水肥空间组合对冬小麦生物学性状及生物量的影响

 【目的】研究水肥空间组合对冬小麦形态指标及生物量的影响，对指导旱地施肥具有一定理论和实践意义。【方法】以肥熟土垫旱耕人为土为供试土壤，在全生育期遮雨和人工控制土壤水分条件下，采用分层隔水土柱试验法研究与田间土层分布相同土柱不同土层水分、氮、磷组合对冬小麦叶面积、株高、分蘖数、生物量、根冠比和收获指数等指标的影响。【结果】与整体湿润水分处理相比，上干下湿水分处理（0～30 cm土层干旱胁迫，30～90 cm土层湿润）下，抽穗期小麦旗叶面积、株高分别降低7.03%和3.77%；小麦地上部和根系生物量及收获指数也不同程度降低，但根冠比增加。从肥料处理看，单施磷和氮磷配施处理，小麦叶面积、株高、有效分蘖数和总生物量均极显著高于单施氮和CK，这与供试土壤各土层严重缺磷，而氮素供应相对丰富有关。从不同土层施肥看，在两种水分处理下，单施氮时，以均匀施入0～90 cm土层小麦叶面积、株高、有效分蘖数、地上部生物量和根系生物量最高，施入0～30 cm土层最低；单施磷和氮磷配施时，0～90 cm与0～30 cm土层施肥间总叶面积、旗叶面积、株高、有效分蘖数以及总生物量差异不显著，但均显著高于30～60 cm和60～90 cm土层相应施肥处理。【结论】由于土壤供氮充分，将氮肥集中施于0～30 cm土层对生物量形成具有一定抑制作用，而均匀施入0～90 cm土层有明显促进作用；在上层干旱胁迫时，这种趋势更加明显。两种水分处理下氮磷配施，特别是在上干下湿水分处理下，保证0～30 cm土层较充分的养分供应对改善形态指标和增加生物量仍具有重要作用。因此，对旱地养分和水分应同层供应较好的观点，应予以重新认识和评价。     

川西北4种灌丛根系分布特征及对土壤养分的影响

以川西北4种灌丛为研究对象,为明确4种灌丛根系分布特征及对土壤养分的影响,通过野外调查和室内试验相结合的研究方法,分析了川西北4种灌丛(马桑、三颗针、峨眉蔷薇、野花椒)根系分布特征,生物量与土壤养分之间差异性和相互关系。结果表明,4种不同灌丛根系平均生物量的大小顺序依次为:马桑三颗针野花椒峨眉蔷薇,分别为433.3、348.4、416.3、458.3 g,马桑和三颗针明显高于野花椒和峨眉蔷薇。4种灌丛根系生物量的分布特征均是随着土层的加深,根系生物量迅速降低,其中0~20 cm土壤层是4种灌丛根系的集中分布层,4种灌丝根系的生物量占总生物量的比例分别达到59.10%、44.40%、47.61%、44.92%。灌丛根系的主根长基本表现为马桑三颗针峨眉蔷薇野花椒,其中,不同灌丛根长差异显著,灌丛根系的数量、根表面积、根体积的变化趋势与主根长的变化表现出相同的规律,并且根长、根系数量、根表面积的差异显著,4种灌丛根系水平分布差异不显著,不同灌丛的根系垂直分布差异显著。不同灌丛植株碳、氮、钾含量基本表现为马桑三颗针峨眉蔷薇野花椒,不同灌丛植株磷含量差异不显著,除了全磷以外,不同灌丛土壤养分大小依次表现为马桑三颗针野花椒峨眉蔷薇。相关性分析表明,植株碳、氮、磷、钾元素含量与土壤碳、氮、磷、钾元素含量呈显著的相关性,土壤有机碳、全氮含量均与灌丛根系指标有显著的相关性,表明灌丛根系具有保留土壤养分的能力。     

