不同改良材料对粘质盐土物理性状和棉花产量的影响

为了研究不同类型的改良材料对滨海粘质盐土物理性状的改良效果,在黄河三角洲滨海粘质盐土区进行田间试验,设置了泥沙用量为20、40 t/hm~2,3种硅藻泥用量为1.5、3.0、4.5 t/hm~2和对照试验,探讨不同改良材料与用量对土壤容重、孔隙状况、饱和导水率、土壤水盐分布以及对棉花生长和产量的影响。研究结果表明:在0~20 cm表层土壤中,不同处理的土壤容重和总孔隙度无显著差异;与对照相比,3个硅藻泥处理的大孔隙数量比分别降低0.51%、2.53%和4.75%,土壤饱和导水率降低1.18%、15.88%、22.65%,土壤含盐量降低62.76%、72.01%和75.76%(P0.05),棉花产量降低2.8%、5.0%、11.1%;2个泥沙处理的大孔隙数量比分别增加了17.75%和37.09%,土壤饱和导水率增加17.94%、60.29%(P0.01),土壤含盐量降低23.17%、25.08%(P0.05),棉花产量增加11.1%、16.7%。引黄泥沙有效改善土壤质地和孔隙状况,增加土壤饱和导水率,适宜改良粘质盐土的物理性状。硅藻泥不适用粘质盐土物理性状的改良。因此,改良粘质盐土的关键是选择增加土壤大孔隙数量、比例,提高土壤饱和导水率的材料。     

种棉改良对粘质盐土物理性状及水盐动态的影响

为了研究棉花种植对滨海粘质盐土物理性状及水盐动态的影响,笔者在黄河三角洲滨海粘质盐化潮土区进行田间试验,设置了连续种棉改良3年和盐碱荒地2种不同处理,探讨种棉改良对土壤容重、饱和导水率和不同条件下土壤水盐动态的影响。结果表明:与盐碱荒地相比,种棉改良后0~20 cm土层的土壤容重降低了15%(P0.01),土壤饱和导水率增加了89.23%(P0.05)。在春季蒸发条件下,0~20、20~40、40~60、60~80、80~100 cm 5个土层中,种棉改良的土壤含盐量比盐碱荒地分别降低了52.07%、55.17%、55.23%、53.78%和47.43%。种棉改良还增加了少量降雨对土壤盐分的淋溶,有效抑制表层土壤盐分积累,使棉花生育期内的土壤耕作层含盐量低于3 g/kg,保证了棉花不同时期的正常生长,是盐碱荒地改良和高效利用的有效途径之一。     

颗粒组成变化对粘质盐土含盐量和小麦生长的影响

为了研究利用引黄泥沙改良粘质盐土后对土壤含盐量和冬小麦生长的影响,在滨海粘质盐土区进行了配沙改良田间试验,设置了泥沙用量为0 kg/m2(CK)、10 kg/m2(NS1)和20 kg/m2(NS2),对比分析不同泥沙用量条件下粘质盐土的土壤含盐量、土壤剖面水盐动态、冬小麦生长及产量的变化规律。研究结果表明：引黄灌区干支渠系的淤积泥沙以0.1-0.05mm的极细沙粒为主,而田间粘质盐土中>0.05mm的颗粒比例低,<0.002mm的粘粒含量高,所以引黄泥沙是调控粘质盐土颗粒组成的优选材料。在春、秋土壤返盐季节,春季NS1和NS2处理0-20cm表层土壤含盐量分别比CK下降了45.88%和60.43%,秋季而分别下降了9.32%和44.46%。此外,与CK相比,NS1和NS2处理0-30cm土层的土壤含盐量分别降低了16.78%和28.58%,土壤含盐量随配沙量的增加而降低。含盐量降低促进了冬小麦冬前分蘖,增加株高和地上部生物量,与CK相比出现极显著差异(P＜0.01)。NS1和NS2的冬小麦产量比CK分别增加32.98%和62.63%,都达到极显著差异。因此,利用引黄泥沙调控粘质盐土的颗粒组成,可有效降低粘质盐土的土壤含盐量,对冬小麦的生长和产量具有十分明显的促进作用。     

