贺兰山东麓葡萄产地不同种植年限土壤养分特征研究

宁夏贺兰山东麓是中国优质葡萄和葡萄酒产区,其土壤养分状况关系着葡萄品质的提升,更关系着整个区域葡萄酒品牌的发展。为了解荒漠草原开垦为葡萄地,土壤养分受农业管理措施干预后随种植时间的变化情况,以原生荒漠草原为对照,选取种植1、7、20年的葡萄样地,采用Pearson相关性分析、方差分析和LSD多重比较法,研究了不同种植年限、不同深度土壤养分状况、土壤养分因子之间的相关性。结果显示:荒漠草原开垦为葡萄地后,除全钾外,其他养分指标随着种植年限的增加均呈上升趋势,表明土壤种植年限的增加及葡萄地管理措施有利于土壤总体养分的积累,种植20年的葡萄土壤较荒漠草原全氮、全磷、有机质、速效钾、有效磷分别提高了0.24、1.31、0.21、1.43、24.93倍。荒漠草原开垦初期,土壤养分随土层深度的变化规律发生改变,随着种植时间的延长逐步稳定,各种植年限受到牛粪施入的影响,土壤养分在30～40 cm深度波动变化。就土壤养分因子间的相关性而言,土壤有机质与全氮呈极显著的正相关关系,相关系数达0.995;各养分因子间存在不同程度的相关性,表明土壤养分因子间关系密切,存在协同或拮抗作用,可以用其综合反应土壤肥力水平。     

鄂尔多斯高原软梁、硬梁弃耕农田土壤水分入渗特性

土壤水分入渗特性与不同层次土壤水分密切相关,影响农田弃耕后的植被演替过程。为深入理解鄂尔多斯高原弃耕农田土壤水分入渗随植被演替的变化规律,以鄂尔多斯高原软梁、硬梁不同年限的弃耕农田为对象,采用双环入渗仪测定土壤水分入渗参数,利用Kostiakov-Lewis模型模拟软梁和硬梁弃耕农田(共计12个弃耕类别)的水分入渗过程,分析它们的水分入渗规律。结果表明:1)软梁土壤初渗速率随弃耕年限增加呈不显著的降低趋势;稳渗速率和累积入渗高度随弃耕年限增加呈现先降低后增加的趋势,且在弃耕10年时显著降低; 2)硬梁土壤初渗速率、稳渗速率和累积入渗高度随弃耕年限增加均呈先增加后降低的趋势,且在弃耕10～15年之间明显升高。随弃耕年限增加,软梁土壤水分入渗浅层化,硬梁土壤水分入渗能力有所提高。研究结果可为鄂尔多斯高原弃耕农田植被恢复提供科学依据。     

甘肃农田土壤氮磷钾养分变化特征

自1983年全国第二次土壤普查以来,由于经过多年的地力培肥,农田土壤养分发生了变化。1998年土壤养分调查结果揭示了甘肃省不同地域的主要耕种土类及耕地类型的土壤氮磷钾养分变化特征,为今后土壤养分资源的综合评价和科学施肥管理提供了基础资料。     

不同取样间距农田土壤全量养分空间变异特征研究

以三种取样间距(100m、50m、25m)进行网格取样,对土壤有机质、全量氮磷进行空间变异性分析。结果表明:土壤有机质与全氮含量处于较低水平,全磷含量处于中等水平。全氮的变异系数随不同间距变化幅度较小,有机质与全磷的变异系数随着取样间距增加而减小.取样间距对合理取样数目具有一定的影响,合理取样数目分别为:有机质(24)、全氮(34)、全磷(10).土壤全量养分的空间变异性主要受结构因素影响,随机因素影响较弱,但不同取样间距对全量养分空间变异规律影响不明显;对于全量养分100m的取样间距就可以满足干旱区农田土壤样品的精度要求。     

