和秸秆覆盖,对照最低。此外,不同措施显著提高了土壤的田间持水量和＞0.25 mm 水稳性团聚体含量,降低了土壤容重,且各处理中,仍以有机肥和免耕处理效果最佳,其田间持水量分别较对照提高了15.9%和16.4%,而土壤容重较对照降低了6.8%和8.8%。相关分析表明：田间持水量、容重和＞0.25 mm水稳性团聚体含量与土壤总孔隙度和大孔隙度呈显著或极显著正相关;而土壤容重对于总孔隙度和大孔隙度及孔隙成圆率呈显著负相关。     

碱化盐土饱和导水率特征与影响因素研究

选择碱蓬地和碱斑地2组典型碱化盐土剖面,对原状土和扰动土的饱和导水率(K10)进行了测定,并分析了盐度、碱度、结构、有机质、质地、容重等土壤基本性质对土壤饱和导水率的影响。结果表明:碱化盐土的K10极低,原状土仅为0.05~0.22mm d-1,其与土壤碱度、盐度、结构系数、团聚度的相关性均无显著统计学意义,与土壤有机质含量极显著(p0.01)负相关,与砂粒和粉粒含量分别呈极显著(p0.01)正相关和负相关,与砂粒/(粉粒+黏粒)呈极显著(p0.001)直线递增关系,底层(20~100 cm)原状土和表层(0~10 cm、10~20 cm)扰动土K10均与土壤容重呈极显著(p0.001)幂函数递减关系;土壤质地和容重对K10的影响存在交互作用。     

冀北山地典型森林土壤颗粒分形特征

采用野外调查与室内分析相结合的方法,研究冀北山地典型森林土壤颗粒的分形特征与土壤物理化学性质的关系。结果表明:冀北山地7个典型森林土壤颗粒的分形维数介于2.057 0～2.379 3之间,分形维数随土层深度增加而呈减小趋势。土壤颗粒分形维数与细黏粒、细粉粒和中粉粒含量呈极显著正相关关系,与粗粉粒含量呈负相关关系,与黏粒含量相关性不显著;土壤分形维数与土壤容重呈线性正相关关系,与最大持水量、总孔隙度呈现线性负相关关系,与田间持水量相关性不明显。与速效氮和有机质呈显著负相关,与全氮、速效钾呈负相关,与pH无相关性。     

岩溶山区植被破坏前后土壤团聚体分形特征研究

土壤结构性是影响土壤肥力的一个重要因素。本文运用分形模型对不同植被类型土壤水稳性团聚体进行了研究,探讨了分形维数与土壤肥力的关系。结果表明:土壤团聚体粒径分布的分形维数与水稳性团聚体含量之间存在呈显著线性回归关系,林地和不同开垦年限农地土壤的物理性质随土壤团聚体的分形维数变化而变化,即分形维数越小,>0.25mm水稳性团聚体含量越高,土壤容重越小,总孔度大,毛管孔隙和通气孔隙占总孔隙的比例大,自然含水量和田间持水量相应较高;有机质、全N、碱解N与分形维数呈极显著的负相关,分形模型为土壤肥力研究提供新方法。上述结果在一定程度表明,植被遭到破坏、不合理的人为开垦,是土壤退化和生态环境恶化的主要原因。     

城市土壤压实对土壤水分特征的影响——以南京市为例

通过对南京市不同土地利用下的土壤容重、孔隙度和土壤水分特征曲线的测定，研究了压实对土壤水分特征参数的影响。结果表明城市土壤存在严重的压实退化现象，土壤容重和孔隙度能够很好地反映土壤的压实程度。随着压实程度的增加，土壤的田间持水量增加，萎蔫点含水量增加，而土壤的最大有效水含量却明显减少。所以，压实土壤对水分的调节能力下降，使其上生长的植物更不容易获得水分供应。     

中国西南水梯田土壤水分特性研究——以哈尼梯田为例

为了研究中国西南水梯田的土壤水分特性,以云南哈尼梯田为例,选取哈尼梯田核心区全福庄小流域内林地、荒草地、旱地和水田4种土地利用类型,分层取0—10,10—20,20—40,40—60,60—80,80—100 cm深度土样测其主要土壤理化指标和土壤水分特征曲线,分析其土壤的持水性和水分有效性。结果表明:(1)哈尼梯田4种不同土地利用类型土壤容重变化范围为0.61~1.41 g/cm³,且0—40 cm与40—100 cm差异性显著,土壤有机质含量为1.17%~9.65%;土壤总孔隙度和非毛管孔隙度变化与容重一致,土壤毛管孔隙度总体呈现林地>旱地和水田>荒草地;(2)土壤质地以粉砂壤土为主,粉粒含量最高(52.74%~82.55%),砂粒含量次之(14.44%~45.31%),黏粒含量极少(0~3.68%);(3)相同土壤水吸力下,林地各土层土壤水分特征曲线相对较高,土壤持水性最强,旱地和水田次之,荒草地最低;土壤有效水含量则表现为水田>林地>旱地>荒草地;(4)影响哈尼梯田土壤水分特性的关键因素是土壤颗粒组成和毛管孔隙度,其中土壤持水性与颗粒组成呈显著正相关,土壤有效水含量与土壤毛管孔隙度呈显著正相关。总体而言,哈尼梯田生态系统中林地具有良好的蓄排能力,而梯田在保蓄水分的同时进行水分再分配,二者在维持生态系统可持续发展上具有十分显著的作用。研究结果为进一步研究西南水梯田土壤水分和梯田灌溉管理提供了科学依据。     

