渭北旱塬不同秸秆覆盖量对土壤水分和春玉米产量的影响

为了探明不同秸秆覆盖量对渭北旱塬土壤水分及春玉米产量的影响，于2008－2009年在陕西合阳县旱农试验站进行了3个水平的秸秆覆盖量（4 500、9 000和13 500 kg/hm2）试验，以不覆盖为对照（CK）。2 a结果表明，3个处理0～200 cm土层平均土壤贮水量较CK均显著提高，分别增加16.52、25.52和34.04 mm（P＜0.05）；播后0～60 d，农田蒸散量较CK分别减少4.43、8.23（P＜0.05）和6.96 mm（P＜0.05）；9 000 kg/hm2处理2年平均籽粒产量及水分利用效率表现最优，较CK分别提高11.03%（P＜0.05）和9.25%（P＜0.05），13 500 kg/hm2处理次之，4 500 kg/hm2处理最差。本研究表明，渭北旱塬春玉米生育期降水量低于390 mm时，不同秸秆覆盖量处理蓄水保墒及增产效应明显，且以9 000 kg/hm2覆盖量为宜。  

不同稳定性有机物料对砂姜黑土理化性质及玉米产量的影响

针对黄淮海平原广泛分布的砂姜黑土结构性差、有机质含量偏低的特征, 通过中国科学院封丘农田生态系统国家试验站2年砂姜黑土不同外源有机物料施用处理盆栽试验[共设8个处理, 分别为空白(CK)、施秸秆(S)、施有机肥(M)、施1/2秸秆+1/2有机肥(SM)、施生物炭(C)、施1/2生物炭+1/2秸秆(CS)、施1/2生物炭+1/2有机肥(CM)和施1/3生物炭+1/3有机肥+1/3秸秆(CSM)], 研究了等C、N输入下不同稳定性有机物料(生物炭、秸秆、有机肥)对砂姜黑土理化性质及玉米产量的影响。结果表明, 与CK处理相比, 施用外源有机物料能显著降低土壤容重19.60%~32.23%, 增加饱和含水量7.91%~28.99%、田间持水量10.47%~30.76%, 提高耕层土壤总孔隙度10.36%~28.21%, 提升全量有机质11.00%~37.00%; 并对活性有机质组分(低活性有机质、中活性有机质、高活性有机质)产生显著影响, 其中高活性有机质增加幅度高达39.22%~83.83%。从有机物料的配比效果来看, CSM处理土壤容重最低, 为1.28 gcm^-1, C、S处理土壤容重分别为1.30 gcm^-1、1.36 gcm^-1。CSM处理土壤总孔隙度最大, 为58.53%; S、CS、SM处理次之, 分别为55.62%、56.90%、54.38%; C、M处理最小, 分别为53.18%、50.38%。CS、CM、CSM处理土壤总有机质含量较高, 分别为30.76 gkg^-1、32.99 gkg^-1、31.45 gkg^-1; C、S处理相对较低, 分别为25.36 gkg^-1、26.16 gkg^-1。CS、SM、CSM处理玉米产量最高, 分别为463.67 g盆^-1、376.31 g盆^-1、471.77 g盆^-1, 且差异性显著。可见不同稳定性有机物料施入能够改善土壤理化性质, 提高玉米产量, 生物炭配合秸秆、有机肥还田处理改良土壤及增产效果最佳。  

不同秸秆覆盖量对春玉米田蓄水保墒及节水效益的影响

为了探明不同秸秆覆盖量对渭北旱原春玉米田蓄水保墒及节水效益的影响，2007—2009年度在合阳旱农试验站设置3个水平玉米秸秆覆盖量：4?500 (S1)、9?000 (S2)和13?500 kg/hm2 (S3)，以不覆盖为对照(CK）。结果表明，S1、S2和S3处理2 m土层2年(2008和2009)平均土壤贮水量，与CK相比，冬闲末分别高13.9、22.6和33.5 mm；播种~拔节期分别高20.2、32.6和42.1mm；收获期分别高15.6、19.1和21.0 mm。不同覆盖处理延缓了春玉米前期的生长，但加快了中后期的生长速度。S1、S2和S3处理2008年籽粒产量，较CK分别增产7.65%、16.19%和17.84%，增幅均达显著水平(P<0.05），2009年籽粒产量增长趋势和2008年相似，但前者整体低于后者。与CK相比，S1、S2和S3处理2年平均纯收益分别增加6.53%、16.89%和15.95%，同等产量节水率分别提高5.14%、8.35%和7.44%，节水效益分别增长50.07、81.31和72.30元/hm2。本研究表明，春玉米生育期降水量低于390 mm时，9?000 kg/hm2秸秆覆盖量综合表现较优，是渭北旱原及同类生态区适宜的覆盖量。  

典型砂姜黑土黑色物质提取方法及成份研究

土壤颜色是反映土壤发生、分类及肥力特征的一项重要物理指标。黑色土壤一般有较高的有机质含量，但砂姜黑土是低有机质含量的黑色土壤典型代表。以黄淮海平原3种典型砂姜黑土为研究对象，分别采用添加六偏磷酸钠分散剂后振荡并结合多层次超声处理（HP）、添加碳酸钠分散剂后振荡并结合多层次超声处理（SC）和仅超声波处理（US）等3种方法分散土壤，然后依次提取土壤浅色组分（颗粒态有机质（POM）、白（W）、 浅白（LW））和黑色组分（浅黑（LB）、 黑（B）、深黑（DB）），旨在建立土壤黑色物质的有效提取方法。结果表明, HP方法提取黑色物质（LB、B和DB）的量最多，且提取量与土壤黑度间相关性最显著（P<0.01），是提取砂姜黑土黑色物质的最佳方法。不同提取组分中的土壤黑度与有机质含量无明显相关性，砂姜黑土的显色主要取决于由蒙皂石吸附有机质形成的黑色纳米有机-无机复合体，受有机质含量的直接影响相对较小。本研究提出了一种砂姜黑土黑色物质提取方法，并初步明确了黑色物质组成特征，可为揭示砂姜黑土有机质形成与累积机制提供参考。