黄河流域棉区早衰棉田土壤肥力综合评价

通过调查黄河流域棉区149个采样点早衰棉田和正常棉田土壤养分情况,构建土壤综合肥力指数(Integrated fertility index,IFI),研究引起棉花早衰发生的土壤养分原因。结果表明:早衰棉田土壤肥力各指标均低于正常棉田,其中0~20 cm土层的有机质和钾含量差异极显著。调查区域0~20 cm土层,正常生长棉田的IFI值为0.41,早衰棉田仅为正常棉田的75.6%;20~40 cm土层的IFI值显著低于0~20 cm土层,正常棉田的IFI值为早衰棉田的1.67倍。土层各肥力指标对IFI影响的直接通径系数0~20 cm从大到小的顺序为速效钾、速效磷、全氮、有机质、碱解氮含量,20~40 cm从大到小的顺序为为速效钾、速效磷、有机质、全氮含量;间接通径系数0~20 cm土层从大到小的顺序是碱解氮、全氮、速效磷、速效钾、有机质含量;20~40 cm从大到小的的顺序为有机质、全氮、速效钾、速效磷含量。综合分析,IFI与棉花早衰密切相关,其值越小越易引起早衰的发生,其中钾素和碱解氮分别是对IFI产生直接影响和间接影响的最大营养元素,大田生产中需要合理施入钾肥和氮肥,合理调节IFI值,方能有效防控因土壤肥力引发的棉田早衰的发生。     

再生水回灌对棉田土壤盐分的影响

为研究再生水回灌对棉田土壤盐分的影响,在棉花种植过程中合理利用再生水资源,本试验在棉花生育期采取灌水定额400 mm对棉田进行灌溉,以常规绿化水作为对照,研究第一次灌水前、第二次灌水前和棉花采收后土壤中盐分变化情况,结果表明:污水回灌与常规灌溉相比,会提高土壤纵向0~30 cm深度总盐含量;土壤蒸发水分主要来自25 cm深度范围内的土层,且盐分随水分向地表运移;污水回灌盐分在0~40 cm深度范围内积聚,常规灌溉水分在0~50 cm深度范围内积聚。     

滨海盐碱地棉花秸秆还田对土壤理化性质及棉花产量的影响

在滨海盐碱地定点设置连续3年棉花秸秆还田和未还田2个处理,研究其对0~60 cm土层土壤理化性质和棉花产量的影响。结果表明,连续3年棉花秸秆还田显著降低0~30 cm土层土壤容重和0~10 cm土层0.25 mm土壤微团聚体含量;显著提高0~10 cm土层5 mm土壤大团聚体含量。在0~20 cm土层,3年秸秆还田显著提高棉花播前和各生育阶段土壤有机质、硝态氮、铵态氮和速效钾含量,平均分别比对照提高13.45%、18.57%、22.80%和22.57%;降低土壤速效磷和含盐量,平均分别比对照降低18.29%和16.59%。在20~40 cm土层,3年秸秆还田显著提高土壤硝态氮和铵态氮含量,平均比对照提高37.20%和31.62%;显著降低土壤含盐量,平均比对照降低19.06%。在40~60 cm土层,3年秸秆还田显著提高土壤硝态氮和铵态氮含量,平均分别比对照提高38.26%和24.83%。3年棉花秸秆还田分别比未还田显著提高棉花籽棉产量11.57%、19.01%和13.24%和皮棉产量18.56%、19.78%和18.73%,但对棉花单铃重和衣分无显著影响。     

延安南部县区烟地土壤理化性状分析

为了解延安南部县区烤烟主栽区土壤理化性状,在延安市宜川县、富县和南泥湾镇选择具有代表性的烟地进行土壤分析,土壤分0~30、30~60、60~90 cm三个层次进行取样。分析其p H值、有机质、速效磷、铵态氮和硝态氮含量。结果表明:在土壤深度为0~30、30~60、60~90 cm时,酸碱度平均值分别为p H 7.00、7.11、7.37,因此土壤越深越偏碱性。所有土样有机质含量平均为22 g/kg左右,在土壤深度为0~30、30~60、60~90 cm时,有机质含量平均值分别为17.88、21.93、28.89 g/kg。随着土层的加深,土壤有机质的含量也在有所增加。有效磷含量平均为76 mg/kg左右,在土壤深度为0~30、30~60、60~90 cm时,有效磷含量平均值分别为82.92、69.51、76.50 g/kg,在不同的土层中有效磷的含量差异不大。铵态氮含量的平均值为130 mg/kg,在土壤深度为0~30、30~60、60~90 cm时,铵态氮含量平均值分别为116.95、143.35、129.25 g/kg。在不同的土层中有铵态氮的含量差异不大。硝态氮含量的平均值为91 mg/kg,在土壤深度为0~30、30~60、60~90 cm时,硝态氮含量平均值分别为102.96、96.92、73.46 g/kg。硝态氮的含量随着土层的加深有所减低。     