黑核桃根系分布特征研究

【目的】研究黑核桃根系在土壤中的分布特征,为黑核桃的水肥高效管理提供理论依据。【方法】以5a生黑核桃为试材,采用剖面挖掘和分层取样法,利用植物图像分析系统和烘干称重法,分析不同土层的根系生物量密度、根系表面积密度和总根长密度。【结果】根系生物量密度、根系表面积密度和总根长密度在垂直和水平方向均呈现递减的趋势。在垂直分布上,根系垂直最深分布达到150 cm土层,0~70 cm土层是根系垂直分布的主要区域,该区域内根系生物量占垂直分布总量的85.45%。根系表面积密度最大值和总根长密度均出现在0~10 cm土层,分别为17.66 mm²/cm³和0.34 cm/cm³;在水平方向上,水平分布最远分布达到120 cm以上,距离树干0~80 cm是根系生物量水平分布的主要区域,该区域内根系生物量占水平分布总量的93.98%。根系表面积密度和根长密度最大值均在距离树干0~20 cm的区域,分别为0.12和0.43 cm/cm³。【结论】5 a生黑核桃根系垂直最深分布达到150 cm土层,水平分布最远分布达到120 cm以上。距树干0~80 cm,深0~70 cm的区域是黑核桃根系分布的主要区域,该土层应该作为肥水管理的重点区域。     

种植玉米与休闲对土壤水分和矿质态氮的影响

【目的】研究不同种植模式下，农田土壤水分和矿质态氮的动态及其相互关系，对优化作物种植方式和养分资源管理，调控农田土壤硝态氮淋溶有重要意义。【方法】在黄土高原南部有大量氮素残留背景的田块上，研究了夏季多雨季节，种植作物与休闲对土壤水分与矿质氮的影响。【结果】在降水（含灌水82 mm）364 mm的夏季，休闲可使0～200 cm土层的贮水量达到600 mm，比播种前高204 mm，比种植作物高39 mm。种植作物的土壤水分可下渗至180 cm深的土层，休闲土壤中则可下渗到260 cm深处。种植作物时0～200 cm土层的硝态氮残留量为78 kg·ha-1，比休闲时减少89 kg·ha-1，且硝态氮主要分布在60 cm以上的土层。休闲时硝态氮却被淋到了220 cm深的土层。【结论】硝态氮向下层土壤的移动显著滞后于水分，夏季种植玉米可有效防止硝态氮向下层土壤的淋移。     

香樟人工林土壤表层细根形态特征、生物量及碳氮含量变化

【目的】探讨香樟人工林土壤表层(0~20cm)细根形态特征、生物量及碳氮含量变化动态,为深入研究人工林细根的养分、水分吸收规律及碳在地下的分配特点提供基础资料。【方法】选取四川雅安市雨城区老板山31年生香樟人工林,随机设置20m×20m样地3块,于2011年的1,4,7和10月份,在各样地按"S"形选取5个采样点,采用根钻法,分0~10和10~20cm土层采集根系样品,用WinRHIZO 2005根系分析系统对细根形态进行分析,并测定细根生物量及碳氮含量。【结果】1)1~5级细根随着根序的增加,平均直径、生物量和细根C含量逐渐增大,比根长(SRL)、根长密度(RLD)和细根N含量逐渐降低。2)细根平均生物量为793.29kg/hm2,其中0~10cm土层细根生物量占土壤表层细根总生物量的64.66%;与10~20cm土层相比,0~10cm土层细根具有较高的SRL和RLD以及较小的直径;0~10cm土层细根C、N含量均高于10~20cm土层。3)细根生物量在春季和秋季较高,在夏季和冬季较低;SRL和RLD夏季最大,冬季最小;而直径夏季最细,冬季最粗;细根C含量冬季最高,夏季最低;N含量夏季最高,春季和冬季均较低。【结论】根序对细根形态、生物量和C、N含量的变化具有极显著影响,而季节对细根形态、生物量和C、N含量变化的影响要远小于根序。     

