干旱灌区固定道耕作对土壤水热效应及春小麦产量的影响

为提高干旱灌区小麦节水生产技术,依托2005年开始的定位试验,以传统耕作（CT）为对照,对固定道平作（ZT）和固定道垄作（PRB）下土壤温度、土壤水分和春小麦产量的变化进行了分析。结果表明,PRB可增加0～80 cm土层土壤水分含量,小麦出苗期至收获期不同土层土壤含水量为PRB>ZT>CT。在小麦播种期至出苗期,PRB土壤升温较慢,拔节期至收获期0～15 cm土层土壤温度变化趋势为PRB>ZT>CT。随着种植年限的增加,PRB保护性耕作对小麦具有明显的增产效应,穗粒数的增加是其增产的主要因素。PRB和ZT处理4年平均水分利用效率分别比对照提高了46.88%和12.96%。PRB处理节水增产效果明显,可作为干旱灌区小麦节水栽培新技术进行推广。     

多年固定道保护性耕作对土壤有机碳和小麦产量的影响

为了研究固定道保护性耕作对土壤有机碳和小麦产量的影响,通过自2005年开始在河西绿洲灌区设置的田间定位试验,以传统平作（CT）为对照,分析了垄作固定道（PRB）和平作固定道（ZT）2种保护性耕作方式下土壤总有机碳（TOC）、土壤微生物量碳（SMBC）和小麦产量的变化及其相关性。结果表明,不同耕作方式下TOC 和 SMBC含量均表现为PRB>ZT>CT,且PRB、ZT与CT的差异达到显著水平,TOC和SMBC的土壤剖面垂直分布特征相似,耕层土壤TOC 和 SMBC 差异显著,随着土壤深度增加,各处理之间差异逐渐减小;PRB处理小麦产量是CT处理的1.14倍,ZT处理小麦产量是CT处理的1.11倍,PRB处理比ZT处理小麦产量高219 kg·hm^-2;TOC 和 SMBC之间及其与小麦产量之间存在极显著相关性。本研究结果说明,在河西绿洲灌区实施垄作固定道保护性耕作措施,有利于提高土壤固碳能力,是持续增加小麦产量的主要耕作方式。     

深松对控释肥养分释放及春玉米氮效率的影响

以深松耕作(SS)和浅旋耕作(RT)两种耕作方式为主区，以施用普通化肥(HY)、控释肥(CN)和不施氮肥3种施肥模式为副区，分析控释肥的养分释放率、控释肥和普通化肥氮素积累量及产量、氮效率的变化。结果表明，与浅旋耕作处理相比，深松处理提高0～15 cm土层土壤温度，苗期-吐丝期提高0.36℃～3.79℃，土壤含水量提高0.55%～5.74%;0～40 cm土层土壤容重降低0.69%～7.3%，提高控释肥养分释放率1.5%～13.8%，养分释放率与土壤温度显著相关(r=0.557,p<0.01)。深松处理下，施控释肥氮素积累量显著高于普通化肥，提高幅度为8.46%～125.43%，千粒重平均高6.17%，产量平均高11.96%，氮肥农学利用效率平均高122.76%。深松有利于土壤氮素供应与作物需氮的时空匹配，进而提高作物产量及氮效率。     

耕作措施对燕麦田土壤水分、温度及出苗率的影响

为明确耕作措施对旱作燕麦田土壤水分、温度及出苗率的影响,以燕麦品种坝莜1号为材料,于2011-2013年在内蒙古清水河县进行耕作措施比较试验。结果表明,保护性耕作措施(免耕、春松和秋松)能明显减少农田冬闲期土壤水分散失,提高0~100cm土壤贮水量。在燕麦苗期,免耕、秋松、春松和秋翻处理的0~100cm各土层2年平均土壤含水量较春翻分别高出11.55%、9.66%、7.04%和1.22%。深松与免耕较翻耕在土壤温度较高时有一定的降温作用,在土壤温度较低时又具有一定的升温效应。燕麦出苗率表现为免耕春翻春松秋翻秋松。燕麦出苗率与苗期0~10cm土层土壤含水量呈极显著正相关,与其他土层土壤含水量和耕层土壤温度无明显相关性。综合考虑土壤水分、温度和出苗率,以免耕处理效果最佳。     

