陕西省农田土壤物理障碍评价

为了探明陕西省农田土壤物理障碍状况,2013年在全省选取了228个调查点,对1100多块地的农田土壤紧实度进行了调查,从土层厚度、土壤容重和紧实度几方面评价了农田土壤物理障碍状况。结果表明:(1)陕西省农田土壤耕层厚度平均为17.3 cm,其中陕北地区耕层较薄,平均为14.4 cm;全省犁底层平均厚度接近20 cm,其中陕北、关中和陕南犁底层厚度平均为14.5、18.1 cm和20.1 cm。(2)全省耕层土壤容重平均为1.25 g·cm-3,其中陕北耕层土壤容重平均为1.35 g·cm-3,容重偏大;全省犁底层土壤容重平均为1.49 g·cm-3,陕北、关中和陕南地区犁底层容重都明显偏大,影响作物根系生长。(3)陕西省农田耕层土壤紧实度平均为781 k Pa,犁底层紧实度平均为2901 k Pa。全省耕层土壤紧实度尚合适,但犁底层土壤紧实度过大,形成明显的障碍层。     

不同耕作措施对旱地农田土壤物理特性的影响

通过在山西寿阳地区设置的田间试验,分析比较秸秆还田、免耕覆盖、浅旋耕和常规耕作等4种耕作措施不同时期土壤紧实度、容重、入渗速率、土壤含水量以及土壤温度的变化情况,以了解各耕作措施对旱地农田土壤物理特性的影响程度。结果表明,秸秆还田措施除引起旱地农田土壤入渗速率显著降低外,其他物理特性与常规耕作基本一致;免耕覆盖措施对旱地农田土壤物理特性的影响最大,可导致0~10 cm表层土壤紧实度和容重显著增加,土壤入渗速率在播前显著降低,但随着生育期推进与其他处理间差异逐渐减小,蓄水保墒效果显著,同时会引起土壤温度显著降低,播前较常规耕作平均降低2.0℃;浅旋耕措施则在改善表层土壤紧实度,增加土壤入渗速率方面较秸秆还田和免耕覆盖措施要好,土壤含水量显著高于其他处理,较常规耕作措施平均能提高10%,但同时会引起40~60 cm土层土壤容重增加。     

关中地区耕作方法与土壤紧实度时空变异及其效应分析

为了探明关中地区土壤紧实度的基本情况,揭示长期旋耕方法对于土壤紧实度的作用与影响,在关中头道塬设置了旋耕和深翻处理、休闲和种植小麦处理的定位观察试验,在小麦各生育阶段分别监测了0～40 cm剖面范围内土壤紧实度变异情况,分析了影响土壤紧实度的因子等.结果表明:播前施行旋耕土壤紧实度较高,尤其是在15～40 cm表现得较为明显,限制了作物根系伸长;深耕松土的效应在整个小麦生育期间都能得到明显的体现.实验证实了生产上现行的旋耕方法具有明显地导致土壤紧实化的问题.土壤紧实度与含水量明显相关,影响程度随土壤深度的增加而增大;土壤紧实度对含水量的敏感反应意味着土壤干燥化会对作物生长带来干旱和机械双重胁迫;同时随着紧实度的增加土壤内部温度变化幅度也在增大.可见现行旋耕方法使得土壤不良环境缓冲性降低,对于降水或者灌溉的依赖性在增强,土壤已经处于明显疲劳状态.     

陕西关中地区农田土壤物理状态初探

为了反映现代人为强度作用下农田土壤质量的演化趋势,对陕西关中不同地区土壤容重和坚实度做了调查与研究.结果显示,关中地区农田土壤容重底层显著大于表层,表层0～10 cm土壤容重平均值为1.00g/cm3,属于正常范围;10～20 cm平均容重为1.40 g/cm3,大于1.30 g/cm3达到紧实程度标准以上的土壤样品数...     

水盐胁迫对干旱区植物根际土壤酶活性的影响

为了对比自然状态下水盐胁迫对艾比湖湿地自然保护区植物根际土壤酶活性的影响,采用抖落法,对艾比湖东南区域不同群落内根际土壤酶活性进行了研究,发现:随着土壤含水量的增加,根际土壤酶的活性增加而非根际土壤酶活性受到抑制;不论是根际或非根际土壤,高盐分含量限制过氧化氢酶和脲酶的活性,增加中性磷酸酶和碱性磷酸酶的活性;土壤酶活性与土壤有机质显著正相关,且大都呈现出碱性激活的特点;植物的存在降低了环境的胁迫,极大改善了根际土壤的微环境。不同样地及不同土壤剖面层中土壤酶活性的限制因子不同,分析酶活性限制因子时要区别对待、综合考虑。     

