表层掺黏土对砂壤土水分入渗的影响

[目的]针对我国北方砂壤土水分利用效率低的特点,通过室内模拟试验研究了砂壤土表层添加不同黏粒量对砂壤土湿润锋进程、累计入渗量、土壤剖面含水率的影响,分析了土壤中黏粒添加量对砂壤土水分运动影响和机制,旨在为砂壤土工程改良提供理论依据和实践指导.[方法]通过室内土柱模拟试验,设置常规对照（CK）以及2％、5％、10％和20％4个掺黏量,定水头条件下研究不同掺黏量对砂壤土水分入渗特征的影响.[结果]砂壤土表层掺黏后,显著减小了湿润锋进程.随着土壤表层掺黏量的增加,湿润锋下移速率、入渗速率逐渐减慢,累计入渗量减少.湿润锋、累计入渗量与时间之间符合幂函数关系.[结论]在入渗过程中,土壤表层掺黏能显著增加土壤对外界水分的蓄积量,提高土壤的储水量.     

海南省农业气象自动站土壤水分状况分布特征

利用海南省18个农业气象自动观测站土壤水分状况观测资料，分析了海南省农业气象自动站土壤水分状况特征。结果表明：土壤质地分为粘土、粘壤土和砂土三大类，以粘土、粘壤土为主；凋萎系数的大小与土壤质地、测定作物品种有关，凋萎系数从小到大顺序排列为细砂土、粉砂土、粉壤土、粘壤土、粘土。不同土壤质地间土壤容重差别不大，土壤容重随土壤深度略有增加；粘土田间持水量最大，其次为粘壤土、砂粘土、粉砂土、粉壤土，田间持水量最少的是细砂土。     

林火干扰对土壤理化性质的影响

通过实地调查与实验室测定,分析林火干扰对昆明近郊云南省森林自然中心华山松和柏木人工林林地土壤理化性质的影响。结果表明,火烧后,华山松林下土壤密度比未过火区增加11.48％,土壤自然含水量、饱和持水量、毛管持水量、总孔隙度以及毛管孔隙度分别下降32.38％、16.21％、18.71％、9.94％、22.44％;柏木林地土壤密度比未过火区增加10.38％,自然含水量、饱和持水量、毛管持水量、总孔隙度以及毛管孔隙度分别下降23.55％、10.77％、23.22％、5.38％、12.91％。过火区华山松林下土壤pH、有效磷含量比未过火区分别增加5.81％、130.25％,全氮、全磷、全钾、水解氮和速效钾含量分别下降53.30％、28.30％、22.60％、39.74％、25.32％;过火区柏木林下土壤pH、有效磷含量比未过火区分别增加12.33％、176.34％,全氮、全磷、全钾、水解氮和速效钾含量分别减少了31.28％、31.25％、67.09％、40.66％、51.21％。火烧后林地土壤更加板结,土壤养分含量降低,不利于土壤肥力的改善。     

土壤结构调理剂(PAM)对土壤物理性质的影响

本文以土壤结构调理剂( PAM)为测试材料,于砂壤土大田表面干撒PAM(浓度为2.25 g/m2),取样测试这一土壤改良措施的实际应用效果.通过野外调查取样和室内实验,测定了在土壤表面撒施PAM后,不同层次土壤的物理性质指标.试验结果表明:砂壤土农田施用PAM,可以起到改良土壤物理性质的作用.试验测试的土壤8项物理性质指标,均有不同程度的影响.测试的3个层次中(0cm - 10cm、10cm - 20cm、20cm - 30cm),0cm -10cm和10cm-20cm表现较为显著,20cm -30cm的方差分析结果不具有显著的差异.0cm -10cm和10cm -20cm两个土层的饱和含水量较对照分别提高了37.6％和26.3％,毛管持水量提高了30.7％和20.8％,田间持水量提高29.3％和23.5％,土壤容重降低了7.8％和6.9％,0cm -10cm土层的土壤含水率较对照提高了28.0％,总孔隙度较对照提高27.0％.本论文的结果将为PAM在干旱、半干旱地区,砂壤土农田土壤的应用提供理论依据,同时可以分析探讨PAM改良砂壤土方面的作用机理.     

