塔里木绿洲种植制度对棉田土壤养分性状的影响

为了研究塔里木绿洲种植制度对棉田土壤养分特性的影响,以棉田轮作方式(水稻→棉花、水稻→冬麦→棉花、水稻→冬麦-绿肥→棉花)和连作年限(3、5、8、10、15 a)为试验因素,对0~100 cm土层土壤进行了调查与试验。结果表明:短期轮作对棉田土壤养分含量无影响,棉花连作年限是不同层次土壤养分含量变化的主要影响因素,连作3、8、10、15 a土壤0~20 cm速效氮平均为40.60、48.75、51.96、44.35 mg/kg;速效磷平均为10.16、26.72、27.00、23.37 mg/kg;速效钾平均为184.70、142.60、130.20、105.56 mg/kg;有机质含量分别为10.43 g/kg、12.10g/kg、12.93 g/kg、13.56 mg/kg;无论轮作类型、连作年限长短,从垂直分布上,连作15 a、3 a土壤速效氮F值分别为79.01、299.45;速效磷F值分别为88.99、17.54;有机质F值分别为77.27和171.6。表明长期连作降低了上下层土壤速效氮和有机质含量差异而增加了上下层土壤速效磷含量差异;有机质含量随着土层深度的增加而降低;速效钾含量有随着土层深度的增加而增加的趋势。棉花长期连作有利于增加各层次土壤速效氮、速效磷和有机质含量,同时降低深层土壤速效钾的含量;连作8~10 a耕作层土壤速效氮、有效磷含量达到最大值分别为52.35 mg/kg和27.45 mg/kg。     

民勤退耕区不同年限退耕地土壤理化性质及酶活性

以民勤不同年限(1、2、4、8、13 a)退耕地为研究对象,以当年耕地作为对照,采用时空替代法及通径分析法研究不同年限退耕地土壤理化性质、土壤酶活性变化特征及二者的相关关系。结果表明:(1)随着退耕年限的增加土壤速效钾含量表现为缓慢上升趋势,在退耕13 a达到峰值(411 mg·kg~(-1));其余理化指标均在退耕13 a时降至最低,分别为砂粒含量59%、土壤容重1.285 g·cm~(-3)、土壤有机质含量7.9 g·kg~(-1)土壤全氮含量0.1 g·kg~(-1)、速效磷含量0.329 mg·kg~(-1)。土壤含水率、土壤容重均表现为深层(20～40 cm)土壤高于表层(0～20 cm)土壤,土壤砂粒含量、有机质、速效钾、全氮、速效磷均表现为表层高于深层。(2)4种土壤酶活性随退耕年限的增加表现为先升高再下降的波动趋势,除了过氧化氢酶活性整体表现为较高水平外,其余土壤酶活性均为表层土壤大于深层土壤,且差异性显著(P0.05),其中过氧化氢酶活性值最高达到了0.828 mL·g~(-1)·20 min~(-1),磷酸酶活性值最低为0.0036 mg·g~(-1)·d~(-1)。(3)退耕地磷酸酶、脲酶活性与速效钾含量相关系数分别达到-0.949、-0.966,呈极显著负相关。(4)经通径分析可知,表层(0～20 cm)土壤速效钾含量是影响磷酸酶活性、蔗糖酶活性的直接主要因子,有机质含量间接影响4种土壤酶活性;深层(20～40 cm)土壤有机质含量为影响磷酸酶活性、过氧化氢酶活性直接主要因子,全氮含量间接影响4种土壤酶活性。     

