保水剂底施对沙子剖面水分和硝态氮运移的影响研究

【目的】解决沙土地区漏水漏肥的核心问题,建立保水防渗漏新技术体系,促进沙土地区农业可持续发展。【方法】基于保水剂的吸水保肥等物理化学特点,以保水剂和土壤混合物底施为技术方法,选用聚丙烯酸钠和壤土为材料,采用沙柱模拟试验,研究了不同施用厚度的保水剂-土壤混合物对剖面水分运移及硝态氮淋洗的影响。【结果】聚丙烯酸钠在壤土中的质量分数为1%时,可以对水分有效截流;混合物底施,以0.9～1.5 cm厚度为最佳;淋溶试验表明硝态氮主要集中在表层和保水剂层,占比为87.2%,有效防止了硝态氮的下移。【结论】保水剂壤土混合物底施,可以起到显著的水分养分截流作用,本试验中聚丙烯酸钠质量分数1%及1 cm厚度时,可获得较好效果。     

管花肉苁蓉寄主柽柳林地土壤养分调查研究

为了解和评价和田地区管花肉苁蓉寄主柽柳林地土壤肥力状况,指导土壤培肥,以该地区管花肉苁蓉分布最广、产量最高的于田县和民丰县为研究区域,采集该地区不同种植年限和灌溉方式下的土壤样本,对其主要物化性质进行调查研究。结果表明:接种管花肉苁蓉的柽柳林地土壤全氮和有机质含量均值分别为0.31 g/kg和2.42 g/kg,处于缺乏和很缺乏水平;土壤速效钾和全磷含量均值分别为155 mg/kg和0.55 g/kg,处于适宜及以上水平;土壤有效磷含量在0.4~8.0 mg/kg,处于适宜和缺乏水平的分别占调查面积的41.2%和58.8%。土壤pH为中性或微碱性,种植年限达10 a以上的土壤呈微酸性且已发生次生盐渍化。相同种植年限下,传统的漫灌转为滴灌可使土壤EC值、全氮和硝态氮含量分别降低60.6%、48.8%和34.7%。     

Spatial variability of soil penetration resistance in an alluvial delta plain under different land uses in middle Black Sea Region of Turkey

The aim of this study was to analyse the soil compaction and its spatial variability on an alluvial plain in K?z?l?rmak River Delta in Turkey, which is an important agricultural area where vegetable, rice, cereals and other crops have been grown under conventional tillage and irrigation over a long period. Penetration resistance (PR) was measured at 5 cm depth intervals between 0 and 40 cm soil depth, and gravimetric water content (GWC), field capacity (FC) and texture were determined for 0–20 cm and 20–40 cm. Penetration resistance values in some parts of the area were higher than the critical value for root growth limitation, the mean PR values at all depths were considerably lower than the critical value despite a relative increase in PR with soil depth. The areas with values greater than 3.0 MPa, except for 0–5 cm, were generally located in the fields with high sand content, especially near the K?z?l?rmak River. In contrast, for 0–5 cm, the areas with PR greater than 3.0 MPa, which is the value accepted for root growth limitation, were usually located in the west and northwest of the study area and had a high clay content.     

城市污泥施用对沙地油菜的影响及效果评价

针对京郊沙质土壤贫瘠,植被生长缺乏营养物质等问题,采用盆栽实验研究了污泥添加量对油菜长势及沙质土壤理化性质的影响,测定了油菜长势、营养成分的含量以及重金属的有效浓度,并采用层次分析法构建了污泥改良沙质土壤方案选取分析模型,确立了最佳污泥添加量。结果表明,适量的污泥可有效改善沙质土壤中有机质、全氮和有效磷的含量;且有利于油菜的生长,油菜的发芽率、株高和生物量的增加率分别达到10%、131.55%和58.84%。重金属风险评价结果表明,当污泥浓度低于20%时,土壤处于清洁状态。分析模型评价结果表明3%为污泥的最佳添加量,为今后污泥的资源化利用以及京郊沙质土壤的改良提供了一定的理论依据。     