关中农田土壤物理状态与分析

针对关中农田土壤通气、透水能力下降,抗不良环境能力减弱,生产成本逐年递增的实际问题,以关中11个县区农田土壤为研究对象,以土壤耕作层厚度、容重及团聚体特征为指标,开展了现代利用强度及土壤管理模式下农田土壤物理状态及其退化特征研究。结果表明:关中地区土壤发生学层次厚度尽管很厚,但受下层土体紧实化的影响,农田土壤耕作层普遍浅薄,疏松良好的土壤耕作层厚度变化在5~21 cm。调查范围内耕作层厚度在20 cm左右的仅占18%,10~15 cm之间的占64%,10 cm占18%左右。关中地区农田0~20 cm耕层土壤容重变化在1.04~1.34 g·cm~(-3),平均容重为1.21 g·cm~(-3),属于良好物理状态;而20~40 cm土壤容重变化在1.46~1.70 g·cm~(-3)之间,平均容重为1.58 g·cm~(-3),属于很紧实土壤状态。约36%的农田在20~40 cm处容重达到或超过了1.60 g·cm~(-3)的极限容重值。用干、湿筛技术测定的土壤团聚体的组成,关中农田1~5 mm的"(质量)优势团聚体"、团聚体的几何均重直径(GMD)、标准化平均当量直径(NMWD)以及土壤结构系数(Kctp)均显示,耕作层土壤团聚状态处于良好级别,其下层64%的土壤团聚状态较差,关中农田土壤团聚体水稳定性差,各地土壤团聚体状态以及稳定性差别明显。结论:关中地区农田土壤耕层变浅薄,是因为20~40 cm土层紧实化程度增大和犁底层上移与变厚所致;20~40土壤容重已经增大到极限值;0~20 cm土壤团聚体状态良好,但稳定性不强是引起其下层土壤紧实化的重要原因。关中农田土壤亚表层紧实化问题普遍,有愈加严重的发展态势。从空间上紧实化土层具有很强的隐蔽性,难以被人们所觉察,属于隐型土壤物理退化特征,不可小觑。     

马铃薯连作障碍与土壤环境因子变化相关研究

取不同连作年限(连作0、3、5、7年)的土壤测定其生物和非生物环境因子,并采用盆栽的方法获取不同连作年限的马铃薯幼苗,测定其生长发育指标及抗性生理指标,以探究马铃薯不同连作年限土壤生物和非生物环境因子的变化。结果表明:随着连作年限的增加,土壤含盐量、碱解氮含量和土壤容重逐年上升,在连作7年时分别比对照高348.31%、228.57%和5.39%;在连作5年和7年时,速效磷、速效钾和有机质含量显著下降,连作7年时比对照下降27.43%、31.27%和38.30%;土壤中酚酸类化感物质含量(除对羟基苯甲酸外)显著增加;在连作5年和7年时,香草酸分别高于对照24.87%、19.82%;阿魏酸和总酚酸含量在连作7年分别达到对照的270.2%、374.9%;土壤中脲酶、过氧化氢酶、碱性磷酸酶和转化酶活性显著下降,其中转化酶活性在连作3、5、7年时其活性分别下降为对照的78.6%、70.8%和48.1%;细菌和放线菌数量显著减少,连作7年时分别比对照下降26.67%和10.85%;马铃薯幼苗叶片叶绿素含量、抗氧化酶活性、根系活力和净光合速率显著下降,MDA含量和活性氧产生速率显著升高。从整体上看马铃薯连作5年和7年幼苗生长发育受到显著抑制,说明连作障碍达到显著水平,这与上述土壤各环境因子的变化是相对应的,这可能就是连作障碍的直接原因。马铃薯连作5年和7年时,由于土壤菌类组成、关键酶活和理化性状的改变及酚酸类化感物质含量的显著增加,造成了一系列生物和非生物环境胁迫,从而导致连作障碍的发生。     

