砒砂岩改良风沙土后玉米不同种植年限下土壤团聚体变化特征

毛乌素沙地砒砂岩与沙复配土壤属于人为重构土壤,水稳性团聚体作为自然土壤形成和发育的最重要标志之一,其成土母质与后期发育土壤具有本质性区别.文中基于2010 ～2018年1∶1、1∶2、1∶5砒砂岩与沙复配土壤田间小区试验,分析玉米不同种植年限下三种比例复配土壤水稳性团聚体的组成、分布以及平均重量直径等指标的变化特征.结...     

棉秆炭老化特性及其对风沙土氨挥发的影响

【目的】研究干湿交替、冻融循环、柠檬酸老化棉花秸秆生物炭特性，分析老化棉秆炭对风沙土氨挥发的影响，为干旱区棉花秸秆生物炭利用及其对土壤改良的长期效应提供理论依据。【方法】以棉花秸秆生物炭为试材，设置干湿交替、冻融循环、柠檬酸3种老化试验，分析老化前后棉秆炭的表面形貌、比表面积和孔径、pH值、电导率等理化性质；设置室内静态土壤培养试验，研究老化棉秆炭对土壤氨挥发速率以及氨挥发累积量的影响。【结果】(1)与新鲜棉秆炭相比，老化棉秆炭的pH值、电导率、全磷、全钾含量均降低，且柠檬酸老化棉秆炭比干湿交替、冻融循环老化棉秆炭下降程度大；柠檬酸老化棉秆炭比表面积、总孔体积和介孔体积显著增加1.88倍、1.37倍和1.36倍，平均孔径减小0.19倍(P>0.05),干湿交替和冻融循环老化棉秆炭比表面积显著减小，但平均孔径显著增大；(2)与新鲜棉秆炭处理相比，添加各老化棉秆炭处理的氨挥发累积量减少了7.4%～34.7%。【结论】冻融循环、干湿交替、柠檬酸3种老化方式改变棉秆炭特性，抑制风沙土中氨的挥发，有利于土壤氮素的固定，柠檬酸老化棉秆炭对土壤氨挥发抑制效果最好。     

两种有机肥对宁夏风沙土土壤性状和酿酒葡萄果实品质的影响

为探究有机肥对宁夏风沙土土壤性状和酿酒葡萄果实品质的影响，以18年生蛇龙珠葡萄为试材，设计动物残体（T1）和牛羊粪（T2）两种有机肥处理，以施用传统化肥为对照（CK）。结果表明：与CK相比，T1、T2处理均可改善土壤理化性状，且分别显著提高土壤过氧化氢酶活性47.62%～133.33%和28.57%～100.00%、蔗糖酶活性37.04%～95.83%和22.22%～66.67%、脲酶活性21.25%～36.82%和14.38%～28.36%、磷酸酶活性36.30%～48.13%和25.27%～35.00%；同时，两种有机肥均可提高蛇龙珠葡萄的叶片光合指标、SPAD值，提高果实百粒重、可溶性固形物含量、总酚和花色苷含量，降低可滴定酸和单宁含量；T1、T2处理分别提高单株产量11.50%、7.35%。相比较而言，动物残体有机肥对风沙土土壤及蛇龙珠葡萄果实提质效果更好。     

玉米和马铃薯轮作的复配土的有机碳矿化特征

以玉米和马铃薯轮作下的复配土为研究对象，设计砒砂岩与风沙土体积比为0∶1(CK)、1∶5(C1)、1∶2(C2)和1∶1(C3)的4种复配农田(复配土)，采用碱液吸收法对复配土有机碳的矿化过程进行研究。结果表明：相同复配比的土壤有机碳含量差异无统计学意义，当季种植玉米和马铃薯的复配土有机碳含量较CK的分别提高了27.27%~46.59%、42.47%~70.57%，除种植玉米的C1外，差异均有统计学意义(P<0.05)；培养过程中，复配土有机碳矿化速率呈现急剧下降、缓慢下降、平稳的3个阶段，在培养结束时，均以C3的降幅最大；复配土有机碳累积矿化量随培养时间的延长呈指数形式上升，当季作物和复配比及互作效应均对有机碳累积矿化量影响显著，种植玉米的C1的有机碳累积矿化量较大，种植马铃薯的则C3的较大；复配土有机碳累积矿化率在2种作物间的差异较大，种植玉米的C2和种植马铃薯的C1的有机碳累积矿化率较低；复配土有机碳矿化速率常数与半周转期变化趋势相反，种植玉米的C2和种植马铃薯的C1的有机碳矿化半周转期较大。可见，当季作物和复配比均对复配土有机碳矿化产生了影响，玉米和马铃薯轮作以砒砂岩与风沙土体积比1∶2较适，可作为一种生产实践助推毛乌素沙地的生态化发展。     

水分胁迫和粉煤灰添加对风沙土颗粒分形维数及肥力的影响

探讨不同比例粉煤灰在水分胁迫下与风沙土复配对沙土颗粒分形维数及肥力的影响，为毛乌素沙地土壤肥力提升提供理论依据。采用盆栽控水方法，设置4个粉煤灰水平(F0、F1、F2、F3,分别占风沙土干重的0,1%,5%,10%)和3个水分梯度[W1、W2、W3,分别占田间持水量的(75±5)%,(55±5)%,(35±5)%],采用分形维数反映在水分和粉煤灰作用下风沙土粒径分布特点，利用主成分分析结合聚类分析方法评价不同处理下风沙土肥力变化。结果表明：(1)在相同水分条件下，风沙土分形维数随着粉煤灰复配比例的增加而增加。(2)在相同粉煤灰复配比例下，风沙土中硝态氮(NO₃^-—N)含量随着水分胁迫利用效率提高，呈现出增加的趋势。(3)粉煤灰和水分处理条件下风沙土中全氮(TN)含量均处于较低水平，在实际生产过程中应考虑配施氮肥。(4)对风沙土肥力综合评价结果表明，粉煤灰10%复配比例效果较好，且在干旱情况下有一定的适用性。     