稻田经济草坪化种植后土壤理化性质与养分质量变化特点

  目的  揭示稻田经济草坪化种植后的土壤质量变化规律,以期为草坪化种植稻田复垦快速精准改良提供依据。  方法  基于海宁市丁桥镇近133.3 hm2 稻田被经济草坪化种植后存在需复垦为稻田的改良需求,选择稻田草坪化种植（0、1、2、3、4年）后的土壤为研究对象,分析土壤的机械组成、容重、pH值、有机质、阳离子交换量、氮、磷、钾总量及其有效态含量等理化与养分指标,并对其进行相关性分析和土壤肥力综合评价,探讨土壤理化性质与养分指标的时空变异特征,明晰经济草坪化种植后稻田关键肥力因子的变化特点。  结果  稻田草坪化种植后,随着种植年限增长,不同深度土壤（0 ~ 15 cm、15 ~ 30 cm、30 ~ 45 cm）的各理化性质与养分含量指标变化趋势具有一致性。随草坪化种植年限增长,土壤砂粒含量减少,粘粒含量增加,容重增大,pH逐渐升高,土壤有机质和阳离子交换量呈现出先快后慢的下降态势;土壤全量和速效氮、磷、钾含量逐渐降低,土壤速效氮、磷、钾含量在草坪化种植初期下降尤其显著。全量及速效养分含量总体以及土壤砂粒含量与草坪化种植年限呈极显著负相关（P < 0.01）,土壤pH和容重的变化量以及粘粒含量与草坪化种植年限呈极显著正相关（P < 0.01）,有机质和阳离子交换量的变化量与草坪化种植年限呈显著负相关（P < 0.05）,草坪化种植4年后,土壤肥力综合等级退化为瘦瘠水平。  结论  稻田经济草坪化种植后导致其土壤肥力显著退化。     

高速公路路域土壤特性分析及其质量评价

为深入研究不同扰动方式对路域土壤理化特性的影响,及路域不同部位土壤的特性,以高速公路路基、路堑、弃渣场、路肩、取土场5个部位的土壤为研究对象,对采集土壤样品的理化指标进行测定和分析。结果表明:挖和填两种扰动方式对土壤质地影响不显著,含水量及容重表现为:挖方>填方>自然;路域不同部位土壤含水量、容重呈现出取土场>路堑>路基>路肩>弃渣场>自然,土壤有机质和全氮的含量呈现为:自然>路肩>路基>路堑>弃渣场>取土场;扰动土壤的有机质、全氮和速效钾含量低于自然土壤,速效磷和全磷含量高于自然土壤;扰动土壤的机质和全氮极显著相关,全氮与无机氮显著相关,与速效钾极显著相关、与速效磷负相关、容重和无机氮负相关;路域土壤有机质、全氮、全磷缺乏,土壤肥力低。     

太湖地区水稻土的物理特性与少免耕法的关系

本文从土壤物理特性和作物生长的关系探讨了耕作的要求.土壤水分能量特性可被机械扰动改变,这是导致土壤粘闭的重要原因.水稻土的含水量和有效水均以表土高,而下层低,含水量和容重成线性负相关(n=62,r=-0.909^**).土壤扰动可提高持水量,长年免耕在干旱年份可能会出现水分不足问题.土壤含水量、气容量和机械强度三者的变化相互联系.由三个因素决定的小麦生长最佳范围是在水分吸力0.02-0.5巴内,而田间持水量大于塑性限,所以秋季耕作必然导致土壤粘闭.免耕土壤的容重一般在1-1.25g/cm₃之间,是稻麦生长的较佳环境,所以水稻土本身存在适合稻麦免耕生产的条件.根据水稻和三麦分别52和23组次对比试验,水稻免耕增产19斤/亩,三麦49斤/亩,均达到极显著水平(p=0.01).平田地区连续三年免耕土壤不恶化,囊水型土壤第二年开始有变差趋势,但产量不减低.免耕有保护土壤结构的作用,但不利于结构发展.     

THE RELATION BETWEEN BULK DENSITY, AVAILABLE WATER CAPACITY, AND AIR CAPACITY OF SOILS

The effect of bulk density on moisture content at 50 mb tension in four soils of different textures was studied. The volumetric water content increased linearly with bulk density over a wide range of densities. Depending on texture, a maximum bulk density was reached above which continued compaction decreased the water content. This is shown to be the point at which the air capacity of the soil at this tension approaches zero. Accepting that the gravimetric wilting point depends mainly on texture, the available water capacity varies in a manner similar to the 50 mb water content. If the relationships described are valid in the field, the available water capacity and air capacity may be optimized using cultivation techniques to adjust the bulk density. The available water capacity of coarse-textured droughty soils may be increased by increasing the bulk density provided that the air capacity remains above acceptable lower limits (10–15 per cent). Conversely, the air capacity of compacted soils with large available-water capacities could be increased by reducing the bulk density to a value corresponding to an acceptable available-water capacity. In very compacted soils a decrease in bulk density will benefit both available-water capacity and air capacity.     

水稻土的力学性质与水分含量的关系

土壤的抗剪强度和抗压强度以及变形性质是决定耕作阻力、机具的通行性能及耕作质量的重要因素,也是机具正确设计所必须考虑的因素。过去对于耕作土壤的强度研究,多从旱地的松散状况出发,把土体的粘结只归因于水膜的表面张力和水膜的数量,并得出结论:土壤强度与含水量呈抛物线关系。对于搅动后土壤粘结的机制,认为包括水膜粘结和分子引力粘结两种^[1]。最近山中金次郎指出^[2],在这二种不同粘结机制的转折处有明显的破折现象,但对水稻土的情况研究极少。     

水稻土的物理机械性质与机械化耕作的关系

土壤机械化耕作措施应当密切考虑土壤物理机械性质,这些性厦是随着土壤合水量而变化,从而影响耕作的难易。因此,从探求土壤适耕性出发,开展土壤物理机械性厦的研究是十分必要的。