立地条件对笋用竹护岸林生长影响研究

以国家退耕还林政策的实施为背景,结合三峡库区护岸林建设,通过对栽植于重庆涪陵南沱镇连丰村的笋用竹撑绿杂交竹3号护岸林的调查,测定了撑绿竹杂交3号在不同立地条件下的竹丛秆数、胸径、生长宽和竹高等生长因子,并分析了这些因子和立地条件的关系,采用F检验、SSR法多重比较,结果表明：坡向对竹高有极显著影响,阳坡竹子比阴坡竹子平均高1．30m;土壤厚度对生长宽和竹高有显著影响,在40～60cm厚的土层上竹子的生长宽比在20-40cm厚的土层上的竹子生长宽平均宽0．20m,竹高平均要高0．82m;不同立地因子组合对竹高有极显著影响,平均竹高变化范围在7．47～9．54m之间．     

潮土、红壤和盐碱地障碍消减技术与产能提升模式研究进展

耕地质量建设是保障我国粮食安全的战略需求。我国中低产耕地亟需解决酸化、盐碱、贫瘠、生物功能衰减等问题,全面提升耕地产能。南京土壤研究所针对红壤、潮土、盐碱土等主要耕地土类,基于长期观测、研究和示范,明确了土壤质量演变规律和退化调控机制,发展了不同农区耕地质量培育理论和技术体系。针对潮土,阐明了有机质、团聚体和微生物联动的内稳性地力形成机制,研发了农田土壤和作物信息监测的传感设备,集成了厚沃耕层构建与大面积均衡增产模式。针对红壤,揭示了土壤酸缓冲性提升抑酸机制和关键微生物驱动养分转化机制,研发了抑酸抗酸协同技术和红壤大团聚体生物培肥技术,分类创建了江西省耕地生态培肥和产能提升模式。针对盐碱土,阐明了土壤水盐调控伴生氮素迁移转化过程,提出盐渍障碍消减与养分增效协同机理与调控技术,创新了滨海盐碱地和河套灌区次生盐渍化生态治理模式。未来研究重点在耕地质量调查与建设管理、耕地土壤障碍消减与产能提升、土壤健康管理与生态保护3个方面,突破土壤障碍消减技术瓶颈,研发系列调理剂和生物培肥产品,提升区域模式落地率,建立我国耕地质量提升和可持续利用的系统解决方案。     

沿海滩涂农田耕层土壤饱和导水率间接方法的评价

为筛选和构建适合苏北沿海滩涂围垦农田耕层土壤饱和水力传导率间接估算的土壤转换函数,在典型地块实测土壤饱和导水率和相关土壤基本性质的基础上,分析了11种根据基本土壤性质预测饱和导水率的转换函数方法的适用性,同时探讨了基于人工神经网络方法的土壤转换函数的预测效果。结果表明:滩涂围垦农田耕层土壤平均饱和导水率为10.04 cm/d,属低透水强度;在现有的土壤饱和导水率转换函数中,Vereecken函数是最适合滩涂围垦农区土壤、具有最佳预测精度的转换函数,其预测均方根误差为8.154,其次是Li、Campbell和Rawls函数;以砂粒、粘粒、容重和有机质作为输入因子,基于人工神经网络的土壤转换函数较Vereecken函数其预测均方根误差降至7.920,在输入因子中增加土壤盐分指标可进一步提高饱和导水率的预测精度,其预测均方根误差降为7.634。本文的研究结果显示利用人工神经网络方法建立的转换函数可有效提高滩涂盐渍农田土壤饱和导水率的预测精度。     

覆膜和秸秆还田对滨海盐渍土盐分及大麦氮素利用的影响

盐渍化引起土壤环境恶化,导致作物养分利用效率低下。为了研究覆膜和秸秆还田对滨海盐渍土盐碱障 碍消减和作物氮素养分利用及氮平衡的影响。于 2020 年 12 月采集田间土壤,至 2021 年 6 月开展温室大麦盆栽试 验,设 5 个不同处理,即覆膜(FM)、秸秆还田(SR)、覆膜 + 秸秆还田(FM+SR)、无覆膜还田只施肥(CK)、 无覆膜还田不施氮肥(CK0)。在大麦收获后,采集盆栽土样和地上部植株样,测定相关的土壤盐碱及团粒结构指 标,分析大麦的氮素养分吸收状况,计算氮肥利用效率和氮平衡。结果表明:(1)覆膜和秸秆还田单一或组合处 理均显著降低了土壤含盐量,其中两者组合降盐效果最为显著,土壤盐分降低了 37.53%。但各处理对土壤 pH 的 影响不显著。(2)覆膜和秸秆还田单一或组合处理对土壤容重的影响不显著,但覆膜和秸秆还田组合处理下土壤 水稳性大团聚体(>0.25 mm)的含量有所提高,表层土壤含水量也显著提高了 10.18%。(3)覆膜和秸秆还田组合 处理产量、秸秆量均为最高,较 CK 分别增加了 17.98% 和 13.10%,就氮素吸收量来看,覆膜和秸秆还田组合处 理也为最高,增幅达到 17.88%。(4)覆膜和秸秆还田组合处理还显著提高了氮肥当季回收率、氮肥农学效率和氮 肥偏生产力,增幅分别为 25.45%、32.45% 和 17.98%,同时降低了氮素表观损失量。综合来看,覆膜和秸秆还田 组合处理主要是通过改善盐渍土水盐运移过程来消减土壤的盐渍障碍,同时改善土壤的团粒结构,提高土壤的保水性,进而提高了作物产量、吸氮量和氮素养分利用效率,减少了氮素的表观损失量。     

