保护性耕作改善石漠化土壤环境质量研究

在石漠化土壤上开展少耕种植、秸秆覆盖、生物覆盖等保护性耕作栽培试验,研究各种措施对土壤环境质量及作物产量的影响.结果表明:与习惯耕作相比,少耕加秸秆覆盖是改善石漠化土壤质量较好的措施,能极大的改善石漠化土壤的理化性状:土壤有机质、全氮增加13.9％,19.6％;土壤容重降低21.5％,孔隙度增加5.4％;土壤微结构明显改善;土壤水分含量提高16.7％ ～35.6％,冬春干旱季节提高幅度更大达25.9％～60.4％;还能增加作物产量4.7％～5.3％.生物覆盖对土壤理化性状、土壤微结构、土壤水分等环境质量也有不同程度的改善及提高,但对作物产量有不利影响.而单纯少耕种植会导致土壤板结从而使作物减产.     

施用棉秆炭对新疆盐渍化土壤理化性质及作物产量的影响

[目的]施用棉秆研制的生物炭,研究其对新疆盐渍化理化性状及作物产量的影响.[方法]采用高低两个水平一次性施入生物质炭,连续监测3年,分别测定2013年播种前、收获后与2014年收获后、2015年收获后的0 ～ 20 cm、20～ 40 cm土层的土壤田间持水量、容重与总盐,养分含量及作物产量.[结果]在三年四茬连作体系上施用生物炭提高土壤的田间持水量(平均每年提高2.63;～7.57;),降低土壤容重(平均每年降低1.66;～2.18;)与土壤总盐含量(平均每年降低24.32;～ 28.06;);提高土壤中原有养分含量促进作物生长,提高作物产量(平均每茬可提高25.52; ～27.47;).[结论]施用棉秆可有效改良新疆盐渍化土壤的理化性质,改善土壤特性,并在提高土壤质量的同时提高作物产量.     

秸秆还田对作物产量及土壤养分的影响

在皖南酸性红黄壤上进行了为期 4年的定位试验 ,探讨不同作物秸秆还田对作物产量及土壤养分的影响。研究结果表明 :秸秆还田配施化肥 ,在提高作物产量和土壤肥力方面优于单施化肥。稻草还田产量最高 ,稻草 >油菜秆 >麦秸草 >单施化肥 ,并且作物产量随着稻草用量的增加而增加。秸秆还田可以增加土壤的养分含量 ,以稻草还田最佳 ,且土壤养分的增加量随着稻草还田量的增加而增加。     

砒砂岩与沙混合比例及作物种植季数对复配土壤性质和作物产量的影响

【目的】探讨砒砂岩与沙不同混合比例及作物种植季数对复配土壤理化性状和作物产量的影响,为促进毛乌素沙地土地的可持续利用提供理论依据。【方法】2010-2011年,在陕西省富平县采用二因素随机试验设计,将砒砂岩与沙按不同体积比(1∶1,1∶2,1∶5)混合后,分别于第1季作物(玉米、大豆、马铃薯)和第2季作物(小麦、马铃薯)收获后,对土壤质地、水稳性团聚体含量、有机质含量及作物产量进行测定,分析砒砂岩与沙不同混合比例及作物种植季数对测定指标的影响。【结果】1)随拌沙比例和作物种植季数的增加,复配土壤耕层砂粒比例增加粉粒和黏粒比例减少;随作物种植季数的增加,复配土壤耕层质地趋于砂质化,粉粒和黏粒向土壤下层运移;2)砒砂岩与沙1∶1复配土壤的水稳性团聚体含量明显高于砒砂岩与沙1∶2和1∶5复配土壤;随着作物种植季数的增加土壤有机质含量呈增大趋势,而砒砂岩与沙混合比例对土壤有机质含量的影响不明显;3)砒砂岩与沙混合比例和作物种类对复配土壤作物产量影响明显,总体上表现为1∶2和1∶5复配土壤的作物产量较高。【结论】复配土壤耕层质地随作物种植季数的增加趋于砂质化;砒砂岩与沙1∶1复配土壤具有较高的水稳性团聚体和有机质含量,且随作物种植季数的增加而增大;玉米、大豆和冬小麦适宜在砒砂岩与沙1∶2复配土壤上种植,马铃薯适宜在砒砂岩与沙1∶5复配土壤上种植。     