黏土对沙地土壤改良效果的微形态研究——以内蒙古科尔沁沙地为例

为了研究施加黏土后的沙地土壤微形态特征,说明其改良效果,对内蒙古科尔沁沙地土壤切片进行观察,并利用土壤切片图像处理分析系统和Image-Pro Plus 6.0软件进行处理和分析,提取基质、孔隙和粗骨颗粒等和土壤肥力状况相关的定量化数据进行分析及定性分析,结果表明:施加黏土后,出现了块状微结构和雏形团聚体;从基质比、毛管孔隙占比方面来说,底施处理效果更好,基质比在C2(3×10~5 kg/hm~2)处理水平比对照组提高了8.8%,毛管孔隙占比在C3(6×10~5kg/hm~2)处理水平提高了15%;就总孔隙百分比、粗骨颗粒磨圆度、粉粒百分比、粗骨颗粒平均粒径来说,表施处理效果比较好,C1(1.5×10~5 kg/hm~2)、C2(3×10~5 kg/hm~2)处理水平均有显著改善。结论:1)施加黏土后,沙地土壤结构与原始沙地的粒状微结构相比有一定的改善;2)短期底施处理下,C1和C2处理单元的基质比有所提高,毛管孔隙占比随着黏土施加量的增加而提高;粗骨颗粒特征方面,表施处理效果比底施效果要好;3)短期改良情况下,沙地土壤微结构并没有太大的变化,还是以粗骨颗粒为主,但改良后出现一些雏形团聚体,各量化指标均有不同程度的提高。     

辽西北沙地苹果-花生间作系统土壤养分空间分布特征及间作效应

[目的] 研究辽西北沙地农林复合系统土壤养分的空间分布及其效应，从土壤养分角度探讨果农间作系统中果树和农作物对土壤养分的相互作用关系，为该区农林复合系统的可持续经营提供科学合理的依据。[方法] 以苹果与花生间作、花生单作、苹果单作为研究对象，对0-60 cm土层深度，0-300 cm水平距离范围内土壤养分含量进行测定和分析。[结果] 沙地间作系统中土壤有机质、速效钾极缺乏，全氮、碱解氮很缺乏，全磷缺乏，有效磷含量中等；间作系统在水平方向上，苹果树和花生植株对总养分有机质、氮、磷的竞争激烈位点位于果树带区，对有效养分氮、磷、钾的竞争激烈位点位于近果树作物区；在垂直方向上，各养分总体表现出了表聚性，间作系统对有机质、有效磷的竞争主要位于深土层，对全磷、速效钾的竞争主要位于表土层，对全氮、碱解氮表现为合作效应，表土层效应更高；与苹果单作、花生单作相比较，间作系统速效钾和有效磷含量呈现负效应。[结论] 沙地苹果-花生间作系统土壤养分贫瘠，应在果树带区施用有机肥、磷肥，作物区施入钾肥，以减轻养分竞争，提高养分效应。     

秸秆还田配施腐熟剂对砂性土壤性质及滴灌玉米生长的影响

为探究秸秆还田配施腐熟剂对宁夏扬黄灌区土壤改良和玉米增产的效应,在秸秆还田条件下施用3种不同腐熟剂[生物秸秆速腐剂(SR+BS)、EM菌秸秆腐熟剂(SR+RJ)、有机废物发酵菌曲(SR+OW)],以秸秆还田不施腐熟剂处理为对照(CK),研究其对秸秆生物失重率、砂性土壤理化性状和滴灌玉米生长及产量的影响。结果表明,3种腐熟剂均能有效促进玉米秸秆腐解,其中SR+RJ的秸秆腐解程度最佳,翻埋130 d后其秸秆生物失重率为49.9%,SR+OW和SR+BS次之,3种处理分别较CK显著提高7.1、5.7、5.2个百分点。SR+RJ对改善0~40 cm土层土壤容重效果最佳,较CK显著降低4.2%,同时显著提高了耕层土壤有机质和速效养分含量及生育中后期土壤贮水量,SR+OW和SR+BS次之。施用秸秆腐熟剂能明显促进玉米生育中后期植株生长,其中SR+RJ最佳。SR+RJ和SR+OW对玉米增产增收效果最明显,分别较CK显著增产26.9%、23.4%,显著增收28.8%、23.4%。可见,秸秆还田配施腐熟剂可有效促进玉米秸秆腐解,改善土壤理化性质,促进玉米生长发育,显著提高作物产量与经济效益,以EM菌秸秆腐熟剂效果最佳。本研究为宁夏扬黄灌区还田后促进秸秆腐熟和砂性土壤培肥及玉米高产提供了技术参考。     