离散元模拟中沙土参数标定方法研究

农业机械与土壤相互作用仿真时,选用颗粒相互作用参数的准确度将直接影响仿真结果。本文提出一种通过试验与模拟相结合系统地标定沙土颗粒相互作用参数的方法。通过堆积角测试装置、三轴剪切试验仪、图像颗粒分析系统等设备测量计算沙土的堆积角、剪切模量、粒径分布和外观形貌等参数,为颗粒或工厂建模提供参考。使用标准球和非标准球对沙土颗粒的碰撞恢复因数、静摩擦因数、滚动摩擦因数进行标定。研究不同质量和不同标定方法(抽板法和漏斗法)是否对堆积角产生影响。模拟结果表明,选用标准球标定时,碰撞恢复因数是0.15,静摩擦因数是0.8,滚动摩擦因数是0.2,抽板法得到的堆积角是33.99°,相对误差是4.74%;漏斗法得到的堆积角是33.59°,相对误差是3.51%。同时,选用非标准球进行标定时,碰撞恢复因数是0.15,静摩擦因数是0.2,滚动摩擦因数是0.3,抽板法得到的堆积角是32.06°,相对误差是1.20%。由此看出,颗粒外观形貌对颗粒间静摩擦因数影响相对较大。     

施加生物质炭对风沙土土壤线虫群落结构的影响

生物质炭科学施加量以及施加时间是改良和维持土壤健康的研究热点。本研究设计两组玉米盆栽试验(A组和C组),其中A组为一次性施加生物质炭7年处理,C组为一次性施加生物质炭1年处理,各组施加量分别为0、15.75、31.50、63.00 t·hm^-2和126.00 t·hm^-2,探究不同生物质炭施加量以及施加时间对风沙土土壤线虫群落结构特征的影响。结果表明：施加生物质炭1年后可增加土壤pH以及养分含量,生物质炭随老化时间的延长对土壤养分的提升效应会降低,土壤养分与土壤线虫群落结构有密切的相关性。土壤线虫以拟丽突属为优势属,食细菌类和捕食/杂食类为主要营养类群,土壤有机质的分解以细菌分解为主。施加生物质炭1年后,施加量的增加改变了土壤线虫群落结构、营养类群分布和丰度,生物质炭施加量的增加会显著抑制土壤线虫数量,但施加生物质炭7年后土壤线虫数量会恢复。随施加年限的增加,生物质炭会导致土壤食细菌类线虫丰度降低,捕食/杂食类线虫丰度增加,植物寄生类线虫丰度增加,但对线虫多样性指数(H)和丰富度指数(SR)影响不大。一次性施加126.00 t·hm^...     

施用生物质炭6年后对玉米生长前期养分吸收和光合生理特征的影响

2014年在新疆石河子121团炮台土壤改良试验站设置田间原位试验，设置5个处理，分别为不施生物质炭处理(CK)、一次施用生物质炭15.75 t/hm²(C1)、31.50 t/hm²(C2)、63.00 t/hm²(C3)和126.00 t/hm²(C4)，研究施用不同量生物质炭6年后(2020)对玉米前期生长、养分吸收及光合生理特征的影响。结果表明，玉米在苗期和拔节期的株高、茎粗、各器官生物量、叶面积指数、总根长和总根表面积均随着生物质炭施用量的增加而增加，其中C4处理的增幅最高。在苗期和拔节期各器官养分含量和吸收量也随着生物质炭施用量的增加而显著增加，C4处理增幅最高，根系、茎秆、叶片的养分积累量较CK增加了98.21%～279.08%，且养分主要在叶片中积累。施用生物质炭对苗期玉米的光合生理特征无显著影响，但显著促进了拔节期的净光合速率，气孔导度、蒸腾速率和胞间CO2浓度，C4处理增幅最高，净光合速率较CK显著增加了111.01%，气孔导度显著增加了123.23%，蒸腾速率显著增加了108.6...     

辽宁章古台不同土地利用方式风沙土钾素释放特征研究

明晰不同土地利用方式下土壤钾素释放的特征，对风沙土的土地利用和肥力的提升具有重要意义。采用室内模拟实验和方程拟合方法研究辽宁章古台地区土壤非交换性钾释放过程、影响因素及动力学特征，结果表明：土壤非交换性钾释放分为快速释放(18～<90 h)和缓慢释放(90～520 h)两个阶段，释放量普遍呈现0～<20 cm表层土壤大于20～40 cm底层土壤；不同土地利用对非交换性钾释放有积极作用，其中0～<20 cm土层，阔叶林的非交换性钾累积释放量最大，在20～40 cm土层则为水田最大；Elovich方程的决定系数R²为0.96～0.98,SE为0.97～2.78,是风沙土非交换性钾释放过程拟合最好的方程，其次是一级动力学方程，方程参数可以描述风沙土的供钾能力；表层土壤非交换性钾释放与土壤钾素含量密切相关，底层与土壤胶体含量有关。