宁夏不同地区农田土壤磷素养分的空间变异特征

在宁夏灌区和旱区30块农田分别采集了0~120 cm深土壤剖面样品,测定了土壤全磷和速效磷含量,分析了土壤磷素养分含量的空间变异性。结果表明,在0~120 cm深土壤剖面中的全磷和速效磷含量,灌区土壤显著高于旱区土壤,在剖面点之间和土壤层次之间存在极显著差异,而且在土层间还存在着正相关。其变异系数总体上是旱区土壤大于灌区土壤,速效磷大于全磷。从地区来看,旱区土壤全磷和速效磷含量的变异系数随剖面深度的增加而增大,灌区土壤全磷量的变异系数在剖面层次之间差别不大,而速效磷的变异系数随剖面深度的增加而呈降低趋势。在0~120 cm深土壤剖面中,土壤全磷和速效磷的累积量灌区较旱区分别高出26.8%和65.0%,在土类间也存在较大差异。     

农田土壤养分的空间变异性特征

对一块面积为１ｈｍ^２麦田内的９８个观测点取样分析,测定了代表不同土壤含水率水平下的两个时期土壤表层和底层的ＮＨ_４-Ｎ、ＮＯ₃-Ｎ、Ｏｌｓｅｎ-Ｐ、表层有机质和全氮等养分。应用地统计学的方法对所取的数据进行了分析,结果表明底层土壤的ＮＨ_４-Ｎ、表层土壤的有机质服从正态分布;其余养分基本上服从对数正态分布;按一定的精度和置信水平确定了合理的取样数目。通过半方差函数分析,发现这些养分在一定范围内存在空间相关性;采用Ｋｒｉｇｉｎｇ方法对未测点进行了估值,绘制了等值线图,并对两个时期的养分动态的空间变异进行了初步分析。该成果可用于提高氮肥利用率和精确农业（施肥）的研究和实践。     

不同年限日光温室土壤盐分及养分动态研究

以青海省西宁市城北区大堡子乡日光温室土壤为研究对象,分析了种植年限分别为1年、3～4年、6年、8年、15～18年、21年、30年日光温室土壤的盐分和养分含量情况。结果表明:随着日光温室种植年限的增加,盐分含量较对照增加13.40%～287.50%,pH值较对照下降10.13%～1.27%,两者呈相反趋势。随着日光温室种植年限的增加,土壤中有机质、全氮、全磷含量明显高于对照,分别较对照增加11.31%～145.24%、44.60%～172.47%、30.29%～191.70%;碱解氮含量较对照增加14.07%～122.28%;温室土壤中有效磷含量呈波动变化,波动范围为21.88%～218.75%。     

不同种植年限设施地土壤养分和重金属含量的变化特征

为了解设施地土壤的理化性质,以江苏省苏北地区大棚土壤为例,研究种植年限分别为1,3,5,7 a大棚土壤含水量、全N、全P、全K和重金属含量的变化情况。结果表明,随着种植年限的增加,设施地土壤含水量显著降低,随着土层深度的增加,土壤含水量进一步降低。设施地土壤全N、全P和全K含量比大田高,特别是全N和全K积累量大,且分布于耕作层,随着土层深度的增加全N和全K含量变化较大;同时,随着种植年限增加,设施地土壤全N、全P和全K含量显著增加,7 a左右的设施地土壤20 cm耕作层中的全N含量分别为1.99,1.87,2.40 g/kg;全P含量分别为1.03,1.01,1.74 g/kg;全K含量分别为1.94,3.52,4.40 g/kg,且全N和全K含量随着土层深度的增加而逐渐降低,与土层深度的变化呈显著负相关关系。随着种植年限的增加重金属含量增加,7 a左右大棚种植年限扬州和连云港地区20 cm土层中的Pb含量分别为194,225 mg/kg;淮安地区不同种植年限20 cm土层的Cd含量分别为0.80,0.93,1.14,2.49 mg/kg;扬州和连云港地区无论种植年限多久,Cr含量均大于120 mg/kg;扬州地区As含量均大于25 mg/kg,Pb、Cr和As含量随着土层深度的增加而逐渐降低,与土层深度的变化呈显著负相关关系。所以设施地随着种植年限的增加,土壤理化性质会发生变化,应采取措施保持土壤含水量,防止土壤板结、盐渍化,消除重金属累积。     