不同开垦年限土壤养分和盐分时空分布特征研究

为了研究干旱区绿洲农业不同开垦年限耕地土壤养分的时间和空间变化规律,选取玛纳斯流域内5个开垦年限(荒地、2 a、4 a、6 a、8 a)的土地,结合地统计学、3S技术,利用空间置换时间的方法对研究区土壤养分和盐分的时空分布特征进行分析研究。结果表明:研究区耕地随着开垦年限的增加,各层土壤的总盐、有效钾含量呈现明显下降的趋势。总盐含量由开垦前11.9~25.2 g·kg~(-1)下降至开垦8 a后的1.7~3.0 g·kg~(-1),尤其是表层土壤总盐的含量在开垦种植6~8 a后基本维持在非盐化-轻盐化水平;而土壤有效钾含量在各个层次均呈现出不断的消耗趋势,由开垦前225~499 mg·kg~(-1)下降至开垦8 a后的138~225 mg·kg~(-1);随着开垦年限的增加,研究区土壤有机质、碱解氮和有效磷含量呈现出先下降再升高的趋势,基本上在开垦4 a左右的时候会出现一个较低值,然后随着开垦种植年限的增加而逐渐上升,如有效磷含量由开垦前3.7~8.1 mg·kg~(-1)下降至开垦4 a后的1.9~5.7 mg·kg~(-1),随后上升至开垦8 a后的3.37~13.5 mg·kg~(-1)。研究表明,研究区农业用地开垦时间的长短对土壤养分、盐分含量的影响表现出一定的规律。     

不同覆膜连作年限对玛纳斯县棉田土壤质量的影响

为研究不同覆膜连作年限对玛纳斯县棉田土壤质量的影响,以新疆玛纳斯县覆膜连作0、5、10、20、30 a的棉田为研究对象,分别采集0~10、10~20、20~30 cm土层土壤,测定其土壤理化性质、土壤酶活性、土壤微生物量碳、氮含量等指标,并对不同覆膜连作年限玛纳斯县棉田的土壤质量进行综合评价。结果表明：（1）随覆膜连作年限的增加,土壤含水率和有机质含量逐渐增加,以覆膜连作30 a时最高,分别为11.52%和21.60 g·kg^-1,土壤速效磷呈先升高后降低趋势,在覆膜连作10 a时含量最高（49.60 mg·kg^-1）,土壤电导率、总盐、速效钾和碱解氮总体呈降低趋势,在覆膜连作年限30 a时含量最低,分别为0.50 mS·cm^-1、0.69 g·kg^-1、148.28 mg·kg^-1和25.27 mg·kg^-1;同一覆膜连作年限下,随着土层深度的增加,土壤含水率、电导率和总盐逐渐增加,pH值、有机质、速效磷、速效钾和碱解氮含量逐渐降低。（2）在不同覆膜连作年限下,土壤蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶活性随覆膜连作年限的增加呈先升高后降低趋势,在覆膜连作10 a时活性最高,分别为10.57 mg·g^-1·d^-1、0.86 mg·g^-1·d^-1、0.40 mg·g^-1·d^-1,土壤过氧化氢酶活性随不同覆膜连作年限并无显著变化,为1.80~2.20 mL·g^-1;在同一覆膜连作年限下,土壤脲酶、碱性磷酸酶活性均表现为表层>深层,且差异显著。随覆膜连作年限的增加,土壤微生物量碳含量呈现先增加后减少的趋势,最高为205.26 mg·kg^-1,微生物量氮含量逐渐降低,最低在覆膜连作30 a时为11.40 mg·kg^-1,且不同土层土壤微生物量碳、氮表现为表层>深层。（3）土壤速效磷与过氧化氢酶、脲酶、碱性磷酸酶活性和微生物量碳呈极显著正相关关系,与蔗糖酶活性呈显著正相关关系,表明土壤速效磷是影响土壤酶活性和微生物量碳、氮的主要因素。土壤质量综合评价表明,以覆膜连作10 a的土壤质量最佳,0 a和30 a的土壤质量相对较低。     

不同连作年限棉田土壤理化性质及微生物区系变化规律研究

于2007年以不同连作年限棉田为研究对象，研究分析连作5 a、8 a、12 a年和15 a棉田土壤容重、土壤氮、磷、钾养分及微生物区系的变化规律，以揭示长期连作造成棉田减产的主要因素。研究结果表明：在棉农自主经营管理条件下，棉田土壤容重并未随着连作年限的增加呈现有规律的变化。随着连作年限的增加土壤速效磷、全氮、全钾含量均呈下降趋势，土壤有机质以及土壤速效钾含量则是连作8 a之后随着连作年限的增加呈下降趋势。随着连作年限的增加，棉田土壤微生物总量呈明显的下降趋势，连作8 a、12 a、15 a棉田的土壤微生物总数平均值分别比连作5 a的下降了40.1%、46.7%、52.4%，而且微生物菌群结构也发生了变化，总体表现为细菌和放线菌数量减少，真菌数量增加的发展态势。     