两种旅游扰动模式对荒漠草原植被及土壤的影响研究

荒漠草原作为草原向荒漠过渡的脆弱生态系统,同样具有很强的旅游价值,但相比其他草原类型,其生态系统抗旅游干扰能力更弱,受损后也更难恢复。因此文中以希拉穆仁故乡缘旅游点周边草原为研究对象,对不同扰动模式下的植物群落特征、土壤理化性质等进行研究。结果表明：两种干扰下,线性扰动模式的重度干扰区受到的影响最为明显,与对照相比其群落覆盖度、地上生物量分别下降了49.99%和79.26%,但生物多样性逐渐上升,土壤含水率下降了27.2%,土壤容重上升了15.66%,土壤紧实度则上升了2.38倍,土壤机械组成也逐渐以砂砾为主;其次为点源扰动模式的重度干扰区,其群落覆盖度和地上生物量对比对照分别下降39.06%和77.16%,土壤含水率下降27.2%,土壤容重上升了14.46%,土壤紧实度上升了2.11倍。因此,不同类型的旅游扰动对荒漠草原旅游点的植物群落特征、土壤理化性质、生物多样性指数均产生了负面影响,而几种模式中对线性扰动模式重度干扰区的影响更为强烈。因此提高旅游模式的利用和管理对于改善生态环境具有重要意义。     

不同放牧压力下典型草原土壤物理性质与植被关系的研究

本文研究了内蒙古典型草原植被与土壤物理性质之间的关系,结果表明:土壤含水量、土壤电导率、土壤pH值、土壤容重、土壤的三种粒径含量和土壤紧实度等8个土壤物理指标与草地地下生物量相关性较弱;而与草地地上生物量和凋落物具有较强的相关性;根据相关性的强弱,建立了8个土壤物理指标与草地地上生物量、草地地下生物量和凋落物的线性回归模型。     

盐碱胁迫下水稻渗透调节的生理响应

以盐碱土和非盐碱土充分混合,以土壤碱化度(ESP)2.41,13.67,25.67,42.30和53.13作为胁迫处理,测定了水稻分蘖期、抽穗期、乳熟期和完熟期地上部干重、叶片细胞膜透性、可溶性糖含量和游离脯氨酸累积量等生理指标和产量,结果表明:盐碱胁迫抑制水稻生长,重度盐碱胁迫下的水稻产量比非盐碱胁迫对照降低78.58%;随着盐碱胁迫增加,重度盐碱胁迫下,水稻四个生育阶段叶片电解质外渗率比对照分别高49.8%、45.0%、43.6%和34.3%,分蘖期叶片可溶性糖含量比对照分别高9.20%、59.40%、72.25%和83.12%,分蘖期叶片游离脯氨酸累积量在土壤ESP为42.30和53.13时分别比对照高87.71%和167.80%。盐碱胁迫下水稻渗透调节以营养生长期较为敏感,进入生殖生长期后敏感性降低;低盐碱胁迫下水稻渗透调节响应不明显,高盐碱胁迫下水稻渗透调节响应增强,适当增加土壤盐碱胁迫强度可以提高水稻生理响应水平。     

粉垄耕作深度对旱区土壤关键物理性质的影响

针对旱区土壤板结严重和耕层深度变浅等问题，于2021年在宁夏暖泉农场开展大田试验，以传统旋耕为对照(CK),设置不同粉垄耕作深度30 cm(FL30)、40 cm(FL40)、50 cm(FL50)和60 cm(FL60),探究粉垄耕作对玉米田土壤关键物理性质的影响。结果表明：与传统旋耕相比，粉垄耕作能够有效降低土壤容重且提高土壤孔隙度，FL50处理表层土壤(0～20 cm)容重降低11.55%、孔隙度提升12.17%,FL40处理中层土壤(20～40 cm)容重降低8.57%、孔隙度提升9.14%,FL60处理深层土壤(40～60 cm)容重降低11.61%、孔隙度提升12.75%;粉垄耕作对玉米各生育期土壤蓄水量具有显著影响，FL40处理土壤蓄水量提升24.86%,土壤机械稳定性团聚体数量(0.25～5 mm)提高9.63%;较传统旋耕，粉垄耕作可达到疏松土壤与提高土壤蓄水保墒能力的效果，粉垄耕作通过改善玉米的生长条件和土壤环境提高了籽粒产量，其中FL60、FL50、FL30处理分别较CK处理增产57.14%、15.48%、8.79%。研究成果可为改善旱区土壤多年板结及水土资源可持...     

弃耕地植被恢复过程中土壤理化性质演变趋势研究

通过对安塞纸坊沟流域14块不同弃耕年限的草地土壤理化性质的研究表明:随着弃耕地植被的恢复,土壤容重降低、孔隙度增大、质地改善;土壤有机质含量、CEC、全氮含量、全钾含量、水解氮及速效钾含量逐步提高,土壤盐分含量、土壤pH值有逐步降低的趋势,说明随着植被的恢复,土壤理化性质在不断优化.另外植被生物量与土壤有机质、CEC、全钾、速效钾、全氮及水解氮均呈极显著正相关,与土壤pH值与土壤容重呈极显著负相关,说明土壤与植被具有互动效应.     