水氮互作对花生根系生长及产量的影响

【目的】明确不同水分处理下氮肥对不同抗旱性品种根系生长及产量的影响,探讨花生根系对水分和氮肥的反应机理,为花生水肥管理提供理论依据。【方法】防雨棚旱池内进行土柱栽培试验,在中度干旱胁迫（W0,45%-50%田间持水量）和充足灌水（W1,70%-75%田间持水量）两个水分处理下设置N0（不施氮）、N1（中氮,90 kg×hm^-2)、N2（高氮,180 kg×hm^-2) 3个施氮水平,研究抗旱型品种花育22号和干旱敏感型品种花育23号2个不同抗旱性花生品种根系生物量、根长、根系表面积、根系伤流量及产量变化。分别采集0-20 cm、20-40 cm和40 cm以下土层根系样品,采用WinRhizo Pro Vision 5.0a分析程序对扫描根系图像进行分析。【结果】不同抗旱性花生品种根系发育在不同水分条件下对施用氮肥的响应不同。对于抗旱型花生品种花育22号,与不施氮肥相比,干旱胁迫处理下施用氮肥降低其总根长、总根系表面积和0-20 cm土层内根长和根系表面积,增加了40 cm以下土层内根系生物量、根长和根系表面积;正常供水处理下施用氮肥处理降低其0-20 cm土层内根系生物量、根长和根系表面积,但增加40 cm以下土层内根系性状。干旱敏感型品种花育23号的根系对水分和氮肥的响应与抗旱型品种花育22号不同：干旱胁迫处理下,施用氮肥增加其总根系生物量和总根长和40 cm以下土层内根系生物量、根长和根系表面积;正常供水处理下,施用氮肥降低其40 cm以下土层内根长和根系表面积。不同抗旱性花生品种根系伤流强度对水氮互作的响应一致,与正常供水处理相比,两品种干旱胁迫下根系伤流强度均降低,干旱敏感型品种花育23号的降低幅度大于抗旱型品种花育22号。施用氮肥增加两品种干旱胁迫处理下的根系伤流强度,提高其干旱胁迫下产量;正常供水处理下中氮处理增加抗旱型品种花育22号的产量,对干旱敏感型品种花育23号的产量无显著影响。两年试验条件下水分和氮肥处理对产量的互作效应均达显著差异水平。相关性分析表明,干旱胁迫处理下40 cm以下土层内根长、根系表面积与产量间的相关性达显著或极显著水平;正常供水处理下20-40 cm土层内根系表面积与产量达显著相关;两种水分条件下根系伤流量均与产量达显著相关水平。【结论】干旱胁迫处理下增施氮肥能提高花生产量,改善花生根系的生长,增加40 cm以下土层内的根系生物量、根长和根系表面积,提高花生根系伤流强度。     

休眠期苹果树体不同器官氮素的分布

【目的】探讨休眠期苹果树体不同器官生物量与氮素分布的规律。【方法】以9年生红富士苹果树为对象,对休眠期不同器官及其皮层和木质部的生物量、氮含量与氮累积量进行了详细分析。【结果】休眠期苹果树体地上部与根系的生物量分别占树体的生物量的77.17%和22.83%;树体皮层和木质部生物量分别占单株树体生物量的21.29%和77.96%;根系生物量随深度增加而降低,71.18%的根分布在0~40 cm土层中。树体各器官皮层的氮含量均高于其木质部;枝及其皮层和木质部氮含量随枝龄的增加而减少;同一土层细根的氮含量大于粗根。休眠期苹果树体69.85%的氮累积在地上部,且主要贮藏在3~8年枝的木质部,而根系的氮素主要贮藏于0~20 cm的粗根木质部;根系氮累积量随深度增加而降低;在同一土层中,粗根氮累积量明显高于细根。【结论】苹果树休眠期氮素在树体内的储存量表现为地上部大于根系,木质部大于皮层。     