玉米秸秆覆盖对春小麦田土壤物理性状的影响

为了明确生物覆盖对塔里木盆地绿洲区土壤性能的影响,采用田间试验研究了玉米秸秆不同覆盖处理方式对土壤容重、温度及含水量的影响。结果表明,覆盖处理、立秆处理都较常规处理降低了土壤容重。在春小麦播种期和分蘖期,覆盖处理的5cm土层温度最低,较常规处理的分别低2.13℃和1.79℃;15cm土层温度较常规处理的分别低2.36℃和1.90℃;土层加深10cm土壤温度的最高点和最低点都延迟3h出现。土壤含水量表现为0～10cm土层立秆、覆盖处理的土壤含水量均较常规处理的高,而10～20cm土层则表现为立秆、覆盖处理的土壤含水量均较常规处理的低。     

黑土区短期免耕对大豆田土壤水分物理性质的影响

耕作和施肥是影响土壤水分物理性质的2个重要因素,为探讨免耕和长期单施化肥对土壤水分物理性质的影响及它们之间的交互作用,以海伦农田生态系统国家野外科学观测研究站内的长期定位试验为基础,研究了施用化肥+传统耕作(NP+CT),施用化肥+免耕(NP+NT),无肥+传统耕作(CK+CT),无肥+免耕(CK+NT)对土壤水分物理性质的影响。短期免耕(3 a)后显著地增加黑土水稳性团聚体的稳定性,表现在与传统耕作相比水稳定性大团聚体(>0.25 mm)的含量、平均重量直径和平均几何直径分别提高9.03%,10.90%和20.39%。耕作和施肥对土壤水稳性团聚体稳定性的影响没有显著的交互作用,但是与施肥相比,耕作方式能够解释更多的土壤水稳性团聚体稳定性的变异。免耕显著增加了0～10 cm土层土壤的容重,减少了土壤总孔隙度、饱和含水量、毛管含水量和田间持水量,施肥仅对0～10 cm土层土壤毛管含水量产生了显著的影响。耕作和施肥对0～10 cm土层土壤的容重具有显著的交互作用,同时与施肥相比,耕作能够解释更多的0～10 cm土层土壤的容重、总孔隙度、饱和含水量、毛管含水量和田间持水量的变异。耕作和施肥对10～20 cm土层土壤的水分物理性质影响不显著。因此,在研究区域内耕作是影响土壤水分物理性质的一个重要措施。     

玉米保护性耕作措施水温效应及其产量效果分析

针对宁夏中部干旱带水资源贫乏、干旱频繁发生、土壤风蚀严重的特点,采取地膜覆盖、秸秆覆盖、起垄、免耕等不同保护性耕作措施结合方式,与传统耕作的玉米进行对比试验。结果表明,整个生育期垄膜集水处理具有明显的保水效果,随着中后期降雨的增多,集雨效果更加明显;传统耕作+地膜覆盖和免耕+地膜覆盖处理玉米生长前期含水量最高,到抽穗期以后土壤含水量逐渐下降;秸秆覆盖各处理均有保水作用,整个生育期种植行间各层(5～25cm)平均地温的变化在苗期表现明显,传统耕作+地膜覆盖、免耕+地膜覆盖和起垄+地膜覆盖处理均提高地温,分别提高2.6℃、2.0℃和1℃,其他保护性耕作地温均低于传统耕作,免耕+秸秆覆盖温度最低,比传统耕作低2.1℃;穗期以后,各处理温差逐渐降低。垄膜集水措施和传统耕作+秸秆覆盖处理表现出增产,平均产量分别为17330.4kg/hm2和1109.52kg/hm2,较对照分别提高14%和11%。其他处理均表现出减产。     