麻山药种植田沙壤土流动性离散元模型颗粒放尺效应

为简化麻山药-沙壤土复合体离散元模型，提高离散单元法在农业领域中的计算效率，以沙壤土为研究对象，在EDEM离散元软件中构建非球形颗粒，进行双目标参数标定试验，采用放大颗粒粒径方法，利用转鼓、坍塌与FT4流变仿真试验，从颗粒群动态堆积角、流动质量、流动速率以及能量等方面探究了颗粒放尺效应对颗粒群物理特性的影响。试验结果表明：干燥处理后的2 mm粒径沙壤土基质静态堆积角和动态堆积角平均值分别为32.16°和35.02°；与独立标定试验相比，双目标标定试验获得的仿真参数更具准确性与唯一性；在动态堆积角试验中，真实沙壤土颗粒在转鼓中所形成的动态堆积角随粒径和旋转速度的增大而减小，而在仿真试验中，转鼓转速相同情况下，非球形颗粒群在增大粒径的情况下所产生的动态休止角差异较小；坍塌试验中，不同粒径颗粒群在流动过程中的流动质量与平均流速变化趋势基本一致，但误差随粒径增大而增大；颗粒质量相同时，将粒径分别放大2倍及4倍，颗粒数量同比减少87.24%、98.92%，仿真时间明显缩短，计算效率显著提高；FT4流变试验表明，当放尺因子S为2时，阻力FV及其力矩T随时间变化的拟合曲线值约为原尺时的2倍，而当放尺因子S为4时，与原尺相比，拟合曲线斜率差异显著，相关性明显降低。研究结果可为构建沙壤土离散元放尺模型提供理论依据，同时也可为农业工程离散元放尺仿真计算提供一定参考。     

沙型盐碱地水产养殖生态修复效果评价

为修复西北地区沙型盐碱地的土壤环境，提升盐碱土地的利用效率，以景泰县盐碱地区为试验区域，创新采用水产养殖生态修复技术，并综合评价了该技术的修复效果。结果表明：采用水产养殖生态修复技术后盐碱地区的盐度，氯化物和硫酸盐等指标呈现逐渐下降趋势，改善了当地的土壤环境，提升了盐碱土地的利用效率。发展水产养殖业也给养殖户带来了一定的经济收益，提升了养殖户发展水产养殖业的积极性，起到了良性发展的效果。本文为盐碱土地的修复治理提供一种高效生态的修复方法，并为全国盐碱地的改良提供一定的技术参考。     

保水剂和微生物菌肥对半干旱区造林和土壤改良的影响

试验分别设置低、中、高浓度保水剂(20,40,60g/株)和微生物菌肥(150,300,450g/株)用于张北半干旱区风沙土樟子松造林。通过分析不同处理对土壤田间持水量、有效水分含量、水稳性团聚体含量、微生物菌落数量和微生物量碳、氮等指标的差异,研究保水剂与微生物菌肥对土壤物理性质、土壤微生物以及樟子松成活率的影响,探究适用于干旱、半干旱区樟子松造林的最佳配比。结果表明:保水剂和微生物菌肥能够显著改良土壤,提高造林成活率,但不同浓度配比对各项指标影响效果不同。高浓度保水剂单施对田间持水量,有效水分含量和水稳性团聚体含量提高最明显,分别较对照组提高了141%,150%,63.8%;中浓度保水剂和高、中浓度菌肥混施显著提高了土壤微生物活性和土壤微生物量,其中真菌,细菌和放线菌分别较对照组高77%,108%,93%,微生物碳、氮分别较对照组增加132%,178%。此外,施加保水剂和微生物菌肥对樟子松生长具有显著促进作用,株高、地径平均值分别较对照组提高6%,12%。保水剂提高樟子松成活率的效果优于其与微生物菌肥混施,且中浓度保水剂条件下造林成活率最高。在干旱、半干旱区造林时,采用中浓度保水剂和微生物菌肥配施可以改良土壤,提高造林成活率。