弃耕农田土壤分形特征研究—以内蒙古自治区伊金霍洛旗为例

对内蒙古自治区伊金霍洛旗不同弃耕年限农地土壤颗粒分维数的变化特征研究结果表明,土壤细颗粒含量越少,土壤分维数越低,表征农田沙漠化程度越高。土壤分维数与各粒级颗粒组分间的关系差异较大,分维数与<0.025mm组分的相关关系最大,<0.025mm粒径颗粒组分是农田土壤沙化的重要指示性粒径。土壤有机质和N含量与土壤分维数成指数关系,表明分维数可作为表征农田沙化演变中土壤结构和养分状况以及沙化程度,评价土壤沙化演变的综合性定量指标之一。     

高密市农田土壤养分空间变异特征研究

以高密市为例,利用GIS和地统计学方法在县域的尺度上分析土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾、有效锰、有效铜、有效锌、有效硼9种养分的空间变异情况,利用克里格插值分析土壤养分的空间分布格局。结果表明,有效磷变异系数最大为48.80%,有机质变异系数最小为21.76%,变异系数由大到小依次为有效磷>有效锌>速效钾>有效铜>有效硼>有效锰>碱解氮>全氮>有机质。各土壤养分都具有良好的半方差结构,除了有效锰符合线性模型以外,其他养分均符合指数模型。速效钾、有效铜、有效锌具有强烈的空间自相关性;有机质、全氮、碱解氮、有效磷、有效锰、有效硼具有中等强度的空间自相关性,自相关程度速效钾>有效铜>有效锌>有效硼>全氮>碱解氮>有机质>有效磷>有效锰。在空间自相关范围上,有效硼最大为28716 m,有效铜最小为1410 m。微量元素锰、硼在空间分布上呈现出明显的规律性,锰呈现出从北到南逐渐增加的趋势,而硼含量则是从北到南逐渐减小;有机质、全氮、碱解氮三种元素呈现出相似的空间分布格局;有效铜、有效锌没有明显的规律性;有效磷、速效钾高值区呈块状零星分布。该研究揭示了高密市土壤养分的空间分布规律,对于实施精准农业和耕地的可持续利用具有积极意义。     

不同农田土壤酶活性与土壤养分相关关系研究

通过对不同农田土壤养分和酶活性相关关系的研究,探讨了土壤酶活性作为土壤肥力质量指标的可能性。研究结果表明,不同农田土壤养分含量和酶活性存在显著差异,土壤脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶活性与有机质和大多数土壤养分呈显著线性相关,可以作为敏感的土壤生物学指标。但土壤转化酶和纤维素酶活性与土壤养分的变化没有明显的相关性。     

济宁引黄复垦区不同年限土壤养分变化预测

在济宁市梁山县选择引黄充填复垦典型复垦地块,并选择一块具有相同耕作方式的未塌陷地作为参照,通过分析复垦样地多年来的观测数据,构建不同土壤养分指标与年限间的回归方程,研究同一复垦方式不同复垦年限的土壤养分变化,并对耕层土壤养分恢复时间进行预测。结果表明:(1)随着复垦年限的增加,土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量均呈增加的趋势,至复垦5a时,土壤有机质、碱解氮、速效钾基本趋近于对照地块含量,有效磷含量虽总体呈上升趋势,但复垦5 a后0～20 cm、20～40 cm、40～60 cm土壤有效磷含量分别为6.34、6.21、5.93 mg·kg~(-1),仅达到对照地块的60%;(2)预测引黄充填复垦耕层土壤有机质、碱解氮和速效钾含量在5～6 a后可恢复至对照耕地水平,复垦地块耕层土壤有效磷含量如要恢复至对照耕地水平需要15 a。引黄充填复垦地块耕层土壤的供磷能力明显较弱,可通过改善农艺措施和后期合理增施磷肥或有机肥料来提升土壤质量。     

不同种植年限日光温室土壤盐分和养分变化研究

以山西省临汾市不同种植年限的蔬菜日光温室土壤为研究对象，分析了土壤有机质、碱解氮、硝态氮、速效磷、速效钾等养分指标的累积状况以及温室土壤电导率、可溶性盐、pH值的变化情况。结果表明，与大田土壤相比，温室土壤电导率和可溶性盐含量逐年增加，pH值下降，种植8a的日光温室土壤盐分累积量已接近黄瓜的生育障碍临界点；土壤养分均有不同程度的累积，尤其是土壤速效磷、硝态氮的累积严重；日光温室特殊的环境条件以及过量施用化肥是土壤盐分累积和养分富集的主要原因。     