棉花连作对渭干河-库车河三角洲绿洲土壤理化性质的影响

以渭干河-库车河三角洲绿洲连作5、10、15、20 a和25 a的棉田土壤为研究对象,对棉田土壤的理化性质和酶活性进行分析。结果表明： 随着棉花连作年限的增长棉田土壤容重增大、孔隙度下降,粗砂和细沙含量增加,粘粒含 量下降,其变化连作15 a极为明显; 随着连作年限的增长盐分含量和pH值逐渐降低,有机质和碱解氮含量大幅度升高,速效磷比较稳定或略有减小,而钾的含量显著下降,致使氮、磷、钾比例失调,其增减变化连作15 a极为显著; 随着连作年限的增长脲酶、过氧化氢酶和转化酶的活性呈现先升后降的趋势,连作15 a都达到最高值,蛋白酶和磷酸酶活性也呈现先升后降的趋势,但其活性连作20 a达到最高值。 由研究结果可以得出研究区棉花连作年限不宜超过15 a,棉花连作年限超过15 a时,会导致土壤容重增大、孔隙度下降,土体紧实板结,结构性差,土壤养分含量失衡,酶活性降低,土壤质量下降等连作障碍,使得棉花产出和效益受到影响。     

基于距离聚类与K-means动态聚类的棉田土壤养分评价研究

为了解棉田土壤养分状况及确定养分丰缺程度,研究采用主成分结合距离聚类、K-means动态聚类以及土壤养分综合评价方法对新疆棉田土壤进行分析评价。结果表明:(1)在主成分分析中,有效铜、有效锰和碱解氮起主要作用,有效铜含量为1.82 mg·kg~(-1),丰缺评价状况属于高等水平,有效锰含量为11.36 mg·kg~(-1),属于较低水平,碱解氮含量为122.07 mg·kg~(-1),属于高等水平,土壤速效磷、速效钾、有效锌和有效铁含量较低,土壤养分含量分布不均匀。在距离聚类和K-means动态聚类中,有机质、碱解氮、有效锰含量较低,其余养分含量较高。在距离聚类中,土壤各类养分可表示为:第Ⅰ类第Ⅴ类第Ⅳ类第Ⅱ类第Ⅲ类,而在K-means动态聚类中可以表示为:第Ⅲ类第Ⅰ类第Ⅴ类第Ⅱ类第Ⅳ类。(2)在土壤综合肥力指数评价值中(IFI),1连和16连的等级高;2连、3连、4连、6连、15连、19连和二监区的等级较高;8连、9连、10连、11连、12连、17连、18连和20连在中等水平。5连、7连、一监区和农市站的等级较低。K-means动态聚类比距离聚类分类效果好,可以更加科学合理、准确有效地对土壤养分进行综合评价。     

连作对谷子土壤酶活性及养分的影响

为探明谷子连作对土壤环境的影响,分析不同连作年限对谷子土壤养分和酶活性的影响,本研究在4a不施肥定位试验的基础上,设置连作2 a(T1)、连作3 a(T2)、连作4 a(T3)和轮作(CK)4个处理,分别测定了土壤养分、土壤脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性及其变化。试验结果表明,与轮作(CK)相比,连作2 a(T1)、连作3 a(T2)和连作4 a(T3)分别减产6.9%、12.7%和35.6%,随着连作年限增加,减产幅度加大;连作土壤氮、磷含量降低,其中速效氮含量降低最为显著(P0.05),速效钾含量变化不显著(P0.05),土壤p H升高。连作条件下,土壤脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性均呈现逐年降低的趋势,且随着连作年限增加,降低越显著,连作4 a(T3)显著低于其它处理(P0.05)。     