巴音布鲁克主要草地类型表层土壤有机碳特征及其影响因素的研究

以新疆天山中段巴音布鲁克主要草地类型为研究对象,分析了不同草地类型土壤有机碳(SOC)的分布特征及其与气候因子、植被特征和土壤特性的关系。结果表明:分布在盆地海拔最低处的高山沼泽化草甸的土壤有机碳含量最高,而分布在盆地中间海拔的高山草原最低,分布在较高海拔的高寒草甸和高山草原化草甸处于高山沼泽化草甸和高山草原之间。0-30cm土壤有机碳含量与空气相对湿度、草地生产力、植被盖度、土壤含水量呈显著正相关(P<0.05),与土壤容重、土壤紧实度、土壤pH呈显著负相关(P<0.05),土壤有机碳与温度存在一定负相关,但未达到显著水平。偏相关分析显示,影响表层土壤有机碳含量最主要的因素是土壤含水量、土壤紧实度、草地生产力、空气相对湿度。     

Robinia pseudoacacia leaves improve soil physical and chemical properties

The role of the leaves of Robinia pseudoacacia L., which is widely distributed in the arid lands, on improving soil physical and chemical properties was analyzed at various incubation periods. The incubated soils added with 0, 25, 50 and 75 g Robinia pseudoacacia leaves were tested after consecutive incubation intervals of 6, 8 and 10 months and the different soil parameters were measured. The results showed the increases in organic matter (OM), extractable K, cation exchange capacity (CEC), aggregate stability and water holding capacity, but the decreases in pH value and bulk density after 6 months’ incubation. The gradual decrease in change rates of soil properties indicated less microbial population and organic residual mineralization under acidic conditions, which were resulted from fast decomposition of leaves after the first 6 months incubation. The increases in soil organic matter content, extractable K, CEC, aggregate stability and water holding capacity and the decreases in soil pH and bulk density provide favorable conditions for crop’s growth.     

莫索湾垦区荒漠化土地物理特性研究

荒漠化是通过一种或多种营力过程造成的土地退化过程。本文选取莫索湾垦区风力作用和物理作用所造成的沙质荒漠化,泥质荒漠化和碱化土地为样品,通过土壤的机械组成分析,土壤饱和含水率,容重和田间持水量,以及入渗率的测试,定量地研究了土壤在荒漠化过程中物理性质的变化。     

Strategic tillage in Australian conservation agricultural systems to address soil constraints: How does it impact weed management?

In the conservation agricultural systems practised in Australia, cultivation is not commonly utilised for the purpose of weed control. However, occasional use of tillage (strategic tillage) is implemented every few years for soil amelioration, to address constraints such as acidity, water repellence or soil compaction. Depending on the tillage method, the soil amelioration process buries or disturbs the topsoil. The act of amelioration also changes the soil physical and chemical properties and affects crop growth. While these strategic tillage practices are not usually applied for weed control, they are likely to have an impact on weed seedbank burial, which will in turn affect seed dormancy and seedbank depletion. Strategic tillage impacts on seed burial and soil characteristics will also affect weed emergence, plant survival, competitive ability of weeds against the crop and efficiency of soil applied pre-emergent herbicides. If growers understand the impacts of soil amelioration on weed demography, they can more effectively plan management strategies to apply following the strategic tillage practice. Weed seed burial resulting from a full soil inversion is understood, but for many soil tillage implements, more data is needed on the extent of soil mixing, burial of topsoil and the weed seedbank, physical control of existing weeds and stimulation of emergence following the tillage event. Within the agronomic system, there is no research on optimal timing for a tillage event within the year. There are multiple studies to indicate that strategic tillage can reduce weed density, but in most studies, the weed density increases in subsequent years. This indicates that more research is required on the interaction of amelioration and weed ecology, and optimal weed management strategies following a strategic tillage event to maintain weeds at low densities. However, this review also highlights that, where the impacts of soil amelioration are understood, existing data on weed ecology can be applied to potentially determine impacts of amelioration on weed growth.     

宁夏银北地区盐化土壤改良成效研究

系统分析了利用系列专用改良剂对宁夏银北盐化土壤的改良效应,结果表明:施用专用改良剂后土壤容重平均降低6.44%,孔隙度增加6.62%,土壤粘粒含量减少,粉粒、砂粒含量普遍增加;土壤pH和全盐均有不同程度的下降;土壤有机质和养分含量、产量都有较大幅度的增加,其中施用改良剂Ⅲ的增幅最大,改良剂Ⅳ次之,但考虑改良剂原料成本后施用改良剂Ⅱ当年最终经济效益最大.