拉萨河下游灌草交错区土壤养分空间分异特征

以拉萨河下游半干旱区亚高山带灌草交错区为研究区域,分别对其南、北坡的灌丛、灌草和草地土壤养分含量进行对比分析。结果表明,土壤p H值在6.6~8.5,总体呈中性偏弱碱性,适宜中性和弱碱性植物生长,南、北坡灌丛及南坡草地的土壤p H值与土层深度均可用二次函数拟合。土壤有机质含量在15.15~43.74 g/kg,南坡0~40 cm土层土壤有机质平均含量表现为草地灌草灌丛,北坡表现为灌草灌丛草地;南、北坡灌丛和草地及北坡灌草的土壤有机质含量与土层深度均呈显著负相关,且符合二次函数关系。土壤全氮含量在0.72~2.15 g/kg,南坡土壤全氮含量表现为草地灌草灌丛,北坡表现为灌丛灌草草地;南、北坡灌丛及南坡灌草土壤全氮含量与土层深度呈显著负相关,且符合二次函数关系;南、北坡草地土壤全氮含量与土层深度无显著相关性。土壤全磷含量在0.22~0.54 g/kg,南坡土壤全磷含量表现为草地=灌草灌丛,北坡表现为灌丛草地灌草;南坡灌草土壤全磷含量与土层深度无显著相关性,而北坡则呈显著正相关,且南、北坡灌草全磷含量与土层深度均可用二次函数拟合。土壤全钾含量在2.70~4.59 g/kg,南坡全钾含量表现为草地灌草灌丛,北坡表现为灌草草地灌丛,且南、北坡灌丛、灌草和草地的土壤全钾含量与土层深度均无显著相关性,南、北坡灌丛土壤全钾含量与土层深度的关系都可用二次函数拟合。总体上,南、北坡的土壤养分含量有明显差异,其中南坡灌丛和灌草的土壤有机质、全氮、全磷和全钾含量都低于北坡;对于草地,除南坡土壤全磷含量低于北坡外,其余养分含量均为南坡高于北坡。     

巴音布鲁克高寒草原不同退化阶段土壤养分的变化

【目的】研究巴音布鲁克高寒草原退化草地土壤理化性状、土壤养分特征,为退化草地合理利用提供理论依据。【方法】采用常规土壤理化性质测定方法,对巴音布鲁克高寒草原退化草地土壤有机碳、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾、土壤水分及容重等特征进行分析。【结果】随着草地退化程度的加剧,土壤各层(0~30 cm)有机碳、全氮、全磷、碱解氮、速效磷、含水量均呈下降趋势;而容重和pH值呈增加趋势;与未退化草地相比,重度退化草地土壤各层(0~30 cm)有机碳、全氮、全磷、碱解氮、速效磷和含水量分别降低了25.22%~31.96%、37.69%~48.44%、28.00%~30.24%、35.53%~52.47%、33.89%~44.84%和35.44%~57.62%;重度退化草地20~30 cm土层速效钾含量显著高于未退化草地,是未退化草地的1.96倍;全钾含量对退化程度的响应不明显(P>0.05)。【结论】巴音布鲁克高寒草原不同退化草地土壤养分含量明显下降。     

耕层水氮调控对土壤深层累积NO3——N运移及后效的影响

 【目的】在华北平原地区,研究前茬小麦耕层水氮调控对后茬玉米土壤深层累积NO3--N的运移及后效的影响。【方法】设置0（N0）、150 kgN·hm-2（N150）两个施氮水平,同时设传统灌溉（W1）和根据土壤水分监测的优化灌溉（W2）两种方式,采用15N微区注射技术,布置田间微区试验,将15N标记于110 cm土层。【结果】在该试验条件下,小麦收获后标记15N在土壤中总体残留趋势：N0W2＜N150W2＜N150W1＜N0W1,且发生垂直运移,上移30 cm,下移50 cm,除N0W2处理外,其余处理累积峰较标记位置下移30 cm;玉米收获后, 15N主要分布在100—160 cm土层,与前茬比较峰值未出现下移,其中N0W1处理15N 残留量明显减少;玉米对前茬残留的深层15N的利用率N0W1＞N150W2＞N150W1＞N0W2,依次为：5.5%、2.2%、1.7%和1.5%;玉米地上部生物量及总吸氮量均表现为施氮高于不施氮,优化和传统灌溉处理间差异不显著;玉米根系主要分布在0—20 cm土层,且施氮处理根系比例高于不施氮处理,耕层水氮调控影响后作玉米中下层根系发育,N0W1处理80—150 cm土层根长密度明显高于其它处理。【结论】耕层适度节水减氮有利于后茬作物根系下扎,促进其中下层根系的发育,进而促进其对深层累积NO3--N的吸收利用;耕层供氮及传统灌水加剧了硝态氮在深层的累积,对地下水安全造成威胁。     