不同覆膜栽培方式对旱作春小麦土壤温度和籽粒产量的影响

为了解不同覆膜方式对西北黄土高原旱作春小麦的调温和增产效果,以露地穴播为对照,研究了全膜平作覆土穴播、全膜垄沟覆土穴播和全膜平作无土穴播对春小麦生育期土壤温度和籽粒产量的影响。结果表明,在春小麦不同生育时期,覆膜处理存在增温和降温的双重效果。地膜覆盖在春小麦生长初期有明显的增温效果,0~25 cm土层的平均温度比对照提高0.31~0.93 ℃,其中春小麦苗期全膜垄沟覆土穴播处理在5 cm土层的温度最高,比露地穴播处理提高了0.80 ℃。在春小麦扬花期和灌浆期,覆膜处理下0~25 cm土层的温度分别比对照降低了0.25和0.43 ℃,全膜平作无土穴播处理的降幅最大,分别达到0.63和0.89 ℃。3种覆膜栽培处理0~25 cm土壤温度的变异系数（18.24%~20.33%）均低于露地穴播处理（20.50%）,以全膜垄沟覆土穴播处理的土壤温度波动最小。不同覆膜穴播处理间的单位面积穗数和穗粒数有显著差异,分别比露地穴播处理增加了4.07%~6.60%和3.00%~15.53%,而千粒重差异不显著。全膜平作覆土穴播、全膜垄沟覆土穴播和全膜平作无土穴播处理均可使春小麦显著增产,增产率分别为21.08%、21.92%和9.64%,前两个覆膜处理间产量差异不显著,但二者产量均显著高于全膜平作无土穴播处理。因此,在本试验条件下,全膜垄沟覆土穴播和全膜平作覆土穴播是旱作春小麦实现高产的最佳覆膜栽培方式。     

灌水时期对花生生育后期土壤剖面水分变化和产量的影响

通过对防雨旱棚池栽条件下,花生生育后期土壤剖面水分、产量的测定,研究了不同灌水时期对花生生育后期土壤水分时空变化以及花生产量的影响.结果表明,花生生育期内,0～120cm土壤剖面含水量的分布以其变异系数大小可分成激变层、次活跃层、相对稳定层和活跃层4个层次.浇水时期影响土壤水分垂直分布;花生结荚至结荚后20d,苗期浇水和全生育期浇水处理的0～20cm土层土壤含水量随深度增加而降低;结荚后期除全生育期浇水处理外,其余生育期浇水处理0～30cm土层土壤含水量随深度增加而增加;30～70cm土层为花生根系吸水贮存层,土壤含水量随深度增加相对稳定;70cm以下土层含水量均随深度增加而增加,为水分补给层.在花生生育期内土壤水分时间变化特征与灌水时期有密切关系,浇水可明显提高0～20cm土层土壤含水量,70cm以下土层土壤含水量的变化滞后于灌水时期20d左右;结荚期浇水可明显提高花生水分生产效率和产量.     

初期保护性耕作和秸秆还田对土壤物理特性及大豆玉米产量的影响

在黑龙江垦区852农场研究了初期保护性耕作和秸秆还田对土壤温度、土壤水分、土壤容重和机械阻力等土壤物理特性及对玉米、大豆产量的影响,为中长期保护性耕作和秸秆还田的应用提供理论依据.试验于2009年进行,轮作顺序为大豆-玉米-玉米;大豆试验圃(前茬为玉米)和玉米试验圃(前茬为玉米)处理为免耕、灭茬还田、旋耕还田和传统耕作;玉米试验圃(前茬为大豆)处理包括免耕、直播还田、旋耕还田和传统耕作.结果表明:大豆试验圃(前茬为玉米)免耕和灭茬还田处理生育前期的土壤温度分别比传统耕作低3.38℃和2.6℃,玉米圃(前茬为大豆)免耕和直播处理同期的土壤温度分别比传统耕作低1.93℃和1.39℃;春季播种期大豆试验圃(前茬为玉米)免耕和灭茬还田处理的土壤体积含水量分别高于传统耕作9.3 %和4.8%,玉米试验圃(前作为大豆)免耕和直播还田处理的土壤体积含水量分别高于传统耕作16.0 %和12.6 %;此外,免耕模式的5～20 cm深度的土壤容重和0～25 cm的土壤机械阻力均显著高于传统耕作模式,但是均未达到对作物根系生长产生抑制的阀值;免耕和灭茬/直播还田模式前期的耕层低温并未对产量构成不利影响,与传统耕作相比并未显著减产.     