有机肥替代对土壤养分的影响

为探寻肥料的合理施用方法,并对有机替代的可行性提供佐证,运用大田定位试验方法,研究连续3季有机肥部分替代无机肥料对土壤养分全氮、全磷、速效钾、有效磷、有机质含量的影响,及在各养分土壤剖面中的分布和迁移特征。结果表明,连续3季施用不同类型肥料后,各处理土壤全氮、全磷、有机质、有效磷主要积累在0~20 cm土层,随着土层深度的增加而降低。添加20%干猪粪的处理前期效果不显著,后期养分含量显著增加。20%M处理（20%减量施肥+商品有机肥）在0~20、20~40 cm土层各养分含量都高于NPK处理（农民习惯）,全氮、全磷、有效磷、有机质能发生明显迁移,在20~40 cm土层固定累积向下淋溶损失小。结果表明,化肥减量添加商品有机肥能平衡养分分布,提升土壤综合肥力,具有培肥地力的作用。     

花铃期棉田速效养分时空变异特征及对棉花产量品质的影响

试验于2004年在河南安阳(黄河流域黄淮棉区)和江苏南京(长江流域下游棉区)大田进行。氮素设0、120、240、360和480 kg hm^-2(分别用N0、N1、N2、N3、N4表示) 5个水平, 磷、钾施用量分别为185 kg hm^-2和118 kg hm^-2, 研究花铃期棉田土壤速效养分时间、空间变异特征及对棉花产量品质的影响。结果表明, 随着生育进程, 两试点N0处理0~60 cm土壤各层碱解氮呈先降低后升高的趋势, 其他4个处理先呈现下降趋势, 棉田追肥后, 含量明显增加, 之后明显降低, 吐絮后又开始回升; 两试点速效磷、速效钾含量均表现为先降低后升高的趋势。0~60 cm土壤各层速效养分含量随深度的增加呈下降的趋势。相同土层碱解氮、速效磷含量随距棉株水平距离的增加, 南京N1、N2、N3、N4处理呈下降趋势, N0处理水平变异特征不明显; 南京碱解氮含量时空变异较安阳显著, 安阳速效磷含量时空变异较南京显著。南京0~60 cm、安阳20~60 cm土层速效钾含量表现为随距棉株水平距离的增加均呈下降趋势, 而安阳0~20 cm呈现相反趋势。安阳、南京分别以360 kg hm^-2和240 kg hm^-2施氮水平棉花产量构成相对合理、皮棉产量最高、纤维长度和比强度较优。因此, 不同生态区应根据花铃期棉田速效养分时空变异特征, 确定适宜施肥量, 提高棉花产量品质。     

耕层重构对棉田土壤养分、微生物数量与酶活性的影响

【目的】研究耕层重构技术对棉田土壤微生态环境的影响,为改良土壤生态环境提供新途径和方法。【方法】2019年以冀棉315为试验材料,设置常规旋耕(对照)和耕层重构(将0～20 cm土层与20～40 cm土层土壤互换,同时松动40～60 cm土层土壤)2种耕作方式,调查棉花不同生育时期和不同土层的土壤养分含量,细菌、真菌和放线菌数量,脲酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶活性,以及棉花产量和生物量。【结果】与对照相比,耕层重构棉田0～20 cm土层的全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾和有机质含量均降低,而20～80 cm土层的养分含量升高。耕层重构处理0～20 cm土层的细菌、真菌和放线菌数量低于对照,而20～40 cm土层的细菌、真菌和放线菌数量高于对照。与对照相比,耕层重构降低了0～20 cm土层的脲酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶活性,提高了20～40 cm土层的脲酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶活性。回归分析结果表明,土壤真菌数量、脲酶活性和碱性磷酸酶活性均与全磷、全氮、碱解氮、速效钾、有机质和速效磷含量呈显著线性关系。耕层重构处理棉花地上部生物量比对照显著提高8.91%,对棉花产量没有显著影响。【结论】上述研究结果初步表明,耕层重构能够提高较深土层的养分含量、微生物数量和土壤酶活性,促进较深土层的养分代谢,增加棉花生物量,改善土壤微生态环境。     