不同作物秸秆腐熟还田对土壤理化性质及作物产量的影响分析

检索文献获取秸秆腐熟还田土壤理化性质及作物产量的信息并形成数据集,并对不同作物秸秆腐熟还田对土壤理化性状及作物产量的影响数据进行了统计分析。结果表明:不同作物秸秆还田均可培肥地力,增强土壤透气性、提高保水保肥能力,改善土壤结构,调节土壤酸碱度,且明显增加后茬作物产量。不同作物秸秆腐熟还田优势各异,水稻、玉米秸秆腐熟还田比直接还田优势最为明显,其次是小麦秸秆;油菜秸秆腐熟还田比直接还田没有明显优势。因此水稻和玉米秸秆采用腐熟还田更具推广优势。     

丽江市主要作物指标体系建立与应用

根据土壤养分含量与作物相对产量、施肥量的关系,利用作物"3414"田间试验基础土样化验数据、田间试验小区施肥量、产量,建立主要作物土壤养分含量与作物相对产量、施肥量关系的数学模型,根据数学模型确定主要作物土壤养分丰缺指标和推荐施肥,将此研究结果应用于生产,增产增收效果显著。     

耕地土壤重金属环境质量适宜性评价

将耕地土壤重金属环境质量适宜性评价分为现状评价和预测性评价,前者通过耕地所种植作物的产量、质量状况来反映,后者则以类比法进行。以重金属污染耕地作物产量减产不超过10％,产品质量符合国家食品卫生标准为依据,确定该区域土壤重金属环境质量现状对该种植作物的适宜性;在现状评价基础上,除土壤重金属污染之外的同等条件区域,类比耕地土壤重金属含量,预测该区域耕地土壤重金属环境质量对该作物的适宜性。与其它方法相比,本文提出的耕地土壤重金属环境质量适宜性评价,综合考虑到我国土壤、气候、作物类型及栽培技术等因素,评价结果更为直观。     

耕作及残茬管理对作物产量及土壤性状的影响

在河北低平原的壤质潮土上进行了保护耕作长期定位裂区试验 ,研究了深浅轮耕、浅耕、少耕、免耕以及残茬管理对作物产量及土壤性状的影响。结果表明 ,连续少耕和免耕处理的前 3年对作物产量没有影响 ,之后小麦产量显著降低 (最大降幅达到 31 83% ) ;连续免耕对玉米产量并没有明显影响 ;深耕并不增加作物产量 ;秸秆覆盖有时影响小麦生长 ;免耕处理的土壤有机质和全氮含量增加 ,但速效氮含量降低。     

轮作对黑土区作物产量及土壤理化性质的影响

为明确大兴安岭南麓黑土区不同种植模式对作物产量和耕地地力的影响,依靠耕地质量提升项目在大兴安岭南麓黑土区设置的定位监测点,研究不同种植模式下的作物产量、土壤pH、全氮、有效磷和速效钾含量。结果表明,在实际农业生产中,大豆、玉米长期连作产量下降,轮作可以提高大豆、玉米单产。不同种植模式下土壤全氮、有效磷和速效钾含量变化不同,大豆连作,土壤全氮含量大幅下降,有效磷含量增加,速效钾含量下降;玉米连作,土壤有效磷、速效钾含量大幅增加,全氮含量小幅下降。因此轮作可以提高作物产量,连作造成作物减产,玉米长期连作不影响土壤养分含量,大豆连作下土壤养分含量明显下降。     

水稻测土施肥专家系统知识库的建造

试验结果研究表明 :同一类型的土壤 ,采用不同的施肥方案 ,作物产量和经济效益有所差别 ,在获得最大的经济效益时 ,施肥量最合理 ,化肥成本最低。作物产量及经济效益与土壤参数、有机肥料施用量及施肥方案有关 ,其关系建立的知识库有以下两种 :一是根据土壤参数、前几年水稻产量、有机肥的用量 ,推荐施肥方案、目标产量及预估经济效益而建的 ;二是根据土壤参数、计划产量、推荐施肥方案及预估经济效益而建的。     

新疆平原土壤发生分类与系统分类的参比

为给新疆土壤系统科学分类提供依据,分析了新疆平原土壤的分布特点,并根据成土条件,比较了新疆平原土壤在中国土壤发生分类和系统分类中的地位、分类依据和名称差异,对在系统分类中出现的干旱表层、钙积土与荒漠土的区分等问题进行了讨论.     

