太湖地区典型水稻土大时间尺度下的肥力质量演变

2004年通过调查与第2次土壤普查(1982年)相对应地块的土壤性状,对太湖流域江苏省武进地区典型水稻土土壤肥力变化趋势及原因进行分析.结果表明:从1982年到2004年,该研究区主要的6类水稻土共198个取样点的有机质、全氮、速效磷、速效钾显著上升,而pH和CEC显著下降.各亚类水稻土,除小粉土和沙土肥力质量指数有较大幅度提高外,其他类型水稻土肥力质量指数增加不大.各亚类水稻土土壤肥力单因子质量指数变化趋向一致,即1982年各亚类土壤速效钾的单因子质量为最低,其中速效钾单质量指数最小的小粉土为1.48;2004年pH值的质量指数则为最小值,其中pH质量指数最小的白土仅为1.73;同时,各水稻土CEC单质量指数由第2次土壤普查时的2.91～3.0显著下降为2004年的2.14～2.93.因此土壤酸化并伴随盐基离子的淋失是限制研究区水稻土土壤肥力质量的关键因素.     

江苏省节水农业技术体系研究

以农业水资源和种植结构的平衡与协调为中心,采用分区研究的方法,将江苏省划分为六大农业区,根据各区特点,从工程节水技术、农艺节水技术及管理节水技术等方面,提出“十一五”期间各区需要采用和推广的技术体系。在此基础上,分析了未来不同阶段的种植结构与相适应的节水技术配套模式。     

近40年江苏农田土壤pH时空变化特征及驱动因素

  【目的】  从县域尺度探究江苏农田土壤pH的时空变化特征及其驱动因素,为农田土壤酸化的预测、阻控以及土壤质量的提升提供科学依据。  【方法】  基于第二次全国土壤普查(1980年)、全国测土配方施肥(2006—2012年)以及江苏省土壤农化性状普查(2018年)数据,分析不同时期江苏农田土壤pH的时空变化特征,并利用回归分析探究影响农田土壤pH变化的主要驱动因素。  【结果】  2018年江苏全省农田土壤pH范围为5.61～8.31,平均7.02,其中,东部沿海和北部各市农田土壤pH较高,以中性和碱性为主;南部各市农田土壤pH较低,以酸性为主。近40年,江苏农田土壤pH平均下降0.57个单位,其中1980—2006、2006—2012和2012—2018年,年均降幅分别为0.016、0.008、0.007个pH单位。1980—2006年,江苏农田土壤pH快速下降,Ⅰ级(pH>7.5)样本点占比由60.6%降至38.0%,Ⅲ级(pH 5.5～6.5)样本点占比由8.5%增加至28.2%。2006—2018年,农田土壤pH下降趋势得到有效抑制,各级样本点占比趋于稳定。农田土壤pH变化主要与土壤初始有机碳密度、作物秸秆碳还田量和化肥施用量密切相关,其中,土壤初始有机碳密度贡献近40年江苏农田土壤pH变化的48.7%,分别高于作物秸秆碳还田量和化肥施用量的26.9%和24.4%。  【结论】  江苏农田土壤pH总体呈现“南酸北碱”和“东部沿海高于内陆”的空间分布特征,主要与土壤性质、土壤类型和土地利用方式有关。40年间农田土壤pH的下降并非匀速,1980—2006年的快速下降是由于大量化肥的施用,而2006—2018年的缓慢下降则是由于秸秆还田量的增加。     

江苏省环太湖地区速效磷和速效钾含量时空变化研究

对土壤养分时空变异的充分了解是土壤养分管理和合理施肥的基础。本文以江苏省环太湖地区为例,利用1982年全国第二次土壤普查成果和2004年的野外采样数据,以速效磷和速效钾为指标,通过传统的统计学和GIS地统计技术,探讨区域尺度上土壤速效养分的时空变化规律。结果表明:从1982年到2004年,研究区土壤速效磷和速效钾的含量都有所增加,前者增加更为显著。速效磷和速效钾含量为Ⅱ级的土壤面积分别增加了12.5%和13.6%,Ⅲ级的土壤面积则分别有8.9%的增加和13.4%的减少,速效磷含量为Ⅳ级的土壤面积减少了21.3%,速效钾含量为Ⅲ、Ⅰ级以及速效磷含量为Ⅰ级的土壤面积都有不到1%增减。土壤速效磷增幅最大的区域在常熟市东部和宜兴市的环太湖地区,武进市东部降幅最大。土壤速效钾含量在宜兴市南部和无锡市区西北部增加最明显,宜兴市中北部、太仓市和张家港市则有明显下降。研究结果可为本区土壤质量的综合研究和管理决策提供依据。     

徐淮地区石灰性土壤磷肥残效的研究——Ⅱ、稻麦轮作中磷肥的残效

研究表明,石灰性土壤有效磷水平受土壤磷饱和度所制约;对严重缺磷土壤,一次重施磷肥能提高土壤磷的饱和度和速效磷水平及有效磷贮量;重施磷肥残效显著,有残效磷和无残效磷的土壤,磷肥的增产效果不一样,磷肥残效对不同作物有不同的影响。     