轮作小麦消减胡麻连作障碍的效应研究

为探讨轮作小麦对胡麻连作障碍的消减作用,通过田间试验研究了轮作小麦对胡麻株高和产量的影响,并通过测定土壤酶活性和土壤水提液化感作用,探寻消减连作障碍的机制。结果表明:重茬种植胡麻导致连作障碍现象突出,表现为连作3 a时株高、出苗率、千粒重和单株产量分别降低14.0%、7.75%、33.8%和43.2%,而第二年轮作小麦可以消减连作障碍,使下茬胡麻株高和产量保持在胡麻连作1 a水平,分别为69.7 cm和1.43 g·株~(-1)。轮作小麦后土壤过氧化氢酶、脲酶和碱性磷酸酶活性分别为2.41 mL·g~(-1)·h~(-1)、2.32 mg·g~(-1)·d~(-1)和9.04 mg·g~(-1)·d~(-1),与连作1 a胡麻地土壤酶活性无显著性差异,但连作将使部分土壤酶活性发生较大变化,表现为连作2a后土壤过氧化氢酶、土壤脲酶、碱性磷酸酶的活性分别降低至2.16 mL·g~(-1)·h~(-1)、8.18 mg·g~(-1)·d~(-1)和2.01 mg·g~(-1)·d~(-1),表明轮作小麦可通过保持部分土壤酶活性消减连作障碍,从而利于下茬胡麻生长。与胡麻连作相比,轮作小麦使土壤水提液对胡麻种子萌发和幼苗生长的化感自毒作用减弱,并表现出综合化感效应为0.21%的促进作用,使发芽指数(46.0)、发芽势(92.0%)、活力指数(3.36)、根长(8.35 cm)及根重(23.17 mg)等指标与CK和TC1处理下无显著性差异,而连作加剧土壤水提液自毒作用,对胡麻种子萌发和幼苗生长的抑制作用增强,且综合化感效应随连作年限增加分别降低至-8.61%和-17.01%,表明轮作小麦可以通过影响土壤自毒作用消减胡麻连作障碍。综上所述,胡麻重茬种植将导致明显的连作障碍,合理轮作小麦有利于维持胡麻地土壤酶活性、降低土壤自毒作用,从而消减胡麻连作障碍的发生。     

连作对新疆绿洲棉田土壤微生物数量及酶活性的影响

对新疆绿洲棉田不同连作年限棉花根际土壤微生物数量、酶活性及土壤理化性质进行研究,结果表明:(1)随着连作年限的延长,细菌数量呈现先增加后减少的趋势,真菌数量则一直在增加,放线菌趋势不明显,说明新疆绿洲棉田土壤在连作一定年限后,棉田土壤由细菌型向真菌型转变;(2)脲酶和蛋白酶活性随连作年限增加表现出先增加后减少趋势;蔗糖酶、多酚氧化酶和过氧化氢酶活性与连作年限关系不明显;(3)对微生物数量、土壤酶和土壤理化性质的相关性分析表明,脲酶和蛋白酶与细菌数量呈现良好的正相关性,其中脲酶的相关性最好,呈极显著水平(ρ＜0.01),蛋白酶呈显著水平(ρ＜0.05);土壤酶与放线菌和真菌之间没有明显的相关性;细菌数量与有机质、全氮和速效氮之间呈显著正相关,与总盐含量呈显著负相关.     

神东矿区复垦地土壤酶活性变化和分布特征

土壤酶活性可用于衡量土壤养分供应能力及土壤质量,而其季节变化可反映养分供应与植物需求的耦合关系。以马家塔矿复垦地为研究对象,对不同植物群落下土壤酶活性的季节变化进行了监测,结果表明:复垦土壤的表层过氧化氢酶、脲酶、磷酸酶和蔗糖酶活性均显著高于下层和对照的原状土壤,说明复垦可以提高土壤的酶活性。不同植被下土壤的酶活性大小总体上以苜蓿、油蒿、桧柏和侧柏对土壤质量的贡献较大。4种酶活性的动态变化趋势基本相同,都表现为前期先增加,增加到最大值后又开始下降,总体上均以夏季(7-8月份)活性最高。酶活性的变化和大小可以体现有机质含量的变化和转化方向,也能体现基础氮素的变化方向,复垦后酶活性提高,但是和农田土壤相比还有一定差距,所以复垦工作还需继续开展。     