重度苏打碱土饱和导水率特征分析

选择3组典型苏打碱土剖面,对0～60 cm土层原状土和表层0～10 cm扰动土的饱和导水率进行了测定,分析了苏打碱土饱和导水率的基本特征。结果表明:苏打碱土饱和导水率极低,原状土仅为0.02～0.19 mm/d;在1.08～1.50 g/cm3容重范围内,表层扰动土饱和导水率变化区间为:0.05～0.80 mm/d。如此低的透水性能必然不利于土壤盐分的淋洗。但是,苏打碱土饱和浸提液电导率已超过盐土阈值(4 dS/m),因此,改良利用苏打碱土时必须进行盐分淋洗。所以,苏打碱土饱和导水率与盐分淋洗的相互关系需进一步深入研究。     

不同调控材料对滨海盐土快速脱盐效果研究

为给滨海盐土快速脱盐改造提供参考依据,以工农业废弃物秸秆、牛粪、脱硫石膏、醋渣为调控材料,研究不同组合下滨海盐土快速脱盐效果。结果表明,4种组合与对照相比,均可显著降低土壤容重,提高土壤孔隙度,增加土壤渗透性,其中T4(牛粪+醋渣)综合效果最好,与对照相比,土壤容重降低37.93%,土壤孔隙度提高12.37个百分点;各处理0~60 cm土层平均含盐量高低顺序为T1(秸秆+脱硫石膏)CK(对照)T2(牛粪+脱硫石膏)T3(秸秆+醋渣)T4(牛粪+醋渣),T1、T2、T3、T4与CK相比分别降低-123.9%,2.23%,30.45%,39.77%;各处理p H值与CK相比均显著下降,由高到低的顺序为CKT3T4T2T1,T1、T2、T3、T4与CK相比分别降低0.71,0.50,0.35,0.39个单位;各处理土壤CO_3~(2-)、HCO_3~-含量均明显下降,脱硫石膏处理还能增加土壤SO_4~(2-)、Ca~(2+)、Mg~(2+)含量。综上所述,在改善土壤物理结构、降低土壤盐分方面,牛粪效果明显好于秸秆,醋渣明显好于脱硫石膏;在抑制土壤脱盐碱化方面,脱硫石膏明显好于醋渣,但脱硫石膏容易增加土体总体含盐量。因此,推荐滨海盐土低成本快速脱盐方式为"牛粪+醋渣"。     

粘质吹填盐土秸秆高效改良脱盐动态研究

为了构建合理的吹填盐土改良技术并探索其改良效果,采用蒸渗仪土柱模拟试验法,对设置秸秆掺拌、秸秆柱、秸秆层综合处理的土柱和对照土柱进行了持续淋水条件下粘质吹填盐土脱盐动态的研究。研究显示：与对照相比,秸秆技术处理能够显著提高土壤的通透性,提高盐分淋洗速率和单位水量淋盐量,缓解盐分的逐层累积现象和返盐现象,缩短淋盐时间、节约淡水资源达50%以上。对照土柱淋盐过程中出现了较为明显的碱化现象,而改良土柱秸秆形成大孔隙以及脱硫石膏的添加,有效缓解了碱化现象。对照土柱淋盐后,有机质、全氮含量均显著降低,而改良土柱通过秸秆掺拌等有效提高了有机质、全氮含量。结果表明,该项技术对粘质吹填盐土的改良具有节约淡水、提高淋盐速率、抑制脱盐碱化现象和缩短淋盐时间的作用。     

玉米秸秆还田对土壤理化特性影响的研究

试验设置玉米秸秆还田3、6 次,每次还田量7500、15000 kg/hm2,通过比较玉米秸秆是否还田、连续、间断还田以及不同还田量的土壤养分含量和理化特性差异,考察玉米秸秆还田培肥地力的效果。结果表明：（1）与不还田对照比较,秸秆还田的土壤有机质、有效N、有效P和速效K含量呈上升趋势,而容重呈下降趋势,其中有效N和速效K含量上升趋势特别明显;（2）连续6 年还田的土壤有机质、有效N、有效P 和速效K 含量分别比间断还田平均提高38.26%、18.73%、51.73%和18.74%,容重平均降低3.87%,采用秸秆连续还田对提高土壤养分含量和改善土壤物理特性的效果比隔年还田更佳;（3）较大还田量(15000 kg/hm2)的土壤有机质、有效N、有效P、速效K 含量和总孔隙度分别比较小还田量(7500 kg/hm2)提高18.25%、37.40%、35.45%、19.65%和8.44%,容重降低76.11%,增加秸秆还田数量对土壤养分含量的提高与物理特性的改善效果更加明显。     