黄河三角洲地区土壤容重空间变异性分析

以黄河三角洲地区典型区域作为研究对象,运用传统统计学和地统计学相结合的方法研究了不同土层土壤容重的空间变异特征。结果表明:研究区各层土壤表现出一定的紧实趋势,土壤容重均属于弱变异强度。受结构性与随机性因素的共同作用,土壤容重均表现为中等的空间相关性。分维数分析表明,各层土壤容重的空间依赖性小,含黏层厚度与分布的不均一性是引起其空间异质性的关键原因。Kriging插值结果表明,土壤容重的空间分布与土壤质地密切相关,不同层次土壤容重在一定范围内表现出相似的空间分布规律。进一步的相关性分析表明各层土壤容重间存在极显著的正相关关系。通过研究不同层次土壤容重的空间变异性,获取区域土壤容重空间分布图,为该地区中、低产地及障碍土壤的分区管理和治理改良提供一定的参考依据。     

生物质炭及硝化/脲酶抑制剂对滨海盐渍土土壤盐分及作物氮素吸收利用的影响

为研究生物质炭及硝化/脲酶抑制剂对滨海盐渍土土壤盐碱、氮素有效性、作物氮素吸收利用以及土壤氮平衡的影响,通过盆栽试验,共设9个处理:不施氮肥、常规化肥、生物质炭+常规化肥、常规化肥+硝化抑制剂DCD、常规化肥+脲酶抑制剂NBPT、常规化肥+DCD+NBPT、生物质炭+常规化肥+DCD、生物质炭+常规化肥+NBPT、生物质炭+常规化肥+DCD+NBPT,以典型耐盐作物大麦为研究对象开展研究。结果表明:(1)各施氮肥处理均增加了盐分的淋洗,各生物质炭处理显著增加了10～20 cm土层的土壤电导率。土壤电导率高的土壤p H较低,生物质炭处理对土壤p H略有降低的作用。(2)NBPT和DCD添加增加了大麦籽粒产量,配合生物质炭的施用增产更多,但是却降低了秸秆的产量。NBPT和DCD添加均增加了大麦植株的吸氮量,其中NBPT添加增加了大麦秸秆和籽粒的全氮含量,但是配合生物质炭施用又有降低作用,其余抑制剂处理均降低了大麦籽粒和秸秆的全氮含量。(3)DCD和NBPT添加均提高了氮肥利用效率,配合生物质炭施用对各指标的增加更明显。(4)对作物收获后土壤残留无机氮含量,添加DCD处理相比常规化肥处理有所降低,添加NBPT处理相比常规化肥处理有所增加。添加DCD和NBPT处理均降低了氮的表观损失。因此,在滨海盐渍土中,通过在尿素中添加DCD和NBPT,可以提高作物产量和氮肥利用率,其中同时添加生物质炭、DCD和NBPT处理在产量提升、氮素高效利用及减少氮损失等方面表现更好。     

黄河三角洲中重度盐渍土棉田水盐运移规律研究

为充分利用黄河三角洲中重度盐渍土资源,通过前期微咸水压盐(2 g/L),选取中度(3.10～3.90 g/kg)和重度(4.60～5.70 g/kg)盐渍土,研究了不同程度盐渍化土壤棉花种植下土壤剖面水盐运移规律。研究结果表明:微咸水压盐后可以使剖面盐分处于相对均匀分布状况;覆盖促进了棉花对膜下水分的吸收利用,中度盐渍土棉花在苗期和蕾期主要耗水层为0～40 cm土壤表层,重度盐渍土棉花主要耗水层为0～30 cm土壤表层,后期由于作物生长引起深层水分(60～100 cm)消耗,且中度盐渍土深层水分吸收要高于重度盐渍土;生育期内中度盐渍土盐分上下土层波动范围为0.80～2.00 g/kg,重度盐渍土为2.00～5.60 g/kg,膜下土壤含盐量均要低于膜外土壤含盐量,至收获期中度、重度盐渍土剖面平均脱盐率分别为62.40%和55.83%,棉花产量分别为2 129.76 kg/hm2和823.66 kg/hm2。     

