加氧灌溉与土壤通气性研究进展

水、肥、气、热是保障土壤肥力的四大要素,传统的灌溉方式往往忽视了气这一重要因素.土壤通气性不足,四个因素之间的平衡被打破,土壤理化性质变差,对作物生长造成不利影响,进而引起减产.良好的土壤通气性是作物正常生长发育的保证.加氧灌溉通过采用合理的方法改善土壤通气状况,协调土壤四大要素之间的关系,提高土壤肥力,满足作物生长的需要.研究表明,加氧灌溉可提高作物产量、改善作物品质.本文从根区低氧胁迫的影响分析人手,评述了土壤通气性的量化指标、测算方法和控制标准,综述了加氧灌溉技术及其应用,总结了加氧灌溉研究中存在的问题,探讨了加氧灌溉对土壤通气性的改善作用,提出了加氧灌溉与土壤通气性研究展望,以期为今后的研究提供参考.     

植物根系吸收土壤水分的研究综述

植物根系吸收土壤水分是土壤－植物－大气连续体中水分运动的一个重要环节。本文从土壤－植物－大气连续体入手，对植物根系吸收土壤水分的影响因素，植物根系吸收土壤水分的微观模型及植物根系吸收土壤水分的宏观模型等，进行了介绍和评述。     

祁连山南麓植物根系改善土壤抗冲性研究

 对祁连山南麓相同土壤类型,相同立地条件,相同植被类型,相同林龄的样地进行对比,分析随着植物根系分布和数量差异,对土壤理化性质的影响,以及这种影响对提高土壤抗冲性的作用。结果表明,丰富的根系能够增加土壤有机质、水稳性团聚体含量,降低土壤容重,增加非毛管孔隙度,进而增强土壤疏松性和透水性,增强土壤下渗能力,增强土壤抗冲性。通过研究指出,为了防治青海省大通县水土流失,应该加强造林与管护。     

植物根系对土壤抗侵蚀能力的影响

植物根系增加土壤的抗侵蚀能力主要通过两种方式：一是通过根系在土体中交错，穿插，网络固持土壤；二是通过改善土壤的物理性质，提高土壤自身的水力学性质，从而增强土体的抗侵蚀能力，植物根系能明显增强土壤的抗冲性，土壤的渗透性及土体的剪切强度等水力学性质，根系在提高土壤抗侵蚀能力，防止土壤侵蚀方面有具有重要作用。     

农牧区不同土壤通气性对径流特征的影响

采用模拟降雨的方式对免耕、传统耕作下0°、5°、10°牧场松土完全放牧、放牧—小麦生产不同时期的径流特性进行了研究.结果表明,与免耕相比,5°、10°松土3周内,可降低降水径流、增加入渗、减少氮和磷损失;6周后,除10°松土外,传统耕作、免耕处理的径流量低于其他处理.施肥后立即降雨,5°、10°松土3周内,冲刷物中的可溶性P、全P和NH4-N明显减少.免耕10个月后比传统耕作的渗透率提高10％～52％,夏季完全放牧处理的降水径流是放牧—小麦生产的1.5倍,而放牧—小麦生产处理的入渗率是完全放牧的1.3倍.与免耕相比,施肥后立即松土,可使N、P的损失降低4倍.在农牧区考虑免耕是经济实用的.     

根系分泌物与养分有效性

在植物生长过程中,根系除了溢泌质子和其他无机离子外还不断地向土壤介质释放有机化合物。大体上,这些有机物质约占植株碳同化量的15-25%,高的达到40%。     

植物根系和根际微生物对氮的竞争

植物根系可促进土壤中有机碳和氮的矿化^[1-3]。     

土壤通气性对甘薯养分吸收、~(14)C同化物分配及产量的影响

选用鲁薯 7号和徐薯 1 8为材料 ,研究了土壤通气性对甘薯无机养分吸收、14 C 同化物分配和块根产量的影响。结果表明 :改善土壤的通气性可以增加叶片中钾、钙、锰、硼和锌的含量 ,增加块根中钾和钙的含量 ,减少块根中锰、硼和锌的含量 ,促进14 C 同化物由叶片向块根的运转和分配 ,提高块根中淀粉含量 ,极显著地提高了块根的产量。本文讨论了矿质元素在促进14 C 同化物由叶片向块根运输中的作用     

增氧地下滴灌改善土壤通气性促进番茄生长

增氧地下滴灌将空气与灌溉水混匀后输送到作物根区,可实现作物提质增产和水肥高效利用,而其关键作用机制尚不明确。该文以番茄为供试作物,设置灌水量和增氧量2因素2水平完全随机区组试验,记为W1和W2(分别为作物-蒸发皿系数的0.6和1.0倍)、A和C(增氧和对照组),系统监测了壤质黏土条件下作物生长生理动态与土壤通气性状况,探究土壤通气性与作物生长之间的响应机制。结果表明,增氧地下滴灌对土壤溶解氧浓度、氧气扩散速率、氧化还原电位和土壤呼吸有一定的改善作用。与对照相比,W2A处理开花坐果期灌水后第2天的土壤溶解氧浓度、氧气扩散速率、氧化还原电位和土壤呼吸速率提高了25.71%、52.90%、41.99%和64.70%(P0.05)。土壤氧气扩散速率和氧化还原电位分别与溶解氧浓度和充气孔隙度呈极显著正相关(P0.01)。增氧地下滴灌促进了番茄生物量积累和养分利用,促进了作物的光合作用,表现为产量提高和品质改善。与对照相比,W2A处理3个时期的光合速率分别增大14.51%、21.72%和13.76%(P0.05),地上及地下部鲜质量分别增加了68.14%和55.18%(P0.05),根、茎、叶氮素吸收量增加了52.94%、42.03%和24.12%(P0.05),产量、可溶性固形物和维生素C含量增加了66.40%、51.77%和20.26%(P0.05)。1.0倍作物-蒸发皿系数灌水时增氧处理在改善土壤通气性,促进番茄生长,提高番茄产量方面的效果最为明显。作物产量与溶解氧浓度、氧化还原电位及土壤呼吸均值均呈显著正相关(P0.05),作物品质(可溶性固形物、总酸含量)与土壤溶解氧浓度、氧气扩散速率和土壤呼吸均值呈显著正相关(P0.05)。研究结果为揭示增氧地下滴灌对土壤通气性的改善效应提供了科学依据。     