土壤团聚体对微生物及土传病原菌的影响

土壤团聚体结构对土壤微生物的分布和活性有较大的影响。本文对土壤团聚体形成的微生物学机制、土壤团聚体的物理和化学性状对微生物生长的影响等方面的研究进行了综述,以期为作物土传病害的防控提供理论依据。     

土壤健康及土壤动物生物指示的研究与应用

对土壤健康的概念、土壤健康指示生物－土壤动物的特性、土壤动物及其作为土壤健康生物指示作用研究的进展及发展方向进行了论述，为我国从土壤动物学角度开展土壤健康质量研究提供参考。     

利用土壤线虫生态指标表征砂姜黑土土壤健康状况的探讨

为探讨利用土壤线虫生态指标表征土壤健康状况的可行性,以安徽省农业科学院蒙城砂姜黑土有机肥长期定位试验基地为研究地点,以土壤线虫为研究对象,通过分析长期定位施肥条件下,农田土壤线虫数量、营养类群、生态指数的变化与土壤肥力水平的相关性,并进一步关联作物的产量指标。结果表明:砂姜黑土土壤肥力水平的等级由高到低依次为牛粪配施(NPK+CM)>猪粪配施(NPK+PM)>秸秆配施(NPK+S)>单施化肥(NPK)>不施肥(CK);随着土壤肥力水平的提高,线虫香农多样性指数、均匀度指数和瓦斯乐斯卡指数显著提高,植物寄生线虫成熟度指数显著降低,土壤健康状况变好;同时,NPK、NPK+S、NPK+PM、NPK+CM的产量较CK分别提升了337.87%、396.14%、495.43%、534.24%。因此,利用线虫生态指标的变化来表征砂姜黑土的土壤健康状况具有一定的可行性。     

苄嘧磺隆对淹水稻田土壤呼吸和酶活性的影响

    研究除草剂苄嘧磺隆对淹水稻田土壤生态环境的安全性.以淹水稻田土壤为研究对象,在室内模拟田间试验条件下,通过呼吸作用和酶活测定,定期取样研究苄嘧磺隆施用浓度(0.000、0.067、0.355、1.780、3.553 μg·g-1干土)对淹水稻田土壤呼吸强度和土壤酶活性的影响.结果表明,苄嘧磺隆施用初期能刺激土壤呼吸强度,随后产生轻微的抑制作用,这种抑制作用在取样后期逐渐减轻并趋于对照水平.苄嘧磺隆能轻微刺激过氧化氢酶活性,而蔗糖酶活性基本不受苄嘧磺隆施用量的影响,脲酶活性则是先刺激后抑制,多酚氧化酶活性受苄嘧磺隆影响不大.说明施用一定量的苄嘧磺隆对淹水稻田土壤生态环境是安全的.     

黑土长期定位试验原状土搬迁对土壤微生物性质的影响

通过测定黑土长期定位试验原状土整体搬迁前后四种处理(CK、NPK、M、MNPK)土壤可培养微生物数量、土壤微生物量含量及土壤酶活性变化,探讨搬迁的特定条件对土壤微生物性质的影响。结果表明,1搬迁前后5年各处理三大类微生物数量、微生物量碳、氮含量和四种土壤酶活性在0~20 cm土层中均高于20~40 cm土层;2每年在两个土层中MNPK处理的三大类微生物数量和微生物量碳、氮含量均最高,CK处理均最低,而每年在两个土层中土壤过氧化氢酶和转化酶活性CK和M处理均明显高于NPK和MNPK处理,而磷酸酶活性CK和M处理则低于NPK和MNPK处理,脲酶活性在4个处理中差异不大;3比较搬迁前后5年间各项微生物指标变化发现,各项指标年际间虽存在变化但程度不大,搬迁后2011年和2012年相对较高,同为小麦茬的搬迁前2010年和搬迁后2013年各项指标较为接近。研究说明,土壤深度和施肥对土壤各项生物指标影响较大,年际间变化也受到轮作方式的影响,搬迁对土壤微生物扰动影响远小于施肥和耕作方式等的影响。     

关于土娄土分类地位的讨论

在野外考察和室内分析的基础上，针对当前塿土分类中存在的主要问题，探讨了人为活动对土壤形成发育的影响。认为　土由于人工熟化培肥过程，形成了巨厚的人工覆盖层和粘化层，产生二次复钙现象，土壤风化发育处于脱盐基的硅铝化阶段，幼年性特征明显。最后提出塿土作为独立土类的依据与标准，即若有人工覆盖层，且厚度超过５０ｃｍ，应作为一种新的土类从原土壤类型中划分出来，进行单独分类；否则，仍应归属原土类──褐土。     