磷肥配施生物质改良剂对盐渍土改良与玉米增产的效应

以玉米为供试作物，通过田间试验设置无磷肥和生物质改良剂对照、单施不同量磷肥和磷肥配施生物质改良剂(微生物菌肥、生物质炭、腐殖酸和黄腐酸)处理，研究了磷肥配施生物质改良剂对盐渍化土壤的改良效应及对玉米的增产作用。结果表明：与对照处理相比，各处理的土壤容重和pH分别降低1.96%～14.38%和0.11%～1.98%，土壤有效磷含量增加33.71%～182.39%；施磷75 kg/hm²处理下的籽粒磷素积累量最高，施磷150 kg/hm²处理下的茎秆、叶片和植株的磷素积累量最显著；磷肥利用率、磷肥农学效率和磷肥偏生产力随施磷量增加呈下降趋势。与对照处理相比，各处理的玉米单株鲜重和干重分别增加6.52%～34.78%和11.54%～42.31%，百粒重和产量分别增加31.15%～40.52%和21.81%～60.02%。主成分分析表明，150 kg/hm²磷肥配施7 500 kg/hm²生物质炭处理的综合得分最高(分值为1.255 1)，该处理在土壤改良、磷肥利用与玉米增产等方面的综合效果最优。     

中国盐渍土研究：历程、现状与展望

盐渍土研究是以盐渍土和盐渍生境作为主要研究对象，以盐渍土和盐渍化的发生与演变过程、环境要素和人类活动对盐渍化的影响与作用机制、盐渍土的治理、改良和利用的理论与技术为主体的研究领域。我国盐渍土面积巨大、种类繁多，盐渍化问题突出，对农业生产和生态环境造成不同程度的影响。我国科学家提出的盐渍土“水盐调控”“水盐平衡”，“淡化肥沃层”和“障碍消减”等理论与技术方法，为发展农业生产、提高土地产能、保障粮食安全、拓展耕地资源等发挥了积极作用。近期我国在土壤盐渍化演变过程的监测与多源数据融合、土壤水盐运移过程模拟与尺度转换、盐渍农田养分循环与减损增效、盐渍障碍的生态消减、盐渍障碍微生物修复、盐渍农田灌排优化管理与边际水安全利用等方面取得了积极的进展和成果。建议今后深入开展盐渍土精准控盐的高效和安全用水、土壤盐渍障碍的绿色消减与健康保育、盐渍农田养分库容扩增与增碳减排、土壤盐渍化与区域生态的耦合响应和协同适应等方面的理论与技术研究。应面向农业、资源、生态、环境等领域和行业，致力于拓展理论和新技术的研究，为国家农业升级、粮食安全、耕地保护、生态安全、高质量发展发挥重要作用。本文回顾了我国盐渍土研究工作的...     

河套灌区盐渍土壤原核生物群落特征及其潜在功能研究

辨明盐渍土原核生物群落特征及潜在功能对盐渍化程度和土地利用类型的响应，对理解盐渍土壤元素循环与植物互馈效应、构建良性循环农田生态系统具有重要意义。以河套灌区不同盐渍化程度的农田和荒地为研究对象，结合土壤基本理化性质分析与原核生物高通量测序方法，探究盐渍化土壤中原核生物的群落组成特征、环境驱动要素及其潜在功能。结果表明，农田土壤盐渍化程度显著低于荒地，其原核生物多样性更高，特别是富集了大量农田特有的ASV（扩增子序列变体，amplicon sequence variant）；原核生物的群落组成在农田和荒地间差异最大，并主要受到土壤电导率（EC）、pH和有机质（SOM）等环境因子的驱动。基于群落组成和功能预测的差异分析结果表明，盐渍化农田中具有较高丰度的氮循环相关微生物以及潜在的植物促生菌，如亚硝化球菌（Nitrososphaeraceae）、亚硝化单胞菌（Nitrososmonadaceae）、诺卡氏菌（Nocardioidaceae）和鞘氨醇单胞菌（Sphingomonadaceae）等；而盐渍化荒地富集了以盐杆菌（Halobacterota）为代表的古菌和具有烃类化合物分解功能的原核生物类群。本研究对于明晰北方灌区盐渍土原核生物群落特征与土壤微环境的互馈关系、揭示土壤养分周转对提升土壤-植物-微生物跨域有益协同具有指导意义。