保护性耕作对土壤物理特性及玉米产量的影响

保护性耕作措施是干旱区农田提高作物产量的新型耕作技术。为了探讨其区域适应性,在2004～2007年期间,以毛乌素沙地南缘的靖边县北部风沙区农田为研究对象,选用了免耕、秸秆覆盖、覆膜和传统翻耕(CK)4种措施,采用完全随机试验设计进行了田间定位试验研究。结果表明,秸秆覆盖和免耕地的地温在春播初期略比传统翻耕低0.1℃,但随后迅速回升,覆膜在玉米生长期都高于其他措施。耕作措施对播种前土壤容重没有显著影响,而对收获后土壤容重影响显著,与传统翻耕相比,免耕降低了表层土壤容重1.65%,但次层20～40 cm容重增加了1.8%。3种保护性耕作措施均增加了土壤含水量,顺序依次为秸秆覆盖>覆膜>免耕>翻耕,且在作物需水关键期免耕和秸秆覆盖下的土壤含水量相对稳定,保证作物需水,提高水分利用率,分别为8%、22.0%和13.3%。使作物分别增产4.44%、13.14%和19.26%。因此,保护性耕作在风沙区有利于改善农田土壤物理条件,提高作物产量,适于在风沙区推广。  

轮耕对土壤物理性状和冬小麦产量的影响

针对华北地区土壤连续单一耕作存在的主要问题，进行了土壤轮耕效应的研究。试验选择冬小麦夏玉米玉两熟区连续5 a免耕田，设置免耕、翻耕和旋耕3种轮耕处理（即免耕一免耕，免耕一翻耕和免耕一旋耕），冬小麦播种前进行耕作处理。研究结果表明：多年免耕后进行土壤耕作（翻耕、旋耕）可以显著降低土壤体积质量；旋耕显著降低0～10 cm土壤体积质量，翻耕则降低0～20 cm体积质量；随时间变化各处理土壤体积质量差异逐渐降低。翻耕、旋耕均显著增加了0～10 cm土壤总孔隙，同时翻耕显著增加了10～20 cm土壤总孔隙；翻耕、旋耕显著提高了5～10 cm毛管孔隙。0～10 cm土壤饱和导水率表现为旋耕＞翻耕＞免耕，翻耕、旋耕在5%水平上显著高于免耕；10～20、20～30 cm土层均表现为翻耕＞旋耕＞免耕，且10～20 cm翻耕5%水平上显著高于免耕；饱和导水率与体积质量呈显著线性负相关。翻耕、旋耕有效穗数与免耕相比分别提高了24.1%、22.3%；冬小麦的实际产量表现为：旋耕＞翻耕＞免耕，翻耕、旋耕分别比免耕增产11.8%、16.9%。总之，长期免耕后进行土壤耕作有利于改善土壤物理性状，提高作物产量。  

残茬覆盖与耕作方式对土壤性状及夏玉米水分利用效率的影响

采用田间和小面积模拟降水试验的方法，对小麦机械收获后残茬覆盖与不覆盖两种条件下免耕、翻耕和间隔深松3种土壤耕作方式夏玉米田的土壤物理性状和水分利用效率进行了研究。结果表明，残茬覆盖与深松相结合，可平衡和改善耕层土壤温度状况，在土壤温度较低时具有保温作用，在土壤温度较高时具有降温作用；可以增加土壤的蓄水和保水能力，模拟降水后24 h测定1 m土层含水量比免耕不盖多26.1 mm，全生育期平均耕层土壤含水量比免耕不覆盖高9.37%；土壤通透性也得到改善；最终水分利用效率比免耕不盖提高25.26%。  

不同类型毛竹林土壤渗透性研究

以福建省永安市天宝岩自然保护区典型的毛竹纯林(Ⅰ)、竹阔混交林(Ⅱ)和竹针混交林(Ⅲ)为研究对象,对其土壤渗透性能及影响因子进行了研究。结果表明,在0-40 cm土层中,初渗率、稳渗率、平均渗透速率、渗透总量的排列顺序为:Ⅰ>Ⅲ>Ⅱ;在40-60 cm土层中,初渗率、稳渗率、平均渗透速率、渗透总量的排列顺序为:Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ,即不同层次毛竹纯林的土壤渗透性能最好,初渗率、稳渗率、平均渗透率和渗透总量平均分别为10.73,7.68,8.94 mm/min和354.23 ml/cm2。土壤物理、化学、土壤酶活性对土壤渗透性有重要影响,土壤渗透性指标与土壤容重、最大持水量、毛管持水量、田间持水量、非毛管孔隙度、总孔隙度、排水能力、全氮、水解氮、蔗糖酶、过氧化氢酶极显著相关,与毛管孔隙度、全磷、速效钾显著相关。对影响土壤渗透性的指标进行因子分析表明,三个主分量的方差累积贡献率为86.952%,基本解释了总方差,信息损失量较少。  