种植年限对新疆盐碱土苹果园土壤质量及果实品质的影响

通过对不同种植年限盐碱地苹果园土壤理化指标及果实品质的测定,研究苹果种植年限和土壤理化性质特征间的关系及苹果品质的变化趋势。结果表明,研究区盐离子类型及含量组成是HCO_3~-SO_4~(2-)Cl~-Ca~(2+)Na~+Mg~(2+)K~+,土壤为高盐高碱类型。随着苹果种植年限的增加,土壤有机质、全氮、碱解氮含量显著升高,有效钾和有效磷含量在连续种植9 a后,相对于第1 a种植,含量分别增加了2.9和2.3倍。土壤中Ca、Fe含量总体呈降低趋势,种植1 a条件下土壤Ca、Fe含量较种植9 a条件下分别降低了8%和45.6%。土壤中SO_4~(2-)和Cl~-含量逐渐减小,其中SO_4~(2-)在种植1 a时含量最高,值为515.5 mg·kg~(-1),Ca~(2+)、Na~+、Mg~(2+)含量分别下降了62%、78%、79%。种植12 a的苹果可溶性固形物和单果重较种植4 a苹果分别增加了10.0%和28.8%。因此,苹果种植有利于降低新疆盐碱土的盐离子含量,提高其有机质、全氮、碱解氮含量,果实品质随种植年限延长进一步改善。     

干旱区潜水蒸发埋深及土质关系实验分析

潜水蒸发量是水资源分析评价中推算陆面总蒸发量的重要因素之一，尤其在缺乏资料地区更为重要。本文根据阜北农场地下水科研站多年积累的资料，在前人研究潜水蒸发的基础上，说明本地区潜水蒸发埋深与不同土质的关系及潜水蒸发量年内之间的变化规律。     

农田沙漠化演变中土壤质量的生物学特性变化

通过研究处于沙漠化过程中的科尔沁沙地旱作农田土壤酶活性与基础土壤呼吸活性，分析了土壤质量生物学特性的沙漠化演变。结果表明，土壤酶活性与基础土壤呼吸对沙漠过程中环境的变化反应敏感，随着沙漠化程度增加，与土壤物理化学肥力因素有关的过氧化氢酶、脲酶和碱性磷酸酶的活性和土壤呼吸活性随之下降。土壤酶活性和呼吸活性与土壤有机质和养分有极显著的相关，在一定程度上可以用酶活性和呼吸强度表征有机质和养分的状况及其数量的变异，因此，可以作为农田沙漠化演变中土壤质量特征变化的重要辅助指标。     

不同耕作方式对枣园土壤温度、养分 和果实品质的影响

为了探明甘肃中部沿黄灌区枣园不同耕作方式对土壤温度、养分状况和果实品质的影响,连续2年设置清耕 (CK)、覆盖玉米秸秆 (YMG)、覆黑膜 (HM)和种植黑麦草 (HMC)等耕作方式，测定不同土层（0、20、40、60 cm）土壤温度、养分以及果实品质等指标；并采用主成分分析综合评价，筛选最佳土壤管理模式。结果表明： 8月份HMC对不同土层土壤温度均具有明显的降温作用，在20 cm土层，分别较CK、HM、YMG降低了5.93%、5.93%、2.86%。与对照相比，YMG、HM和HMC均能显著提高各土层的土壤速效K、N、P以及硝态氮和有机质含量，其中HMC效果最显著，在20 cm土层处，与CK相比分别提高了12.35%、10.11%、15.48%、23.11%、19.00%。随着土层深度的增加，速效养分含量均呈先上升后下降的趋势，地表0~20 cm处的含量最高，在20 cm土层处，HMC土壤速效K、N、P含量分别为122.24 mg·kg^-1、32.67 g·kg^-1、0.76 mg·kg^-1。与对照相比，YMG、HM和HMC均能不同程度地提高枣果品质，其中HMC对Vc含量、蛋白质含量、可溶性糖含量、枣果横径、枣果纵径、单果重、含水量、可食率的影响显著大于YMG和HM，HMC的Vc含量、蛋白质含量、可溶性糖含量、枣果横径、含水量较YMG分别增加了10.18%、25.23%、9.06%、6.04%、3.73%，较HM分别增加了1.28%、23.01%、1.07%、2.50%、1.71%。主成分分析将16个指标综合分析，提取3个主成分因子6.614、5.485、3.901，代表4种不同耕作方式100%的原始数据信息量。综上所述，不同土壤耕作方式的效果由高到低依次为HMC、HM、YMG和CK，种植黑麦草（HMC）是甘肃中部沿黄灌区枣园土壤管理的推荐模式。     