保护性耕作对潮土物理性质的影响

为了研究保护性耕作对土壤物理性质的影响,以黄淮海平原典型潮土区小麦—玉米轮作系统的长期定位试验为基础,探讨不同耕作方式与秸秆还田处理下土壤容重、饱和导水率、紧实度、含水量的变化。结果表明,0~20 cm土层,土壤容重、土壤紧实度随着翻耕频率的减少而增加,每两年翻耕一次(CNTW2T)和每四年翻耕一次(CNTW4T)的土壤紧实度比长期免耕分别降低了40%、17%,土壤紧实度与土层深度呈显著正相关;保护性耕作改变土壤导水性能,随着免耕年限的增加,土壤饱和导水率显著降低;少免耕土壤含水量比传统翻耕高0.77%~3.01%。秸秆覆盖能显著降低土壤紧实度,改良土壤压实状况,提高土壤饱和导水率,减少土壤水分蒸发,从而改善土壤保水能力。免耕有利于土壤蓄水保墒,但长期免耕易导致土壤压实,不利于作物生长,少耕(CNTW2T、CNTW4T)既可改善土壤导水、保水性能,又可减少土壤压实,因此在黄淮海平原实施少耕与秸秆还田相结合的保护性耕作有利于改良土壤物理性质,提高土壤保水能力。     

微咸水淋洗重壤质滨海盐土的盐分变化研究

为了节约淡水资源,合理开发利用微咸水代替淡水来改良盐碱地土壤,本研究采用野外小区试验的方法,对不同灌水条件下滨海盐土土壤的脱盐效果进行分析。结果表明,在良好的排水条件下,采用矿化度约3.5 g/L的微咸水淋洗滨海盐土,能使土壤迅速脱盐,脱盐效果明显。综合节水和脱盐效果双重考虑,微咸水淋洗重壤质滨海盐土,以淋洗量1200 m3/hm2,连续淋洗3次为适宜的淋洗方式,能使0~60 cm土壤剖面的全盐量降低到3 g/kg以下,脱盐率达60%以上,土壤盐分含量达到一般绿化植物的生长要求。     

长期定位试验下秸秆还田配套深松对土壤性状及玉米产量的影响

为破解我国玉米生产存在的耕层过浅、地力低下的难题,探索合理有效的秸秆还田技术,采用耕作和秸秆还田方式两因素裂区设计的5年定位试验,分析秸秆还田结合深松、增施氮素对土壤理化性状的影响。结果表明,深松降低土壤容重、孔隙度、有机质含量和速效钾含量,增加田间持水量、碱解氮和速效磷含量;秸秆还田降低土壤容重、田间持水量、碱解氮和速效钾含量,增加孔隙度、有机质和速效磷含量;秸秆还田配施氮素降低土壤容重、表层有机质含量、速效钾含量,增加土壤孔隙度、田间持水量、下层有机质含量、表层碱解氮含量、速效磷含量;秸秆还田结合深松降低表层土壤孔隙度和碱解氮含量、速效钾含量,增加土壤容重、下层孔隙度、田间持水量、表层有机质和速效磷含量;深松、秸秆还田、秸秆还田配施氮素、秸秆还田结合深松均有增产作用。     

不同干扰对城市绿化用地土壤物理性质的影响

为了解压实对城市新建绿地土壤物理性质的影响,以西安植物园新园区为研究对象,依据土壤压实程度的不同以及地表植被的差异进行区域划分,对不同区域内的土壤分层采样,并进行土壤容重、孔隙状况、水分常数等物理性质的测定。结果表明：随着压实程度的增加,土壤各层次间的发生规律发生了改变,土壤出现退化现象。研究区域内的土壤容重偏高,平均值为1.52 g/cm³;土壤总孔隙度、通气孔隙度、土壤含水量、田间持水量、土壤饱和导水率明显偏低,平均值分别为44.71%、12.81%、15.46%、20.77%、20.7 mm/h。土壤容重与总孔隙度、通气孔隙度、田间持水量、自然含水量、饱和导水率之间呈极显著的负相关;通气孔隙度与饱和导水率、自然含水量、田间持水量之间均呈现显著的正相关。压实对各层土壤物理性质的影响表现为表层土>浅层土>深层土,人为践踏产生的压实只影响到表层土壤。     