不同耕层构造对土壤硬度和含水量的影响

在吉林省中部黑土区通过构造不同类型耕层,探讨不同耕层构造对土壤硬度和含水量的影响。结果表明,各处理土壤硬度0～20 cm波动较大,21～45 cm趋于平缓。各处理平均值比较,垄作苗紧行紧土壤最紧实,其次是平作苗紧行紧和传统耕作方式（P<0.05）。土壤含水量随土壤深度的增加呈先增加后降低的趋势,0～30 cm呈增加趋势变化,31～60 cm呈降低趋势。苗紧行松处理含水量在土壤各深度均高于传统耕法,处理间差异达到显著水平（P<0.05）。苗紧行松耕作有效降低土壤硬度,提高土壤含水量,土壤结构改善,耕层土壤水气协调。     

生物炭改良土壤机理及其在我国热区应用前景综述

近年来,生物炭在农业废弃物的有效利用、土壤改良、环境修复等方面发挥着重要作用,日益受到国内外研究者的关注。众多研究结果表明：生物炭可以通过改善土壤结构,提高土壤pH和有机质含量,增加土壤养分有效性,提高土壤酶活性,调控土壤微生物环境,进而改良土壤,促进作物生长。本文从生物炭对土壤物理、化学性质、土壤养分、酶活性和土壤微生物的影响等方面,综述生物炭改良土壤的机理。同时结合我国热带亚热带农业生产现状,从原材料供应和土壤环境条件等方面,分析生物炭在我国热带亚热带地区的应用前景,为生物炭的广泛利用及热带亚热带地区土壤改良提供理论参考和借鉴。     

小麦季不同耕作方式对砂姜黑土玉米农田土壤微生物特性及酶活性的影响

在山东省砂姜黑土田小麦、玉米轮作双季秸秆还田下,以传统小麦季旋耕为对照(CK),开展定位耕作试验探讨小麦季不同耕作措施对夏玉米灌浆期土壤微生物量和酶活性的影响。结果表明,与CK相比,免耕模式下能显著增加0~20 cm土层真菌数量(+48.4%)、土壤微生物生物量碳SMBC(+84.3%)和SMBC/SMBN比值(+100%;土壤蔗糖酶活性显著降低(-43.1%)。深耕和深松模式下微生物生物量碳(SMBC)与CK差异均不显著,微生物生物量氮(SMBN)显著降低,分别比对照下降33.0%和37.9%。深松模式下SMBC/SMBN比对照增加138%,深耕和深松下土壤脲酶活性均显著高于其它模式。本区域砂姜黑土农田在小麦季传统旋耕基础上,可适当结合免耕和深松进行轮耕以促进玉米季土壤碳氮转化,提升土壤质量。     

耕作方式对玉米秸秆腐解影响的研究

利用长期定位试验对翻耕、旋耕、免耕3种不同耕作方式下玉米秸秆腐解特征进行研究,综合评价不同耕作措施对玉米秸秆腐解的影响。结果表明,华北地区至小麦收获为止,玉米秸秆在翻耕、旋耕、免耕方式下的腐解率分别为42.28%、43.56%、33.78%。3种耕作方式下玉米秸秆腐解与相应层次的土壤水分含量具有显著的正相关性,与温度不具有显著的相关性。玉米秸秆腐解率与腐解天数之间具有较高的相关性,回归分析表明二者之间符合三次模型。由于耕作方式改变了农田土壤的水分状况,进而对麦田秸秆腐解具有显著影响,冬小麦生育期间玉米秸秆腐解率依次为翻耕处理>旋耕处理>免耕处理。     

大豆应用土壤磷素活化剂显效性的研究

根据土壤磷素活化剂对大豆显效性的试验结果表明，施用土壤磷素活化剂，可提高土壤无机磷总量，减少磷肥用量，促进作物生长发育，提高作物产量、增加经济效益，是目前开发活化土壤固定磷素资源的途径之一。     