PAM对土壤物理性状以及水分分布的影响

为了研究聚丙烯酰胺（PAM）在黄土高原自然条件下对土壤物理性状和水分分布的影响，采用表面撒施的方法研究了12个不同处理小区的土壤体积质量、饱和导水率以及水分分布的变化。结果表明，在0～2 g/m2范围内添加PAM可以减小土壤体积质量增加土壤饱和导水率，但用量超过2 g/m2土壤体积质量开始增加。饱和导水率开始降低。在0～ 3 g/m2均可用二次曲线进行描述，相关系数达到95%以上。表层土壤含水量随着PAM添加量的增加而升高，20～60 cm土层土壤含水率随着PAM用量的增加出现交叉现象，60～100 cm土层随着PAM用量的增加而增加，在2 g/m2用量时达到最高，再增加PAM用量土壤含水率反而有降低趋势。100 cm以下土层变化不明显。该研究为探明PAM在黄土高原地区的适应性和大规模应用提供依据。  

轮耕对土壤物理性状及水稻产量影响的初步研究

针对南方稻田连续免耕存在的主要问题，进行了土壤轮耕效应的初步研究。试验选择双季稻区连续7年免耕稻田，设置免耕、旋耕和翻耕3种耕作处理（即免耕-免耕，免耕-旋耕和免耕-翻耕），早稻和晚稻采取同-耕作措施。研究结果表明：连续免耕后进行土壤耕作（翻耕、旋耕）可以降低耕作层土壤容重，增加土壤水贮量，尤为翻耕显著，早、晚稻均表现为这-趋势；晚稻收获时，表层0～5cm的毛管孔隙度表现为免耕-翻耕、免耕-旋耕在5％水平上显著高于免耕-免耕，而下层差异不显著；早、晚稻晒田时，表层0～5cm原状土饱和导水率均表现为免耕～翻耕在5％水平上显著高于免耕-免耕和免耕-旋耕，而5～10cm无显著性差异；早、晚稻的实际产量均表现为免耕-旋耕〉免耕-翻耕〉免耕-免耕，起主要作用的构成因素是有效穗数。  

沼渣物理特性及沼渣纤维化学成分测定与分析

以反刍动物粪便厌氧发酵生产沼气剩余物沼渣为研究对象，采用振动筛分分组、统计分析、图像处理和Fibertec 2010&M6纤维分析系统分析等方法，对沼渣的物理成分及沼渣纤维化学成分进行了测定分析。研究结果表明，沼渣主要由质量分数为64%的纤维、35%的非矿物质和1%的矿物质组成；沼渣纤维中纤维素、半纤维素、木质素、灰分及其它各成分的质量分数分别为44.8%、21.9%、15.6%和17.7%。从而得出结论：反刍动物粪便厌氧发酵生产沼气后的沼渣中纤维素含量较水稻、小麦和玉米等作物秸秆的高5%以上，半纤维素含量较水稻、小麦和玉米等农作物秸秆低5%。研究结果为沼渣资源化、高值化利用技术研究奠定了基础。  

贵州中部喀斯特地区黄壤持水性能的研究

在贵州中部采取0～1000cm土层的黄壤样品，分析了土壤基本理化性质，测定了土壤水分特征曲线，采用数理统计方法对数据进行了整理与分析。贵州中部低山丘陵区黄壤粘粒含量高。〈0．01mm颗粒含量806．23～686.2g／kg，〈0．001mm粒径颗粒含量651．05～263．57g／kg，粘粒含量高．犁底层透水性差，不利于降雨入渗。黄壤的持水量高，有效水的范围极窄10～100cm土层总库容5515．3m^3／hm^2。贮水库容4094．1m^3／hm^2，有效水库容仅9．69％，其比例较广州赤红壤、华北潮土和东北黑土低35．65，43．17和41．19个百分点；黄壤的通透库容小，不利于水分的上、下运行。  

不同温度下热裂解芒草生物质炭的理化特征分析

芒草是一个极具潜力的生物质能源作物，为了研究了解芒草生物质炭的特征，评价其农业和与环境领域应用价值与潜力，该研究分别在和下制备生物质炭，测定其基础理化性质，以期了解芒草生物质炭特征及其随裂解温度变化的规律。结果表明，裂解温度显著地影响芒草生物质炭物理与化学性质，低温生物质炭含有比较高的水溶性成分，而高温生物质炭具有比较高的pH值、C/N比、芳香化结构、持水量和比表面积；但裂解温度对生物质炭δ值没有显著的影响。该文还讨论了芒草生物质炭在化肥利用率提高，以及污染土壤和水体修复等领域的潜在价值与工业应用前景，研究结果可为芒草生物质炭在土壤改良、固碳减排等方面的应用提供基础数据。  

粉碎秸秆类生物质原料物理特性试验

为分析秸秆类生物质原料的物理特性,该文选取自然晾晒后(全水分8%左右)的6种不同地区玉米秸秆和5种不同种类秸秆,细粉(粒度0～10mm)后进行物理特性研究。结果表明,粉碎秸秆的自然和振实堆积密度范围分别在37.43～140和48.40～200kg/m3之间,静态和动态堆积角分别在44°～51°和17°～31°之间,与金属、橡胶材料的最大静摩擦系数分别在0.45～0.55和0.51～0.62之间,内摩擦系数在0.53～0.73之间。不同地区玉米秸秆和不同种类秸秆的堆积密度和堆积角均不同,秸秆品种和原料的均匀度对堆积密度有影响,不同种类秸秆堆积密度差异较大。原料的全水分越高,堆积角越大。摩擦特性和流动特性无明显差异。这说明在秸秆原料的压缩、输送、储存等相关装备及工艺路线的设计中,应充分考虑不同地区、不同种类的秸秆原料堆积特性的差异性。该研究为秸秆类生物质原料的利用提供基础数据支撑。