聚丙烯酰胺(PAM)对盐渍化土壤物理性状的影响

为研究聚丙烯酰胺(PAM)对盐渍化土壤物理性状的影响,本研究选取河套灌区4种典型土壤(非盐渍化土壤、轻度盐渍化土壤、中度盐渍化土壤、重度盐渍化土壤)为研究对象,研究PAM不同施用浓度对土壤容重、土壤孔隙度、土壤饱和含水量、土壤田间持水量的影响。结果表明,随PAM施用浓度的增加土壤容重呈现先降低后提高的趋势,且在施用浓度为1∶7 500时改良效果最优;土壤孔隙度呈先增加后减小的趋势,且在PAM施用浓度为1∶7 500时达到最高;土壤饱和含水量和田间持水量呈显著上升趋势,且均在PAM施用浓度为1∶2 500时改良效果达到最优。随土壤盐渍化程度增加,对土壤容重、土壤孔隙度、土壤饱和含水量的改良效果逐渐减弱,依次为非盐渍化土壤轻度盐渍化土壤中度盐渍化土壤重度盐渍化土壤;而对田间持水量的改良效果表现为轻度盐渍化土壤中度盐渍化土壤非盐渍化土壤重度盐渍化土壤,表明适当的盐分含量有利于促进PAM对土壤田间持水能力的改善。研究结果可为PAM在灌区农业生产中的应用提供理论依据。     

深耕配施结构调理剂对新垦低丘红壤水分的影响

为探讨新垦低丘红壤旱地蓄水能力的提升途径,在浙中地区选择3种不同质地(砂壤土、黏壤土和黏土)的新耕红壤旱地,开展了深耕配施结构调理剂对土壤水分状况影响的试验。试验设对照(浅耕)、施结构调理剂(浅耕+结构调理剂)和深耕配施结构理剂3个处理,动态观察了不同深度土层含水量和0～50 cm土体蓄水量的变化。结果表明,深耕配施结构调理剂显著降低了土壤容重,提高了土壤水稳定性团聚体的数量和保水性;施用结构改良剂后砂壤土、黏壤土和黏土田间持水量分别比对照增加1.58%、1.94%和4.35%;深耕+结构调理剂后砂壤土、黏壤土和黏土田间持水量分别比对照增加1.35%、2.28%和2.68%。深耕配施结构调理剂雨季土壤蓄水量明显提高,干旱季20～50 cm土层水分明显高于对照,砂壤土、黏壤土和黏土贮水量分别比对照高2.06%～12.16%、1.73%～12.41%和5.53%～23.62%,深耕效果在黏土中最为明显,在砂壤土中效果相对较弱。     

生物炭添加量对南疆沙化土壤理化性质和水分特征的影响

通过研究棉秆基生物炭添加量对南疆沙化土壤理化性能影响,结果表明随生物炭添加量的增大,电导增大,pH值减小;容重与饱和含水量变化趋势相反,而毛管孔隙度与田间持水量变化趋势相同;自然状态下12天内水分蒸发量基本持平,生物炭添加量越大,土壤保水性能越好。当生物炭添加量为2%时,pH值和容重最小,电导、饱和含水量和田间持水量均为最大,这对降低南疆沙化土壤盐碱性,提高土壤保水能力提供了理论数据。     