不同种植年限大棚蔬菜地土壤养分状况研究

以江苏省苏南地区大棚蔬菜地土壤为例,研究了种植年限分别为1~2年、5年左右、10年左右大棚土壤的养分变化情况。研究结果显示随着种植年限的增加,土壤有机质、全N、全P、速效P含量逐渐增加;土壤盐分、NO3--N也随着种植年限的增加而逐渐增加,5年左右的大棚土壤含量最高,之后逐渐降低;而土壤pH、全K随着种植年限的增加缓慢降低。     

高阳县农田土壤速效养分空间变异特征研究

土壤养分空间变异的研究对指导测土配方施肥具有重要意义。为了便于土壤养分的管理, 以河北省保定市高阳县为例, 应用地统计学和GIS相结合的方法, 研究了农田土壤速效氮、磷、钾含量的空间变异特征。结果表明: 土壤速效氮、磷、钾的含量范围分别为10.50~210.00 mg·kg^-1、1.02~197.75 mg·kg^-1和14.51~376.18 mg·kg^-1, 平均值分别为76.32 mg·kg^-1、22.28 mg·kg^-1和128.34 mg·kg^-1, 变异系数范围为36.11%~79.71%, 属于中等强度变异。速效氮、磷、钾的C0/(C0+C)值均介于25%~75%, 表现出中等强度的空间自相关, 空间变异是结构因素和随机因素共同作用的结果, 空间相关距离分别为43.96 km、1.05 km和51.94 km。通过插值误差的比较得出最优拟合模型, 速效氮、磷、钾最好的理论模型分别为球状模型、指数模型和球状模型, 趋势效应参数宜选取0阶。然后用普通克里格方法绘制了土壤速效氮、磷、钾的空间分布图, 速效氮含量绝大部分属低等水平, 无明显分布特征, 速效磷空间分布呈条带状, 速效钾空间分布呈条带状和岛状分布相结合的特点。     

不同开垦年限白浆土土壤磷库特征

以我国三江平原地区不同开垦年限的白浆土为研究对象,采用Hedley等首次提出经Agbenin J.O.Tiessen H改进的方法对土壤磷库组成成分进行研究,即连续浸提法对土壤中不同形态磷素变化特征进行研究,结果表明:长期开垦施肥可显著增加土壤中活性无机磷(Resin-Pi和NaHCO3-Pi)和有机磷(NaHCO3-Po)的含量,NaOH-Pi随开垦年限增加含量升高,且其占总无机磷的比例随开垦年限增加而增加,开垦0 a最低(3.89%),开垦30 a后比例达到最高值(41.98%)。难溶性无机磷(1M HCl-Pi和Conc-HCl-Pi)占总无机磷的比例随开垦年限增加而降低(65.98%³0.98%),NaOH-Po是有机磷库的主要组成部分(57.91%30.98%),NaOH-Po是有机磷库的主要组成部分(57.91%⁸4.41%),开垦0 a比例最高(84.41%),开垦30 a后比例最低(57.91%)。在开垦前20 a有机磷是该地区白浆土土壤磷库的主要组成部分。     

长江中游农田土壤微量养分空间分布特征

为了更好地掌握长江中游土壤肥力状况,运用地统计学和Arc GIS技术相结合的方法,对湖北、湖南、江西三省41 943个土壤样品的微量养分(铁Fe、锰Mn、铜Cu、锌Zn、硼B)含量的分布特征和空间变异进行研究。结果表明,长江中游土壤有效态Fe、Mn、Cu、Zn、B的平均含量分别为88.0、27.2、3.05、1.71、0.41 mg kg-1。空间分布特征表现为Fe、Mn均以江汉平原区较低,Zn以湖南省较低,Cu、B空间分布较为不均;与第二次土壤普查结果相比,土壤微量养分含量均有所提高,其中Fe、Mn、Cu含量为缺乏或严重缺乏的面积比例分别降至0.1%、2.2%和0.1%,而Zn和B分别为30.8%和17.7%。不同的土地利用类型、土壤类型和成土母质对土壤微量养分均有不同程度的影响。随着微量养分在农业生产中的贡献越来越突出,亟须根据土壤微量养分的分布特征进行分区管理。     