棉田套作冬绿肥促进棉花增产的机理研究

为了研究华北地区棉田种植越冬绿肥对土壤肥力及棉花生长的影响,利用棉田冬季空闲的时间和空间,秋季套种冬绿肥作物二月兰和毛叶苕子,翌年4月中旬种植棉花时结合整地翻压还田作肥料。结果表明,种植翻压绿肥3年后,耕层0~20 cm土壤真菌、细菌、放线菌数量均有大幅度增加,土壤转化酶活性都有较大提高;土壤有机质由8.65~8.74 g/kg上升到11.08 g/kg以上,作物必需的大量元素N、P、K也有所增加,土壤全N增加44%~50%;速效磷由6.79~7.01 mg/kg增加到12.80 mg/kg以上;速效钾增加6.04%以上;棉花叶片叶绿素含量(SPAD值)明显增加;成桃数显著高于不翻压绿肥处理;籽棉产量增加7.03%~7.68%。棉田套种绿肥并翻压还田不仅提升了土壤肥力,而且增加了棉花产量,具有重要的推广应用价值。     

地膜覆盖垄式栽培对黄芩品质及土壤环境的影响

为研究覆膜栽培技术对山东黄芩质量和土壤环境的影响,为黄芩的规范化栽培和质量提高提供理论依据,2013年对黄芩的生物学特性进行田间统计,利用土壤参数快速测定仪测定土壤理化性质,HPLC测定黄芩中黄芩苷的含量。结果表明,覆盖地膜能使黄芩在整个生育期内对铵态氮的吸收比露地栽培增加26.84%(0~10cm)和9.00%(10~20cm);有机质分别增加了14.0%(0~10cm)和6.7%(10~20cm)。覆膜处理提高了土壤对速效钾和速效磷的供肥能力,覆膜处理0~10cm和10~20cm土层中速效钾的含量分别比露地处理增加了68.94%和13.60%;速效磷分别增加了40.92%和28.68%;覆盖地膜能够提高黄芩中黄芩苷的含量,较露地栽培提高了17.80%。覆膜栽培技术能够促进黄芩对铵态氮的吸收,增加土壤有机质含量,提高黄芩的产量和有效成分含量,并具有较好的保温保肥作用,对指导传统种植区域的生产具有重要意义。     

陕北黄土高原植被恢复对土壤理化性状的影响

为了解陕北黄土高原不同植被恢复类型对土壤理化性状的影响及其季节变化,采用完全随机设计,以陕北黄土高原恢复19年的杏树林、沙棘林、油松林和刺槐林为研究对象,以耕作相同年限农田为对照,分析不同植被恢复类型、土层和季节对土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、pH以及电导率的影响。结果表明,土壤有机质、速效磷和速效钾在不同人工林地间达到显著差异水平,人工林地土壤养分含量均高于玉米农地,杏树林和沙棘林相对较高,刺槐林相对较低。碱解氮、pH和电导率在不同人工林地间没有达到显著差异水平。随着土层加深,土壤有机质、碱解氮、速效磷和速效钾显著降低,pH和电导率土层间变化规律不一致。土壤有机质、碱解氮、速效钾和电导率在夏季和春季较高,土壤速效磷和pH在冬季和秋季较高。0~20 cm土层,有机质与碱解氮和速效钾均达到显著正相关水平;20~40 cm土层,土壤有机质与电导率呈显著正相关关系,速效磷与速效钾呈显著负相关;速效钾和电导率在各土层间均达到显著正相关水平,pH与电导率在各土层间均呈显著负相关关系。植被恢复显著提高了土壤养分,杏树林和沙棘林富集土壤养分能力优于油松林和刺槐林。     

新疆绿洲棉花长期连作土壤氨基糖积累特征

研究长期连作棉田土壤中氨基糖的含量和组成变化,旨在评价棉花长期连作及秸秆还田对土壤有机质转化积累的微生物群落的影响。采用棉花长期连作定位试验,通过气相色谱法测定了棉花连作9、14、19、24、29年棉田土壤不同土层中氨基葡萄糖、胞壁酸和氨基半乳糖的含量。结果表明：随棉花连作年限的逐年增加,棉田土壤中总氨基糖、氨基葡萄糖和氨基半乳糖含量均逐渐增加,而胞壁酸含量为先降低后增加,以氨基葡萄糖的转化积累具有明显优势,占土壤氨基糖总量的70.4%~71.1%;在土层0~30 cm范围内,总氨基糖及3种氨基单糖的含量随着土层深度的增加而降低;土壤中GluN/MurA值随着棉田连作年限的增加呈增大趋势,对0~20 cm土层影响较大。棉花长期连作及秸秆还田可促进土壤中总氨基糖及3种氨基单糖的积累,土壤有机质的转化过程逐渐以真菌占主导作用,长期连作棉田土壤向着真菌为优势群体的环境转变。     