PAM的土壤保水性能研究

有机高分子聚合物能对土壤水分特征产生重要影响,为阐明聚丙烯酰胺(PAM)对黄土高原主要土壤类型(黄绵土、黑垆土和塿土)的保水作用,采用土柱法研究了PAM用量分别为54.5,112.9,169.4和225.8 mg/kg对3种土壤的持水性能、土壤饱和导水率和土壤蒸发量的影响,并以不添加PAM为对照。结果表明,PAM提高了黄绵土和黑垆土的持水量,而对土娄土效果不明显。在土壤导水率方面,PAM对黄绵土的改善效果最明显,除添加225.8mg/kg PAM的处理外,土壤饱和导水率随PAM用量的增加而增大;黑垆土的饱和导水率与对照相比也有一定提高,但添加225.8 mg/kg PAM的处理除外;土娄土的饱和导水率在施入PAM后降低。在一定土壤含水量条件下,保水剂抗蒸发作用明显,随PAM用量的增加,各土壤的蒸发量均减少,其中土娄土、黑垆土和黄绵土添加225.8 mg/kg PAM的处理与对照相比,蒸发量分别减少24.5%,55.8%和33.7%。说明在一定用量范围内,PAM可以提高黄土高原主要类型土壤的持水和导水性能,并且可以减少土壤水分的蒸发。     

不同水氮运筹对冬小麦光合特性和产量的影响

为了确定小麦高产水肥需求规律,以周麦27为材料,研究不同水[W1(中度水分胁迫:土壤含水量为田间持水量的50%~60%)、W2(适当灌溉:土壤含水量为田间持水量的60%~70%)、W3(充分灌溉:土壤含水量为田间持水量的70%~80%)]、氮[N1(不施氮)、N2(正常施氮:225kg/hm~2)、N3(高施氮:300 kg/hm~2)]运筹对冬小麦光合特性和产量的影响。结果表明,当土壤水分含量相同时,随着施氮量的增加,小麦净光合速率(Pn)总体呈现先增加后趋于平稳的趋势,小麦旗叶SPAD值、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO_2浓度(Ci)以及产量总体呈先增加后降低的趋势。当施氮量相同时,花后10 d,随着土壤含水量的增加,SPAD值总体逐渐增加(N1处理除外),Ci总体逐渐降低,Pn、Tr和Gs总体先降低后增加;花后18 d,SPAD值、Pn、Tr以及Gs总体随着土壤含水量的增加而增加,但总体上W2和W3处理间差异不显著(Gs除外);花后26 d,SPAD值随着土壤含水量的增加呈先增加后降低的趋势,Pn总体呈增加的趋势(W2和W3处理间总体差异不显著),Gs总体呈先降低后增加的趋势。当土壤水分含量相同时,与N1处理相比,N2处理小麦产量平均提高11.87%,N3处理提高了7.86%。当施氮量相同时,与W1处理相比,W2处理小麦产量平均提高3.24%,W3处理提高了2.26%。W2N2处理即施氮量为225 kg/hm~2,灌溉后土壤含水量为田间持水量的60%~70%时产量最高。说明适当的水氮运筹有利于提高小麦产量。     

玉米植株水分动态及其影响因子的研究

本研究供试品种为先锋７８３，总叶数为１９片，试验地为砂壤土，在全自动防雨棚下进行，通过调控喷水量，使正常供水的对照区土壤含水量接近田间持水量，干旱处理区于第１４片叶伸出时停止供水１８ｄ。采用改良热平衡法连续监测玉米植株茎中汁液流速，直接确定株蒸腾速率和冠层日蒸腾量，结果表明，当土壤含水量接近田间持水量时，植株蒸腾速率主要受制于太阳辐射等气象因子，并与蒸散势呈同步平行变化，当土壤含水量减少到正常水分     

利用粉煤灰改良风沙土物理性质的研究

[目的]研究粉煤灰改良风沙土物理性质的有效性。[方法]在测量供试样品的粒径范围、土壤比重、容重,孔隙度的基础上,对风沙土添加不同用量的粉煤灰并调控测试条件,研究了不同土壤样品的比重、容重,孔隙度及水分物理性质的变化情况。[结果]风沙土中掺入粉煤灰使风沙土黏粒含量增多,土壤容重、孔隙度降低,风沙土与粉煤灰最优的添加率为30％。30％添加率可有效改良土壤物理性状,土壤透水性与持水性约1：2,孔隙度为50％-60％,具有壤土的特点,其含水率较沙土有明显提高,渗透性不断升高,有效水分滞留时间增加。[结论]该研究为利用粉煤灰改良风沙土物理性质提供参考。     