长期植稻年限序列土壤耐药组演替特征

以杭州湾南岸两个前期已鉴定的跨2 000 a的水稻土序列（上虞：30~2 000 a;慈溪：9~2 000 a）为模型,探究长期植稻下稻田土壤耐药组演替特征,以期拓展对人为水耕土土壤耐药组形成与发展趋势的科学认识。研究采用了高通量荧光定量PCR（HTqPCR）技术,分析了不同土壤深度（耕作层、犁底层、母质层）下水稻土序列中320个耐药基因（ARGs）的检出情况、丰度、多样性及其随植稻年限的变化规律。结果表明：两个水稻土序列共检出289种ARGs,以氨基糖苷类和多重耐药类ARGs最为丰富多样,两个地区共有181种ARGs。主坐标分析（PCoA）结果指出,上虞和慈溪水稻土序列的ARGs组成存在显著差异,部分体现在ARGs亚型数量上。慈溪持有108种在上虞水稻土序列中不存在的ARGs,但85%的慈溪特有ARGs在植稻100 a后消失。因此,随植稻年限增加,不同地区水稻土序列在ARGs亚型数量上的差异缩小,在植稻千年后趋于接近。同时,随着植稻年限增加,水稻土耕作层、犁底层和母质层土壤间的ARGs亚型数量差异缩小。进一步研究发现,杭州湾南岸水稻土序列的ARGs丰富度和多样性随耕作年限的增加整体呈衰减趋势,同时伴随ARGs相对丰度的上升,其中相比耕作层和犁底层,母质层ARGs与植稻年限间的相关性达到了显著（P＜0.05）或极显著（P＜0.01）水平。综上,时间驱动了稻田土壤耐药组发展,而植稻年限对母质层中ARGs组成有强烈的塑造作用。在杭州湾南岸,新生稻田土壤（≤50 a）比成熟稻田土壤（≥1 000 a）拥有更为丰富的ARGs亚型但更低的ARGs相对丰度。水稻土序列中细菌丰度与ARGs相对丰度呈显著负相关,进一步暗示成土过程中ARGs演替与微生物间的密切关联。     

新型矿基土壤调理剂对滨海盐土理化性状和水稻产量的影响

以自主研发的矿基土壤调理剂为试验材料,采用盆栽方法研究了土壤调理剂不同施用量(0、5.0、7.5、10.0、12.5 g·kg^-1)对滨海盐土理化性状[pH值、土壤电导率(EC),及有机质、全氮、碱解氮、速效钾、有效磷含量]、水稻养分吸收和产量的影响。结果表明,施用土壤调理剂后,土壤pH值、EC值和速效钾含量与不施土壤调理剂的对照相比显著(P<0.05)降低,而土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷含量,水稻秸秆、籽粒中的全氮、全磷和全钾含量,以及水稻株高、生物量和产量显著(P<0.05)增加。水稻的有效穗数、每穗粒数、株高、千粒重、生物量和产量与土壤pH值和EC值呈极显著(P<0.01)负相关,与土壤的有机质、全氮、碱解氮和有效磷含量呈显著(P<0.05)正相关,与速效钾含量无显著相关性。各施用量下,以10 g·kg^-1处理的效果最优。研究结果可为合理应用土壤调理剂改良滨海盐土、提高水稻产量提供理论依据。     

不同地力玉米田土壤有机碳矿化特征

为探讨不同地力玉米田土壤有机碳矿化特征,通过为期196 d的土壤有机碳矿化培养试验,对高、中、低3种不同地力玉米田0～20 cm和20～40 cm土层土壤进行了研究。结果表明:不同地力玉米田土壤有机碳矿化速率随时间的变化呈现相同的变化趋势,即随培养时间延长,呈现先高后低的变化趋势,最后趋于平稳;但随地力等级的降低,土壤有机碳矿化速率逐渐减小。培养结束时,不同地力玉米田0～20 cm和20～40 cm土层土壤有机碳累积矿化量之间均存在显著性差异(P0.05);低地力土壤有机碳稳定性最差,固存量最小。同一地力,20～40 cm土层土壤有机碳矿化速率和累积矿化量较0～20 cm显著降低(P0.05),表层土壤稳定性较差,不利于土壤有机碳固定。伴随土壤有机碳矿化过程,土壤微生物生物量碳(MBC)和土壤可溶性有机碳(DOC)含量均较初始含量显著降低(P0.05);土壤有机碳潜在矿化势(Cp)与土壤有机碳、全氮、铵态氮、硝态氮、MBC和DOC均呈极显著正相关。土壤有机碳矿化是陆地生态系统碳循环的重要过程,且当地力等级变化时,各土层土壤有机碳的稳定性均受到不同程度的影响。