榆林风沙草滩地不同品种紫花苜蓿的根系形态特征

【目的】探明榆林北部风沙草滩地环境下敖汉苜蓿、甘农3号和甘农4号等20个品种紫花苜蓿根系的变化特征，以期为其合理选用及品种选育提供参考依据。【方法】采用大田试验方法，研究20个紫花苜蓿的根系总表面积、平均根直径、总根长、根系总体积及根系总生物量等指标差异，并采用隶属函数分析其根系结构的综合表现。【结果】不同品种的根颈直径、根颈分枝数、根芽数和侧根数分别为3.68～11.63 mm、2.00～5.00条、4.00～12.00条和3.67～25.33条，分别为DS310FY、DS310FY、大银河和皇后最大或最多，MF4020、三得利/中苜1号、WL354HQ和中苜2号最小或最少；总生物量为7.22～55.23 g/m2，DS310FY最大，甘农3号最小，其中，MF4020、康赛、擎天柱、甘农3号、WL343HQ、WL354HQ、三得利、中苜1号、中苜2号、皇后和陕北苜蓿11个品种在30～40 cm土层无根系分布；根系总体积为2.33～22.67 cm3，敖汉苜蓿最大，MF4020最小；各土层根系平均直径为0.56～8.01 mm，皇后最大，阿迪娜最小；不同品种总根长为403.4～2978.8 cm，DS310FY最长，中苜2号最短；根系总表面积为127.8～725.0 cm2，DS310FY最大，MF4020最小；20个紫花苜蓿种质资源根系综合表现居前的3个品种分别为DS310FY、甘农4号和皇后。【结论】DS310FY总根长、根系表面积、根颈直径、根颈分枝数最大或最多，其根系在0～30 cm土层中的根系结构最好，甘农4号在0～30 cm土层中的根系结构仅次于DS310FY，但其在30～40 cm土层中根直径、总根长和根系表面积最大或最长，2个品种均可应用于榆林北部风沙草滩地种植。     

施氮对黄土高原水蚀风蚀交错区土壤矿质氮的影响

【目的】研究施氮对黄土高原水蚀风蚀交错区不同土层土壤矿质氮含量和累积量的影响。【方法】试验设作物和施肥2个因子,分析不同施氮水平和不同作物处理下黄土高原水蚀风蚀交错区0~100 cm土层土壤矿质氮的差异。【结果】不同施氮处理对土壤硝态氮含量及矿质氮累积量有明显影响,土壤硝态氮含量和0~100 cm土层土壤矿质氮累积量均随施氮量的增加而增加,但施氮量对土壤铵态氮的影响较小;不同施氮条件下,不同土层土壤硝态氮含量和矿质氮累积量均以0~20 cm土层最高,从总体上看,随着施氮量增加,较深土层(80~100 cm)土壤硝态氮含量和矿质氮累积量亦有所增加;不同作物间,除施90 kg/hm2磷+45 kg/hm2氮处理时,种植黑麦草作物的0~20cm土层土壤NO3--N含量有所增加外,其余施氮处理对种植两种不同作物土壤的NO3--N含量和NH4+-N含量均未产生明显影响,在相同施氮处理下,黑麦草地和苜蓿地0~100 cm土层土壤总矿质氮累积量的差异不明显。【结论】不同水平氮肥处理均对黄土高原水蚀风蚀交错区土壤矿质氮含量及累积量有一定影响,土壤矿质氮含量及累积量均与施氮量密切相关。     