土壤表层中的Cu、Cd、Pb的垂直运移规律

通过人工模拟重金属Cu、Cd、Pb污染土壤的试验,研究了不同浓度的重金属Cu、Cd、Pb在砂壤土、壤土和粘壤土3种不同质地土壤中垂直运移的规律。结果表明,重金属Cu2+、Cd2+、Pb2+在土壤中垂直分布的规律随土壤质地不同而有所不同,其中土壤对重金属的吸附能力大小为粘壤土>壤土>砂壤土,重金属在土壤中的运移能力大小为砂壤土>壤土>粘壤土。Cu2+、Cd2+、Pb2+主要积累层在土壤表层,尤其是0~10cm的土层,随着土壤深度的增加,土壤Cu2+、Cd2+、Pb2+含量逐渐减少。     

土壤质地及环境因子对农田N_2O排放的影响

[目的]研究土壤质地与环境因素对N2O排放通量的影响情况。[方法]采用实验室培养法,设4种土壤质地,8个土壤深度梯度(5～40 cm),6个温度梯度(10～35℃)、5个湿度含水量等进行试验研究。[结果]相同培养条件下,粘土类N2O排放通量高于粘壤土和粘砂质壤土,最低的为砂质土壤;在不同培养深度条件下的N2O排放通量,壤土类明显高于砂质土壤,两土壤类加入氮肥后的N2O排放通量高于对照土壤;土壤的N2O排放通量随温度的增加而增长,在相同温度下壤土类土壤N2O排放通量高于砂质土壤;N2O排放通量随土壤含水量的上升随之增加,至田间持水量时N2O排放通量达到最大;在相同的湿度条件下,N2O排放通量壤土类高于砂质土壤。[结论]重质地旱作土壤N2O排放通量要高于轻质地土壤。     

不同土壤质地与干旱程度对玉米出苗的影响

为了进一步调整细化黑龙江省干旱等级划分范围,以郑丹958为试验材料,采用盆栽称重控水法,研究不同土壤质地、不同干旱程度对玉米出苗及苗期生长的影响。结果表明:不同的土壤干旱程度对玉米出苗率、出苗时间、株高和苗期作物表象影响显著,不同质地的土壤干旱等级也各不相同。壤土土壤相对湿度在70%、粘壤土土壤相对湿度在75%、砂壤土土壤相对湿度在65%时,玉米出苗率、株高、叶面积等指标较高,适宜培育壮苗。当壤土土壤相对湿度在60%~70%、粘壤土土壤相对湿度在65%~75%、砂壤土土壤相对湿度在55%~65%时,玉米出苗率、株高、叶面积等指标均明显降低,生长受到抑制;壤土60%以下的土壤相对湿度、粘壤土65%以下的土壤相对湿度以及砂壤土55%以下的土壤相对湿度,不适宜玉米播种。     

大荔县沙质土壤入渗特征研究

以陕西省渭南市大荔县的沙质土壤为研究对象,通过室内模拟试验,分析沙质土壤入渗的特点。结果表明,聚丙烯酰胺(PAM)试剂对空隙较大、入渗较快的沙质土壤具有保水作用,可以延缓水分的下渗速率,保持土壤的湿润。通过对纯水(CK)以及浓度分别为1、2 g/m~3的PAM溶液在渗入土壤时湿润锋随时间变化的观察,发现沙质土壤保水能力在加入PAM后有了较大的改善。     