新疆棉田土壤速效养分的时空变异特征研究

研究了新疆南疆荒漠绿州棉田皮棉产量1991kg·hm2水平下,2月15日至11月15日内,0～100cm土层土壤碱解氮、速效磷、速效钾的时空分布,0～40cm土层土壤碱解氮和速效钾含量分布特征趋势一致,由2月中旬-6月中旬逐渐升高,到5月中旬-6月中旬时达最大值,进入7月份后,均呈陡然下降特点,9月份开始回升;40cm以下各层土壤碱解氮和速效钾含量变化波动较小;土壤速效磷的时空变异特征,4月和5月,0～60cm土壤中的速效磷呈匀速上升,7月中旬达高峰,但20～60cm土层速效磷含量开始急速下降,9月中旬降至最低点。耕层土壤速效磷含量在27.1～34.3mg·kg1波动变化,变幅较小。     

石灰性土壤不同土层磷形态研究

为了了解石灰性土壤主要根系深度内不同土层土壤磷形态分布,了解土壤供磷能力和施磷后磷的存在状态,采取河南省十县市石灰性潮土、褐土的73个0~20、20~40cm土样进行土壤磷形态的分级测定。结果表明,Ca-P平均共占无机磷总量的76.41%,表明在这十个地区中无机磷以钙磷为主。0~20cm土层有效磷和全磷总量比20~40cm土层多。不论是长期施磷肥的土壤还是不施磷肥的土壤,土壤有效磷和全磷均呈表层（0~20cm）含量较高,20~40cm以下含量骤减的空间分布特征。随着土层深度的增加,有效的成分比例降低,无效的成分比例提高。0~20cm土层有机磷总量比20~40cm土层高,有机磷在两个土层的差异主要是因为中度活性有机磷含量的不同。随着土层加深,活性OP和中活性OP在有机磷中的比重呈减小趋势,而无效的中稳性OP和高稳性OP则呈增加趋势。在0~20cm和20~40cm土层中,随着有机质和有机磷的减少,中性和碱性磷酸酶都有规律地随之减少。不同土层的磷素活化系数对比分析表明,石灰性土壤表层全磷向有效磷的转化较难,亚表层供磷能力更差,磷的有效化程度更低。研究表明石灰性土壤有效磷的供应主要集中在表层0~20cm,随深度增加明显降低。     

新疆连作棉田耕层土壤理化指标研究

以新疆长期连作棉田为研究对象,通过田间调查、取样测定的方法,研究新疆连作棉田不同产量水平条件下土壤理化指标变化特征。结果表明：随着棉花产量增加棉田耕层深度、犁底层厚度均呈增加趋势,但不同产量水平差异未达显著水平。土壤紧实度、土壤容重和土壤含盐量则呈下降趋势,其中高产田土壤紧实度在10-46cm显著低于中、低产田,而高产田耕层土壤容重和土壤含盐量显著低于中、低产田,但高产田土壤粘粒较中、低产田有所提高,而一定比例的粘粒有利于提高土壤保水性。高产田耕层土壤有机质、速效氮含量较高,表现为高产田>中产田>低产田,而速效磷、速效钾无显著差异。从产量构成因素来看,单株铃数是影响产量的主要因素,其次是单铃重,衣分无明显变化。     

生草对新疆南部干旱区苹果园土壤肥力的影响

果园生草作为重要的果园土壤管理措施之一,对果树生长发育和土壤肥力都有重要影响。以新疆南部阿克苏地区成林苹果园为对象,研究生草和清耕2种果园土壤管理方式对苹果园土壤肥力变化的影响。测定结果表明,生草能提高0～30 cm土层土壤有机质含量,且以表层土壤增加更为显著。生草试验后各处理0~30 cm土层土壤速效养分值均较试验前有不同程度的提高,但土层中全氮含量降低。生草后土壤全磷含量随土壤深度的增加而增加,0~10 cm土层全磷量为清耕＞人工生草＞自然生草,0～10 cm土层的全钾含量依次为人工生草＞自然生草＞清耕。各处理土壤全钾含量变化差异不明显。应重视对果园草的追肥,采取及时施肥措施来补充果园草生长消耗的养分。     