白刺沙包发育过程的土壤水分与根系生物量的关系

在甘肃民勤荒漠绿洲过渡带,采用时空替代法,选择不同沙包发育阶段,研究了白刺沙包发育过程的土壤水分变化特征及不同径级根系生物量特征.结果表明:白刺沙包发育过程中,随着土壤水分的增加,白刺根系的生物量增加;白刺粗根系生物量集中分布在0～50cm土层,占92%以上;中根系生物量在0～40cm土层最多,其中根系生物量占全部中根系生物量的比例在初期沙包为83.32%,中期沙包为86.75%,成熟期沙包为85.32%;细根系生物量在初期沙包和成熟期沙包0～20cm土层中分别占49.73%和52.89%,而中期沙包集中分布于20～40cm土层,占47.66%;中根系生物量和细根系生物量与土壤水分呈显著相关,粗根系生物量与土壤水分不相关.     

木薯间作玉米共生期间的作物生长及根系互作

【目的】探究不同间作模式对木薯和玉米共生期间的农艺性状、根系分布、土壤理化性状和根系养分含量的影响,为优化木薯间作玉米高产高效栽培技术提供理论依据。【方法】以华南9号食用木薯和特早熟糯玉808鲜食玉米为试验材料,设等行距、宽窄行单作木薯及木薯等行距间作1行玉米、宽窄行间作2行玉米共4个处理,对比分析二者共生期间的农艺性状、三维立体根系分布以及不同土层的土壤理化性状和根系养分含量。【结果】宽窄行的木薯和玉米地上部长势均优于等行距。宽窄行间作比等行距增产玉米21.1%。单株的玉米、木薯根系均以植株为中心水平对称,由里向外呈由密至疏分布;单株玉米根系呈上密下疏、上窄下宽分布,68.7%~77.3%根重、46.2%~49.4%根长、52.7%~59.3%根表面积聚集在玉米行两侧各宽10 cm、深10 cm土带内;单株木薯根系呈上密下疏、上宽下窄分布,细根的50.8%~61.4%根长、47.7%~57.2%根表面积聚集在木薯种茎基端线两侧各宽20 cm、深10 cm土带内,而粗根的35.7%~42.0%根长、39.3%~48.8%根表面积和35.9%~46.3%总根重聚集在木薯种茎基端线两侧各宽20 cm、种茎中线两侧各宽30 cm、深10 cm土块内。土壤碱解氮、速效磷钾及作物根系磷钾含量基本呈表层（0~10 cm） > 中层（10~20 cm） > 深层（20~30 cm）的分布规律,而作物根系氮含量则表现相反规律;土壤和木薯、玉米根系的氮磷钾含量基本呈间作 > 单作,其中,宽窄行间作玉米的绝大部分养分指标为最高。【结论】玉米和木薯根系虽穿插生长,但其密集生长带（块）互不重叠,为弱竞争关系,以宽窄行为优,且宽窄行木薯间作玉米有利于提高两者的根系养分、土壤养分含量和玉米产量,故生产中推荐宽窄行木薯间作玉米模式。     