模拟降水量条件下不同种植方式集雨效应研究

针对阴山北麓旱作区雨水蓄积利用效率低的问题,探讨本地区主要种植方式对降水的蓄积效应及降水后土壤水分变化动态。本研究采用模拟降水试验方法,对降水后农田土层水分含量的变化情况进行监测和分析,结果表明:1)在4mm降水下,粘壤土不同处理土壤贮水量显著高于对照;在12mm降水下,沙壤土不同处理土壤贮水量显著高于对照。不同降雨量粘壤土和沙壤土贮水量增量表现一致,大小顺序均为垄作全膜垄作半膜平作全膜平作半膜平作(CK)。以8mm降水为例,粘壤土各处理中,垄作全膜处理下土壤贮水增量为6.5mm,是对照的1.76倍,沙壤土各处理中,垄作全膜种植方式贮水增量是对照的3.2倍。2)垄作全膜能够将12mm以上降水蓄积在粘壤土表层,使该层土壤水分变化较小,土壤含水量基本维持在15.0%~16.5%,沙壤土蓄积雨水效果较差。3)在降水后5d内,粘壤土土壤水分变化为0~20cm土壤含水量呈降低趋势,降水后第3天该土层土壤含水量下降变缓,20~30cm土壤含水量先增加后降低,在降水后第3天达到最高,30~50cm土壤含水量均呈增加趋势;沙壤土土壤水分变化为0~30cm土壤含水量下降趋势较明显,30~50cm土壤含水量表现为先增加后降低。因此,在本地区生产条件下,垄作全膜不仅具有良好的集雨效果,而且能够将积蓄雨水主要分布于土壤表层30~50cm,从而对有限的降水资源进行再分配,提高作物的水分利用效率。     

干湿交替和外源氮对农田土壤CO2和N2O释放的影响

以黄淮海平原潮土区的砂壤土和黏壤土为研究对象,通过培养试验研究了干湿交替(干湿频率分别为0、2、6、12次)和外源氮(2种土壤中添加氮累计量均为220 mg N·100g~(-1)干土)下砂壤土和黏壤土的CO_2和N_2O释放模式的影响。结果表明,干湿交替和外加氮源显著激发了砂壤土和黏壤土的CO_2和N_2O的释放速率:干燥期越长,外加N源对土壤CO_2释放速率的激发效应越强;干燥期越短,外加N源对土壤N_2O释放速率的激发效应越强。两种土壤的CO_2和N_2O的释放速率对干湿交替的响应模式一致,砂壤土的碳氮矿化速率对干湿交替响应更为强烈,砂壤土的可溶性有机碳和无机氮(NO-3和NH+4)含量及温室气体排放速率均高于黏壤土。在外加氮源的条件下,干湿交替显著提高了砂壤土和黏壤土中可溶性有机碳和无机氮的含量,增大了实际生产中农田土壤无机氮淋失和温室气体排放的可能性。     

不同质地土壤中Cd胁迫对灌浆期小麦根际环境的影响

通过网室盆栽试验,研究砂土、壤土、粘土3种质地土壤上不同w(Cd)胁迫对灌浆期小麦根际环境的影响,测定小麦根的形态生理指标(根长、根系活力)、根际土壤酶活性(土壤脲酶、土壤蔗糖酶)、土壤w(Cd)及其有效态w(Cd)、小麦根和籽粒w(Cd)。结果表明,当w(Cd)≤40mg/kg时,小麦根长、根系活力和土壤酶活性均高于对照;当w(Cd)≥60mg/kg时,小麦根系生长受到抑制,土壤酶活性均明显下降。对于不同质地土壤,壤土上小麦根长、根系活力及土壤酶活性较砂土和粘土高;对w(Cd)来说,土壤w(Cd)依次为壤土>粘土>砂土,土壤有效态w(Cd)为砂土>粘土>壤土,小麦根w(Cd)为砂土>壤土>粘土,籽粒w(Cd)为砂土>壤土>粘土。说明壤土和粘土对Cd的吸附性较高,土壤中Cd的可利用性较差,因而Cd从土壤迁移到植株中较少;而砂土对Cd的吸附能力最差,进入小麦植株中也最多。因此,在壤土和粘土上种植小麦可在一定程度上减轻Cd的胁迫作用,能有效缓解Cd对小麦的毒害,而在砂土上种植小麦,Cd胁迫作用则表现的较为突出。     

多菌灵在土壤中的吸附与移动性

采用模拟试验的方法，研究了多菌灵在不同土壤中的吸附和移动。结果表明：多菌灵在砂壤土、粘壤土中的吸附符合Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ等温方程，分别为３．１８６４Ｃ１．６１１９和９．０９４９１．４１７９，多菌灵在不同土壤中的淋溶移动速度是砂壤土＞粘壤土＞壤粘土。