长期定位施肥对土壤质量影响的因子分析

自1991至今,在新疆阜康荒漠生态站进行长期定位施肥试验,对灰漠土上9种不同施肥处理后土壤的15项理化指标进行了测试。结果表明,不同处理后土壤的理化性质差异较大,说明不同施肥方式有各自的优缺点;并用SPSS统计软件,采用因子分析的方法对实验结果进行综合分析:由于前三个主分量的累积贡献率达到88.9%,15个评价指标被划分为三个主分量,第一主分量为影响作物产量的有机质(氮)矿化有关的供氮指标,第二主分量为影响钾的容量指标,第三主分量为土壤的磷素指标。并根据因子综合得分得出:施用N2P2K、N1P1K 秸秆、N1P1K 猪粪对改良灰漠土的效果最好,是本区应大力推广的施肥方式。     

沙地改良剂对土壤水分及燕麦产量和品质的影响

于2011年在内蒙古武川县研究了沙地改良剂对土壤水分及燕麦产量和品质的影响.结果表明,沙地改良剂能够明显提高0～60 cm土层土壤含水量,其中以12000 kg/hm2施用量效果最佳;施用量6000 kg/hm2、12000kg/hm2、18000 kg/hm2和24000 kg/hm2沙地改良剂土壤水分利用效率较对照分别显著提高了14.50％、25.70％、13.28％和5.86％;不同用量沙地改良剂处理较对照增产显著,当施用量为12000 kg/hm2时,燕麦籽粒产量和生物产量最高,达4884.4 kg/hm2和13001.3 kg/hm2,施用量为18000 kg/hm2时次之;沙地改良剂对燕麦籽粒粗蛋白、赖氨酸和β-葡聚糖含量影响显著,均以12000 kg/hm2施用量时效果较佳,施用量过大或过小都不利于燕麦品质的提高.     

不同灌溉水质对土壤碱化影响及其改良效果的研究

使用不同的灌溉水源并采用多种措施对土默川平原盐碱土进行了改良试验 ,结果表明 :影响该地区土壤碱化的重要原因是灌溉水质问题 ;采用石膏改良盐土效果显著 ;采用小麦复种毛叶苕子改良碱土效果较明显 ;采用有机肥改良碱土 ,土壤碱化度明显下降     

基于GIS的黄土丘陵沟壑区土壤质量评价研究——以陕西省长武县为例

以地处黄土丘陵沟壑区的陕西省长武县土壤为研究对象,筛选出包括土壤养分、环境因子、微量元素和生物酶活性等在内的14个因素作为评价指标,建立了黄土丘陵沟壑区土壤质量评价指标体系.采用层次分析法确定各指标的权重系数,运用模糊数学理论中的综合指数法进行综合评价.以GIS为平台,划分并绘制了长武县土壤质量等级分布图,实现了县域土...     

平朔安太堡大型露天矿区土壤质量演变过程分析

本文对安太堡大型露天矿区的采矿和复垦过程中土壤质量的变化状况进行了调查,结果表明：采矿造成原地表结构的彻底改变,土壤质量变化经过退化和恢复两个阶段。在整个过程中,土壤的物理、化学和侵蚀性状都发生了变化,并且土壤的恢复过程很缓慢。