黄土高原旱地种植体系对土壤水分及有机氮和矿质氮的影响

 【目的】研究不同作物长期连作或轮作对旱地土壤水分和不同形态有机氮及矿质氮含量的影响,以确定旱地作物配置、提高土壤肥力、优化养分管理。【方法】利用黄土高原中部旱地23年的长期定位试验,研究了休闲、小麦连作、玉米连作、苜蓿连作、豌豆-小麦-小麦-糜子及玉米-小麦-小麦-糜子轮作6种作物种植体系,对土壤水分、有机氮、轻质有机氮和矿质氮含量的影响。【结果】长期休闲土壤有机氮、轻质有机氮和矿质氮含量最低;苜蓿连作能较好地保蓄浅层水分,有利于提高土壤有机氮和轻质有机氮含量,特别是0～20 cm的表层土壤,但较深土层的水分和矿质态氮消耗增加;玉米或小麦连作均可显著提高土壤的有机氮和轻质有机氮含量,但长期小麦连作增加土壤轻质有机氮含量的作用更为明显;两种轮作土壤的有机氮含量与小麦连作无显著差别,而两种轮作土壤0～20 cm表层土壤的轻质有机氮含量却既高于玉米连作土壤,也高于小麦连作土壤;土壤矿质氮含量高低与采样时是否有作物生长或施肥有关。【结论】长期免耕种植豆科作物虽能通过增加土壤轻质有机氮来提高有机氮累积,但增加下层土壤的水分消耗;豆科作物与禾谷类作物轮作,或深浅根作物轮作,是优化土壤水分利用,增加土壤有机氮累积和协调土壤氮素供应的重要措施。     

梨枣人工林有效吸收根系密度分布规律研究

【目的】为黄土高原丘陵沟壑区梨枣根系吸水模型的建立提供关键参数。【方法】通过分层分段挖掘法,对8年生梨枣人工林根区有效根长密度和根质量密度的空间分布进行研究。【结果】在水平方向上,梨枣根长密度分布呈典型的负指数型,根质量密度分布呈抛物线型,吸收根根长和根质量密度主要集中在距树干0～60 cm水平距离内,分别占总吸收性根长和根质量密度的73.5%和75%,其中最大有效根长和根质量密度均在0～30 cm水平距离,其有效根长和根质量密度分别占总吸收性根长和根质量密度的56.77%和50.26%;在垂直方向上,梨枣根长密度和根质量密度分布均呈幂函数型,吸收根系根长和根质量密度主要分布在0～40 cm土层,其有效根长和根质量密度分别占总吸收性根长和根质量密度的79.1%和78.88%,其中最大有效根长和根质量密度均分布在0～20 cm土层,其有效根长和根质量密度分别占总吸收性根长和根质量密度的61.62%和59.47%。【结论】非线性参数拟合分析表明:采用RD=ea+bX+cZ的函数模型,能较好地模拟梨枣有效根长密度和有效根质量密度的空间分布状况,为梨枣根系空间分布状况的估计提供了参考。     

基于大棚黄瓜土壤养分及氮积累特征的分析

【目的】本研究通过不同种植年限大棚土壤肥力状况调研及主要养分储存形态分析,探讨不同种植年限大棚土壤的合理施肥管理措施,以期在最大限度地发挥土壤自身养分供应能力的前提下,高效合理施肥,减少不必要的肥料损失、降低环境风险。【方法】研究调查河南省新乡市牧野区朱庄屯村大棚黄瓜产区的5个典型种植黄瓜大棚,以露地农田(0年)为对照,不同种植年限大棚中0～40 cm土层(每20 cm一层)的土壤养分,并对主要的土壤养分指标,进行相关分析。【结果】①0～20 cm土层养分含量和电导率均高于20～40 cm土层。不同种植年限大棚土壤的全钾、pH显著低于农田土壤,土壤有机质含量低于农田土壤。②0～20 cm土层中铵态氮、硝态氮累积量普遍低于20～40 cm土层,微生物量氮累积量显著高于20～40 cm土层,大棚中土壤固定态铵的累积量高于农田。③在0～40 cm土层范围内,除种植年限为16年的大棚外,其他种植年限大棚中铵态氮占全氮的比例均高于农田;不同种植年限大棚硝态氮占全氮的比例则均低于农田。有机形态氮占全氮比例最高,大棚土壤均高于农田土壤。【结论】全氮、全磷、全钾、电导率、速效磷、速效钾的养分含量整体上高于农田。土壤全氮与微生物量氮、固定态铵、铵态氮及硝态氮都存在显著或极显著的正相关。以有机形态为主的其它未测组分氮占全氮比例最高。     