黄土区村级农田土壤养分空间变异特征研究

本研究选择黄土高原地区陕西省新集村为研究对象。在219hm2耕地上用网格法采集364个表层(0~20 cm)土壤,研究了该村土壤pH,有机质和速效养分(N,P,K,Ca,Mg,S)空间变异性。结果表明:该村98.9%耕地缺N,缺K,缺P比例占11.5%和4.4%。地统计学分析结果表明:土壤有机质、有效N、P、K、Mg、Ca、S具有中等的空间相关性,空间变异程度依次为:OM>P>Ca>K>Mg>N>S,土壤pH的空间相关性很弱。有机质、有效N、S最大相关距离大,达到1853m,pH值最小,为148m,K、Ca、P、Mg最大相关距离分别为717m、720m、1032m和1344m。施肥是导致该村土壤养分空间变异性的主要原因。基于土壤养分状况和空间分布特征,目前仅需要考虑对该村土壤K,P进行分区管理。     

不同年限土地整治土壤碳分布特征

为明晰土地整治年限对土壤碳固持的影响,进一步探索土地整治工程对土壤质量及碳吸收与存储的影响规律,以陕西省已开展沙地、盐碱地、废弃宅基地3类土地整治项目为例开展本研究,结果表明:风沙地整治能有效增加土壤碳含量,碳密度和碳含量的变化较为一致,在整治初期因工程措施的扰动,风沙地表层有机碳降低,但因作物收获需求表层无机碳增高,随着种植年限的增长,整治后6年,沙地总碳、有机碳、无机碳密度则比整治前和整治2年后都呈显著上升趋势,各土层增幅都在30%以上;废弃宅基地整治前土壤质量较好,整治前后土壤碳含量的变化不显著,但随着种植年限的延长,整治7年后,总碳密度在0—10,10—20 cm处分别增高40%,34%;有机碳密度在0—10 cm,10—20 cm处分别增高83%,53%,碳储量随整治年限逐渐增加;盐碱地整治后表层覆沙中富含碳酸盐,随着碳酸盐向深层淋溶,深层无机碳增加,随着种植年限的增加,表层无机碳含量显著增加,剖面无机碳储量也显著增加,有机碳储量波动不大,总碳储量显著增高。风沙地、废弃宅基地、盐碱地整治对于土壤碳固持能力都有一定改善作用,且这种作用在作物种植与工程措施实施两方面的综合效应下,会随着整治年限的延长,更加明显。     

民勤青土湖区不同年限退耕地土壤颗粒组成和养分变化特征

以石羊河下游民勤青土湖区不同年限退耕地典型样地为研究对象,通过时空替代法分析该区不同年限退耕地土壤颗粒组成与养分变化特征。结果表明:(1)不同年限退耕地上土壤颗粒组成含量总体砂粒粉粒黏粒粗砂粒,其中,黏粒结构在CK及退耕后4 a间,0—20 cm,20—40 cm土层之间含量间存在显著差异,之后其在土壤中的含量随退耕年限增加而趋于稳定,且两土层间差异不显著;粉粒和砂粒结构含量在CK及退耕后2 a变化较为剧烈,且同一年限内0—20 cm,20—40 cm两土层间存在显著差异,之后也随退耕年限的增加两土层及各退耕年限间均差异不显著,逐渐趋于稳定状态;而粗砂粒仅在CK及退耕后2 a含量较为稳定,之后退耕4～40 a间含量变化较大,存在不稳定性,且同一年限两土层间存在显著差异。(2)三种土壤养分的总体变化趋势均表现为随退耕年限增加而减小并最终趋于稳定,在同一年限内均表现为0—20 cm土层中的含量大于20—40 cm,且同一年限内两层间的含量差异均随退耕年限增加而逐渐减小,以土壤有机质和速效磷表现较为明显;其中土壤有机质含量在CK～退耕8 a间变化幅度较大,且在此期间退耕第4年时有一个剧烈上升的拐点,13～40 a间变化幅度较小;全氮含量在三种土壤养分中变化最为稳定,且在整个退耕时间内变化幅度较小;土壤速效磷含量CK含量最大,尤其在土壤表层0—20 cm最为明显,之后表现为随退耕年限增加而波动式下降的趋势,并趋于稳定。