保护性耕作对土壤部分物理特性及大豆产量的影响

研究了免耕和少耕对松嫩平原地区农田土壤温度、土壤水分、土壤紧实性等物理特性和大豆产量的影响。结果表明:在春季大豆播种期,免耕处理(NT)土壤含水量高于少耕(RT)和传统耕作(CT)。在大豆生长前期,免耕条件下的土壤平均温度低于传统耕作和少耕,传统耕作和少耕接近,免耕模式的土壤温度日较差低于少耕和传统耕作。5~20 cm深度内,免耕条件下的土壤容重高于传统耕作,在10~20 cm深度内,免耕和少耕接近。不同模式间的土壤机械阻力表现出差异,在0~20 cm深度内,免耕高于少耕和传统耕作。不同耕作模式间的大豆产量差异不显著。短期保护性耕作试验结果表明:在当地气候和土壤条件下应用少免耕模式,能够减少春季播种期间土壤水分损失和沙尘暴侵袭造成的危害,同时对大豆产量并没有造成不利影响。     

海南胶园土壤酸碱缓冲性能研究

为探明海南省橡胶园土壤酸缓冲性能及其影响因素,采用酸碱滴定法对海南省植胶区代表性的5种类型土壤进行测定。结果表明:供试土壤pH处于4.58~6.69,平均为5.53。当pH3.5~6.0时,土壤缓冲体系为初级缓冲体系,不同类型土壤酸缓冲能力相差较大,土壤中有机质含量、阳离子交换量、粘粒含量等因素起主要的缓冲作用,各胶园土壤酸缓冲容量均较小(pHBC=7.50~20.62 mmol/kg)。当pH3.5时,土壤缓冲体系为次级缓冲体系,各土壤缓冲能力急剧增强,且在同一pH阶段,各土壤酸缓冲能力相差较小。可见,海南省土壤大多属于酸性,土壤酸缓冲能力差,不同土壤之间土壤酸缓冲性能相差很大,土壤有机质含量、阳离子交换量、粘粒含量等土壤理化性质是影响土壤酸缓冲作用的主要因素。     

铝和镉污染对砖红壤土壤微生物及土壤呼吸的影响

通过室内模拟土壤盆栽试验,研究铝、镉对砖红壤土壤微生物及土壤呼吸的影响。结果表明:铝和镉对土壤生化过程有不同的效应。铝浓度≤100 mg/kg和≤50 mg/kg分别对细菌和放线菌有一定促进作用,高浓度则产生抑制作用,土壤真菌数量随土壤铝浓度的增加而逐渐减少。而镉对土壤微生物及土壤呼吸作用的影响比铝小。镉对细菌生长影响波动幅度大,镉浓度在5~100 mg/kg时,对真菌生长有促进作用,而抑制放线菌的生长。铝对土壤呼吸作用抑制效果随铝处理浓度增加而增加,而不同镉处理浓度对土壤呼吸作用影响较铝的作用小。铝镉复合污染对土壤细菌和真菌的影响表现出协同效应,对土壤放线菌的影响表现出拮抗效应。     

海南文昌3种森林类型凋落物及土壤有机碳现状分析

针对海南文昌滨海台地3种森林类型(人促更新次生林、次生林、椰子林)林下枯落物现存量及土壤活性有机碳性状(有机碳、易氧化有机碳及轻组有机碳含量)进行了测定。结果如下:3种林型凋落物层现存量及总碳储量分别为:椰子林4.53、1.51 t/hm2;次生林1.76、0.65 t/hm2;人促更新次生林1.53、0.60 t/hm2;均为分解层(包括半分解层和全分解层)未分解层。1 m深土层深度内,3种林型土壤SOC、EOC及LFOC含量变化规律一致,均呈下降趋势,且不同林型不同土层间各组分含量差异显著(p0.05)。经相关性分析表明,土壤SOC、EOC及LFOC相互之间具有显著正相关。说明在土壤母质、土壤类型、气候条件基本一致条件下不同植被类型土壤碳库组分比例及变化规律相似,但土壤各组分含量大小各异,从土层分布情况来看,林下凋落物质量和人为因素是碳储量关键影响因子。