不同牧草种植模式对退化农田土壤养分的影响

为了筛选出牧草最优种植模式,为退化农田地力提升和土地可持续利用提供理论和技术支撑,以敖汉苜蓿和老芒麦为材料,设置3种不同种植模式：单播敖汉苜蓿(Ms)、单播老芒麦(Es)和混播牧草（敖汉苜蓿+老芒麦,In）,以休闲处理为对照(CK)。结果表明：随种植年限增加,土壤速效磷含量先降后升;有机质、速效钾、全氮、全钾含量上升。与CK比较,第1年,各种植模式均提高了土壤有机质、速效钾、碱解氮和全氮含量;Ms和In提高了土壤全磷、全钾含量。第2年,Ms、Es和In土壤碱解氮含量在10~20 cm土层显著降低20.91%~40.05%,速效磷含量在20~40 cm土层显著降低32.19%~39.65%;土壤有机质、全钾含量总体呈升高趋势,速效磷、速效钾含量呈下降趋势,全磷含量在20~40 cm土层显著降低。     

氮肥减量对东北坡岗地土壤养分及玉米产量的影响

为探讨东北黑土区玉米合理的施肥方式,减少化肥过量施用导致的氮素流失造成的环境风险,为氮肥的合理利用提供依据,在黑龙江省方正县布置田间小区试验,设置5个试验处理,研究不同施肥量对黑土区玉米地养分含量的影响,以及不同施肥量对玉米产量的影响。结果显示:减肥25%处理玉米产量最高。施氮量越大,硝态氮残留量越大,5个处理硝态氮含量在玉米不同生长阶段不同土层呈显著变化。肥料的减量对碱解氮含量的变化影响不显著。随土层深度的增加,土壤碱解氮和硝态氮均呈显著下降趋势。氮肥施用量的减少对土壤中有机质含量影响不显著。化肥的减量对土壤表层速效磷含量基本无影响,对10~30 cm土层速效磷含量影响与施肥量无明显规律性关系。综合考虑玉米产量和生态环境效益,以减肥25%为最佳施用量。     

氮沉降和CO2浓度增加对土壤磷素含量的影响

为了研究不同N沉降水平下,大气CO2浓度升高对三江平原小叶章群落土壤全磷、速效磷含量的影响。利用开顶气室(open-top chamber,OTC),设置当前大气CO2浓度(370 μmol/mol)、中等CO2浓度(550 μmol/mol)和高CO2浓度(700 μmol/mol)3个CO2浓度水平和不施氮[N1,0 g N/(m2?年)]、常氮[N2,4 g N/(m2?年)]、高氮[N3,8 g N/(m2?年)]3个施氮水平。结果表明：CO2浓度升高结合氮沉降连续运行2个生长季后,相同处理下,土壤全磷、速效磷的含量没有显著变化。各处理仅对0~10 cm土层土壤磷素含量影响明显,对下面2层土壤磷素含量无显著影响。在相同氮沉降水平下,0~10 cm土层土壤全磷、速效磷的含量随着大气CO2浓度的增加呈现出先增大后减小的变化趋势。氮的加入对土壤的全磷的含量没有显著影响、却减小了0~10 cm土层土壤速效磷的含量。土壤全磷的含量与土层深度密切相关,随着土层深度的增加而降低。     

磷肥种类和用量对土壤磷素有效性和棉花产量的影响

田间试验研究了两种磷肥不同用量对土壤磷素、棉花全生育期磷素的有效性以及棉花产量的影响。结果表明:增施磷肥能增加棉田土壤速效磷、全磷含量、磷素活化系数以及棉花产量,土壤速效磷和磷素活化系数平均比对照处理增加302%和180%。同时,也能增加棉花对磷素的吸收和干物质的积累。但过量施用磷肥并不能显著增加棉花产量、吸磷量和干物质积累量。棉花对磷素的吸收和干物质积累以施磷量150kg.hm-2最优。两种磷肥比较显示,重过磷酸钙对棉田速效磷含量和磷素活化系数的贡献高于磷酸二铵,分别比磷酸二铵高244%和325%。     

基于GIS技术的土壤养分空间分布分析及应用

以河北省唐山市丰南区耕层土壤（0~20cm）有机质、有效磷和速效钾为研究对象,利用GIS技术研究了该地区的土壤有机质、有效磷和速效钾的时空变异及空间分布特征,并分析了土壤养分波动的原因。结果表明：土壤有机质、有效磷和速效钾含量均符合正态分布;土壤有机质含量、有效磷成逐年上升的趋势,土壤速效钾含量成逐年下降的趋势;土壤有机质、有效磷主要受耕作方式、施肥等人为因素影响较大;土壤速效钾含量与土壤质地、成土母质及施肥等因素有关。提出了实施有机质提升工程、推广测土配方施肥技术,平衡土壤养分,提高作物产量等措施。