植物根系对土壤侵蚀控制机理的研究

介绍了近年来植物根系对土壤侵蚀控制机理的研究进展。在水文效应和机械效应两个方面,植物根系通过增强土壤的抗冲性、渗透能力、抗剪强度以及根系网的固土功能提高土壤的抗侵蚀能力。     

植物根系固土作用研究进展

植物根系是植物吸收水分和养分的重要器官。强大的植物根系不仅可从土壤中吸收植物生长所必须的水分和养分,而且对于改良土壤的结构和成分,增强土壤的抗侵蚀能力和抗剪切能力有着重要的作用。从植物根系方面来研究土壤抗侵蚀能力是一个多学科交叉的新领域。通过多学科、多领域的联合研究,系统地揭示植物根系固土作用和固土机理,植物根系通过增强土壤的抗蚀性、抗冲性、抗剪强度以及根系的锚固力作用,提高了土壤的抗侵蚀能力。对于更有效地控制水土流失、保护和改善生态环境具有非常重要的意义。     

植物根系分泌物对锅锌尾矿污染土壤中重金属的活化效应

植物分泌的低分子量有机酸通过形成可溶性络全物而啬生金属元素在根际土壤的移动性。本文对根际分泌物如柠檬酸、酒石酸、草酸、琥珀酸、天冬氨酸、谷氨酸对铅锌矿尾砂及其废水污染土壤中Ｐｂ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｃｕ的溶解怀影响进行实验,证明１６ｍｍｏｌ／Ｌ的有机酸和氨基酸对土壤中重金属Ｐｂ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｃｕ具有较强的活化效应,其中柠檬酸、酒石酸和草酸的活化能力最强。     

快速测量植物根系长度的方法

根系是植物的主要吸收器官,植物依靠根系从土壤里吸收水分和无机盐。     

植物根系提高土壤抗侵蚀性机理研究

介绍了近10年来植物根系提高土壤抗侵蚀性机理研究进展。植物根系稳定表土层结构、提高土壤入渗性能和抗剪强度、增强土壤抗冲性的有效性机理是植被抵抗径流侵蚀动态过程及土壤侵蚀预报研究亟待加强的关键科学问题。     

植物根系对土壤团聚体形成作用机制研究回顾

土壤团聚体是土壤结构的基本单元,土壤水力侵蚀的微观描述即为土壤团聚体的破裂过程。研究表明:植物根系可以改变土壤的力学以及水文特征,促进土壤团聚体的形成和稳定。因此,对近20年国内外的相关研究成果进行较为系统的回顾,从根系对土壤团聚体的物理、生物、电化学作用3个研究视角,分析了植物根系对土壤团聚体形成的作用机制,提出了现有研究中存在的问题及研究趋势,这对深入认识植物根系对土壤团聚体的影响及其作用机制、发展根-土相互作用的土壤侵蚀过程模型具有重要的意义。     

植物根系对露天矿排土场边坡抗冲性的影响

以阜新海州露天矿排土场为例,采用野外定位观测、取样与室内实验分析相结合的方法,研究植物根系对排土场边坡抗冲性影响。结果表明:植物根系在减小排土场边坡土壤的冲刷、增强土壤的抗冲性方面起着非常重要的作用。土壤抗冲性的强弱与植物根系的分布、盘绕及固结状况密切相关。与石砾质边坡相比,岩土混合边坡和土质边坡是水土流失的多发地带,要尽快通过植被恢复加以治理。     

植物根系强化黄土土层化学风化速率的作用

黄土的风化主要为植物群落根系的物理作用及其所引起的生物化学作用。利用原状土柱淋滤实验装置及大型挖掘剖面壁法,在陕北黄土丘陵沟壑区进行野外实验研究,定量分析了林、草和农地土壤化学风化的剖面特征及动力学过程。研究结果表明,黄土土层的化学风化具有明显的垂直剖面分异特征,即风化速率随土层深度增加而递减。土壤化学风化的动力学过程可划分为急剧减小和稳定状态两个阶段。不同植被类型土壤风化速率及主导风化矿物组合类型的剖面差异主要受制于直径≤1mm的须根在剖面中的缠绕分布特征。植物根系对土壤风化作用的强化效应为油松林群落>白草群落;油松林群落和白草群落根系显著提高矿物风化速率的稳定土层深度范围分别为0～45cm和0～30cm,有效根密度分别在17根/100cm2和60根/100cm2以上。