两年免耕后深松对土壤水分的影响

 【目的】研究两年免耕后深松对土壤水分的影响,提高保护性耕作条件下对土壤水分的利用效率。【方法】土壤免耕第3年的基础上深松40 cm,2005～2006年连续两年通过田间试验观测深松对土壤水分的影响,分析深松保墒增产的机理。【结果】莜麦作物生育期0～100 cm土壤贮水量,深松显著高于对照。在0～100 cm的土层剖面上,50～100 cm土壤水分含量深松显著高于对照,干旱少雨时,土壤水分含量随土层深度增加而增加;降雨集中时,随土层深度增加而减少。与对照相比,深松减少了0～50 cm的作物耗水量,促进根系对50～100 cm土层土壤水分的消耗。土壤深松处理比对照两年平均增产18.29％,水分利用效率增加9.68％。保墒增产效果受降水量的影响,分布均匀的降雨有利于增产并提高水分利用效率。另一方面,深松降低了表层土层容重,增加接纳雨水的能力,增强作物对水分的利用效率。【结论】在免耕的基础上深松,是北方农牧交错带有效增加水分利用效率的保护性轮耕措施。     

巴音布鲁克高寒草原不同退化程度土壤化学计量比特征

【目的】研究退化草地土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)生态化学计量特征的变化规律,为退化草地的恢复治理及草地资源的科学管理提供理论依据。【方法】以巴音布鲁克不同退化阶段(未退化,ND;轻度退化,LD;中度退化,MD;重度退化,HD)高寒草原为对象,采用野外调查和室内分析相结合方法,测定退化草地土壤有机碳、全氮、全磷等养分。【结果】4个不同退化程度草地的土壤C、N、P含量均随土壤深度的增加而减少,其中碳含量在0~10、10~20和20~30 cm土层4个退化程度依次下降了53.0%、54.0%和52.0%,氮、磷含量也依次下降了42.0%~95.0%、29.0%~43.0%(P＜0.05)。0~10、10~20和20~30 cm土层土壤碳氮比在重度退化后达到最低,较未退化分别降低71.0%、75.0%和77.0%(P＜0.05);在20~30 cm土层未退化与轻度退化间差异不显著(P＞0.05);与未退化草地比,重度退化以后0~10、20~30 cm土层氮磷比显著降低了64.0%、59.0%,在轻度退化过程中10~20 cm土层土壤氮磷比要高于未退化(P＜0.05);土壤表层碳氮比、碳磷比和氮磷比与地上生物量呈显著正相关关系(P＜0.05)。土壤C、N、P化学计量比值与地上生物量表现出良好的相关性(P＜0.05)。【结论】巴音布鲁克高寒草原不同退化草地土壤化学计量比明显下降。     

杏园长期自然生草对土壤养分及酶活性的影响

【目的】促进杏园土壤蓄肥保肥能力,提高果实产量与品质。【方法】以清耕杏园为对照,研究分析了长期自然生草土壤管理模式对杏园土壤养分及酶活性的影响。【结果】在整个生育期,长期自然生草模式下杏园0～60 cm土层土壤脲酶、蛋白酶、蔗糖酶、磷酸酶活性显著提高,与对照相比分别提高27.84%～139.25%,51.56%～235.14%,22.96%～122.06%和57.14%～300.00%,且随土壤深度增加逐渐降低,但过氧化氢酶活性无显著变化。在整个生育期,长期自然生草增加了0～20 cm土层速效氮,除果实二次膨大期外,全氮、全磷也得到显著提高;20～40 cm土层中,果实发育期全磷、速效钾含量增加,而成熟期土壤养分含量仅有效磷增加;40～60 cm土层中,果实发育期速效钾含量增加,成熟期的全钾和速效氮提高。相关分析表明,土壤5种酶活性与土壤速效氮含量分别于不同土层均存在显著相关,而除蛋白酶外土壤全钾与其他4种酶也于不同土层存在显著相关。【结论】杏园长期自然生草模式能显著提高土壤酶活性与0～20 cm土层土壤养分,是改善杏园土壤质量的重要管理措施。