风化煤对苏打盐化土的改良效果研究

针对山西省大同盆地干旱、半干旱性气候下的苏打盐化土,采用山西灵石风化煤作为改良材料进行田间试验,研究了风化煤不同施用量情况对土壤pH、电导率(EC)、碱化度(ESP)和作物生物量的影响。试验结果表明：0~10cm表层土壤pH相对降低率随风化煤施用量的加大呈规律性增加,10cm以下土壤pH并未表现出显著性增加。土壤电导率(EC)和碱化度(ESP)在施用风化煤量不大的情况下与对照相比并未表现出显著性差异,当风化煤施用量达到60t/hm²的情况下,EC和ESP显著降低。风化煤施用量在60t/hm²的情况下,土壤0~10、10~20、20~40cm土层pH相对降低率分别为8.9%、5.3%、2.5%,0~10cm表层土壤的EC值降低了0.13mS/cm,同时土壤的ESP从26%下降到13%。结果表明,在山西大同盆地苏打盐化土改良中,风化煤的最佳施用量为60t/hm²。     

覆盖措施对咸水结冰灌溉后土壤水盐动态和棉花生产的影响

对咸水结冰灌溉融冰后不同防止返盐措施处理的土壤水盐动态以及棉花的出苗、生长特征和产量进行了研究。结果表明,不同的覆盖措施对抑制土壤表层水分蒸发的效果有显著差异,3月和4月份表层土壤含水量影响5月份的含盐量,而5月份表层土壤的含盐量直接决定棉花出苗率。地膜覆盖和保留前茬旧膜的处理保墒抑盐效果最好,棉花出苗率和产量也最高;秸秆覆盖也有一定的抑盐效果;而翻耕和中耕对土壤保墒抑盐的作用较差;液态膜处理的抑盐效果最差,棉花的出苗率和产量最低。可见保留前茬旧膜是简便有效的保墒抑盐途径。     

滨海盐渍土改良剂的筛选及应用效果研究

针对天津滨海盐渍土结构性差、土壤养分匮乏、脱盐碱化现象严重等问题,进行了改良剂改良滨海盐渍土的试验研究。盆栽试验通过综合分析土壤含盐量、土壤养分含量、黑麦草长势情况,筛选出效果最佳改良剂配方。野外应用效果试验进一步表明,施用改良剂能抑制土壤脱盐碱化,提高土壤养分含量、明显改善土壤结构和肥力状况。土壤水解氮、速效磷、速效钾、有机质含量分别提高了123.8%、171.0%、22.0%、37.5%,土壤容重降低了15.54%,土壤总孔隙度增加了19.66%,土壤渗透性提高了127.78%,土壤微结构由面状孔隙转变为复杂堆积型孔隙。改良剂的施用非常利于土壤水肥气热状况的调节,是天津滨海盐渍土适宜的盐碱改良剂。     

秸秆还田对滨海盐碱地棉苗光合特性及生长的影响

为探讨秸秆还田对滨海重度盐碱地棉苗光合特性及生长的影响,设置增施有机肥、播前秸秆还田、冬前秸秆还田3个处理,测定了棉花苗期3个层次土壤含盐量、水分和容重,棉花叶片光合参数、叶片SPAD值以及干物质积累和棉花产量。结果表明,与对照相比,增施有机肥和秸秆还田的处理各个土层含盐量和容重明显降低,棉苗叶片LAI和SPAD明显增大,光合能力提高,干物质积累量、根冠比以及棉花产量明显增加。其中,冬前秸秆还田各土层含盐量低于2.00 g·kg-1,容重保持在1.15~1.40 g·cm-3,叶片SPAD值高于40.0,LAI提高65.5%,光合性能系数增高23.4%~92.8%,非光化学淬灭系数(NPQ)降低12.2%,干物质积累总量增大46.3%,根冠比提高56.5%,产量提高36.2%。因此,在本试验条件下,冬前秸秆还田更有利于滨海盐碱地改良及棉苗的正常生长。