江苏省域农田土壤速效钾含量变化及其影响因子研究

为研究江苏省域农田土壤速效钾含量的变化特征及其影响因子,根据2008年和2015年江苏省基本农田质量长期监测点实测数据,运用经典统计学和地统计学分析了土壤速效钾的时空变化,运用多因素方差分析探明了成土母质、气候、种植制度、化肥因子对土壤速效钾含量变化的影响及不同影响因子间的交互效应。结果表明:①2015年江苏农田土壤速效钾平均含量为107.9mg/kg,与2008年相比无显著变化;②与2008年相比,2015年江苏沿海地区农田土壤速效钾含量下降明显,其中盐城部分地区下降最多,达10.0～30.5 mg/kg;徐淮部分地区土壤速效钾含量增加较多,达10.1～20.5 mg/kg;③成土母质、气候、钾肥对2008—2015年江苏农田土壤速效钾含量的变化存在显著影响。在钾肥超低投入下速效钾含量的变化主要受成土母质和气候影响,在钾肥低投入及以上水平,速效钾含量的变化主要受钾肥投入影响,说明施用钾肥是提高土壤速效钾含量的主要途径。     

典型黄河故道区耕地土壤养分调查与评价

土壤养分调查与评价是开展土壤资源合理利用与管理的基础性工作。以代表典型黄河故道区的滨海县界牌镇部分村组为研究区,采集163个土壤样品,分析了土壤有机质含量等12个指标的现状及空间分布特征。结果表明,研究区土壤有机质含量、pH值、全氮含量、速效钾含量、有效锰含量处于中等偏低水平,土壤电导率、有效磷含量、有效硫含量、有效铜含量、有效锌含量处于中等偏高水平;土壤有效铁含量处于较丰富水平,土壤水溶性有效态硼含量处于较低水平。空间上,除土壤pH值变异较小和有效硫含量变异大外,其他指标均为中等变异;大部分指标(土壤有机质含量、电导率、pH值、全氮含量、有效硫含量、有效铜含量、有效锌含量、有效铁含量、有效锰含量、水溶态硼含量)的较高等级主要分布在条河村,较低等级主要分布在三坝村,这可能与古黄河流向导致的土壤质地差异有关,土壤速效钾含量的分布和大部分指标相反;土壤有效磷的分布较为分散。调查显示,该区钾肥施用量极少,长期偏施氮肥和施用少量磷肥。各指标的相关性分析也表明,土壤有机质含量与全氮含量极显著正相关(P0.01),土壤中的微量元素铜、锌、铁、锰、硼的含量与土壤有机质含量、全氮含量均呈极显著正相关,而钙、镁离子的含量则与土壤有机质含量、全氮含量呈极显著负相关,表明通过长期施肥可提高土壤微量元素含量,生产上偏施氮肥虽然对土壤有机质含量有提升趋势,但钙镁呈耗竭趋势。上述研究结果为该区开展针对性的土壤改良培肥奠定了基础。     

江苏南北典型县域表层土壤化学元素差异性及农业评价

通过对江苏省最南部吴江市、最北部丰县的表层土壤化学元素调查,分有益、有害两类评价了其差异性。吴江土壤有机质、全氮含量明显高于丰县,土壤中B、S、Zn、Se、Cu、Si、Fe等7种矿质库资源也较丰县丰富。丰县P、K、Mo、Mn、Na、Ca、Mg等7种矿质元素库资源较吴江丰富。但两地区土壤中Mo、K、B、Zn、Mn资源处于全国中等偏下水平,均较为缺乏,Mo元素属严重缺乏,土壤有效供钾率明显低于我国北方地区。苏北丰县土壤较适合特色果品、特种经济作物等优质农产品开发,但B严重缺乏、Zn较缺乏。吴江地区土壤受重金属污染程度高于丰县,5.3%面积耕地不符合无公害农产品产地环境要求。研究建议加强全省土壤矿质元素资源调查与农业评价,提倡资源节约型高效化农业生产,保护环境;切实强化有关提高土壤矿质元素资源有效供应率的农艺措施研究。     

设施农业中的土壤问题及对策

从江苏省设施农业快速发展的实际出发，就江苏省设施农业发展的现状、存在的土壤问题加以探讨，提出有效治理的三条途径：①埋设双层有孔暗管、采取垂直排水洗盐的工程除盐方法；②增施有机物料，改善土壤结构，减轻盐分表积，促进土壤微生物均衡发展；③基质替代，利用配肥基质替代表层土壤，从根本上消除土壤障碍问题。     

基于水稻产量的江苏省稻麦轮作区土壤质量评价

为明确江苏稻麦轮作区土壤质量状况，本研究基于2008～2015年期间江苏省稻麦轮作区10681个测土配方施肥样点的数据，通过相关性和主成分分析筛选了江苏省稻麦轮作区的最小数据集(Minimum data set, MDS)，并对土壤质量进行评价。结果表明：基于水稻产量分析，江苏省稻麦轮作区的最小数据集包括有机质、有效磷、速效钾、有效铁和有效硼。基于最小数据集得出的江苏省土壤质量指数(SQI-MDS)变化范围在0.136～1.000之间（均值0.674），与基于全量数据集得出的土壤质量指数（SQI-TDS）之间呈极显著正相关关系（R2=0.720），这说明最小数据集能够较好的代替全量数据集指标。本研究结果可为江苏省不同地区的稻麦耕地质量恢复和提升及稻麦粮食生产提供科学指导。