半干旱区土壤有机碳时空变异特征研究

清晰地认识区域土壤有机碳的时空变异特征,能够为土壤质量动态监测和科学利用土地资源提供重要保障。选择赤峰市敖汉旗作为研究区,在实测调查数据的基础上,对比分析了敖汉旗在1985-2014年土壤有机碳的时空变异特征。结果表明： 1985年和2014年土壤有机碳含量分别为6.91和7.49 g·kg-1,且在空间上均呈现由南向北逐渐降低的分布特征。1985年,土壤有机碳含量在研究尺度内具有较强的空间自相关性,经过30 a的变化,农、林、草3种土地有机碳含量平均分别增长5.92%、10.22%与8.47%,土壤有机碳的空间自相关距离缩短。退耕还林、还草以及沙地植被恢复后,土壤有机碳含量均有显著提升。     

烤烟油菜轮作及平衡施肥对土壤有机碳含量的影响

为探究烤烟油菜轮作及平衡施肥对土壤有机碳(SOC)含量的影响,通过田间小区试验,采用双因素裂区设计,测定烤烟与3个油菜品种（‘重蓉油1号’、‘德油早1号’和‘GSX-1’）轮作以及平衡施肥（减氮和增磷）下油菜季与烤烟季土壤的总有机碳(TOC)和可溶性有机碳(DOC)含量。结果表明,从油菜移栽初期到收获,SOC含量均有不同程度的上升,上升幅度为7.7%～166.49%;轮作处理的TOC含量和DOC含量相较对照有所增加,且收获期（180天）的TOC含量和DOC含量以‘重蓉油1号’最高,分别为对照处理的1.26和4.78倍。在烤烟整个生育期内,除个别处理外,其他土壤DOC含量呈下降趋势,TOC含量有所增加。此外,就施肥模式而言,减氮处理效果最佳。在烤烟收获期,除‘德油早1号’外,土壤TOC含量均以减氮处理最高,分别为常规施肥处理的1.20、1.44和1.02倍。综上‘,重蓉油1号’油菜与烤烟轮作、减施氮肥时SOC含量较高,是当地较优的种植模式。     

干旱区绿洲农田耕作层土壤有机碳空间变异特征分析

在新疆干旱区绿洲农田区的玛纳斯县选取了180个土壤调查点,测定了耕作层（0~30 cm）有机碳含量,并运用地理信息系统技术和地统计学方法绘制了主要农田区土壤有机碳的空间分布图.结果表明,指数模型可以较好的拟合研究区耕作层土壤有机碳的空间结构,其决定系数达到了显著水平（P ＜0．05）;有机碳主要分布在研究区的西北部和中部区域,东部区域含量相对较低,主要受灌溉及土壤质地等因素的影响,粘质土壤与有机碳含量的相关性达到极显著水平（P ＜0．01）.     

长期秸秆还田对稻麦轮作区土壤有机碳组分构成的影响

为研究长期秸秆还田对太湖地区稻麦轮作土壤有机碳(soil organic carbon,SOC)含量的影响,依托10a田间定位试验,以无秸秆还田为对照(CK),设置稻秸秆不还田+麦秸秆全量还田(W)、稻秸秆全量还田+麦秸秆不还田(R)、稻麦秸秆均半量还田(HRW)、稻麦秸秆均全量还田(ARW)4个秸秆还田处理,分析5种...     

农艺措施对干旱区棉田土壤有机碳及微生物量碳含量的影响

【目的】探讨干旱区绿洲棉田农艺措施对土壤有机碳（SOC）及微生物量碳含量（MBC）的影响,揭示农艺措施对农田生态系统土壤碳稳定性的影响机制,为干旱区农业资源高效利用及可持续发展提供理论依据。【方法】试验采用裂裂区设计,以膜下滴灌和常规漫灌2种灌溉方式为主区,秸秆还田与秸秆不还田2种处理为裂区,4种施肥处理：单施有机肥（为腐熟鸡粪,OM）、单施氮磷钾化肥（NPK）、氮磷钾化肥与有机肥配施（NPK+OM）和不施肥（CK）为裂裂区。于棉花出苗后开始测定土壤异氧呼吸强度,并于每年棉花收获期采集土壤样品,测定和分析不同农艺措施下绿洲棉田土壤有机碳及微生物量碳含量。【结果】干旱区绿洲棉田不同农艺措施两两交互及3种措施交互作用下土壤有机碳、微生物量碳含量差异均不显著（P＞0.05）。土壤有机碳、微生物量碳含量表层0-20 cm含量均最高,其下层随着土壤深度的增加呈逐渐降低的趋势,至40-60 cm土层降至最低。不同农艺措施下,土壤有机碳含量变化表现为,与常规漫灌方式相比,膜下滴灌方式增加了2.5%-3.0%,秸秆还田比秸秆不还田增加了2.3%-6.3%,与CK处理相比,（NPK+OM）处理土壤有机碳含量增加了14.3%-16.8%,且（NPK+OM）/OM处理土壤有机碳含量显著大于CK/NPK处理（P＜0.05）。土壤微生物量碳含量为膜下滴灌方式比常规漫灌方式增加了21.9%-34.3%,秸秆还田比秸秆不还田增加了12.1%-29.4%,与CK处理相比,（NPK+OM）处理土壤微生物量碳含量增加了83.9%-151.0%。棉田土壤微生物熵（qMB）的大小变化在灌溉处理间表现为膜下滴灌>常规漫灌方式,秸秆处理间为秸秆还田>秸秆不还田处理,施肥处理间土壤微生物熵在0-40 cm土层显著大于40-60 cm土层,且不同土层间（NPK+OM）处理土壤微生物熵为最大,其次分别为OM、NPK、CK处理。棉田土壤微生物代谢熵（qCO₂）大小变化在不同灌溉处理间表现为膜下滴灌低于常规漫灌方式,秸秆处理间为秸秆还田低于秸秆不还田处理,施肥处理间为（NPK+OM）P＜0.05）。不同农艺措施间互作,膜下滴灌方式及秸秆还田措施下,（NPK+OM）处理棉田土壤微生物代谢熵最低。【结论】干旱区棉花生产中,采用膜下滴灌节水技术,氮磷钾化肥和有机肥配施,并实施秸秆还田等农田管理措施,可使土壤质量得到进一步改善,有利于农田土壤的可持续利用。     

应用DNDC模型分析施肥与翻耕方式对土壤有机碳含量的长期影响

利用中国农业大学曲周实验站的氮磷化肥配施长期定位试验和翻免耕长期定位试验数据验证DNDC(脱氮—分解 )模型 ,说明其模型模拟值与实测值之间吻合程度较好 ,证明DNDC模型可以用来模拟当地土壤有机碳(SOC)含量的动态变化。对 2个试验长期 (10 0a)的模拟结果表明 :对于氮磷化肥配施试验 ,对照、单施氮肥和单施磷肥的处理SOC含量呈现下降趋势 ,氮肥与磷肥配合施用的处理土壤有机碳含量均呈上升的趋势 ,每年施用氮肥(纯N) 2 70kg·hm-2 配合施用磷肥 (P2 O5) 135kg·hm-2 的处理SOC含量与初始值相比增加了 31%。对于翻免耕试验 ,免耕并施用 112 5kg·hm-2 氮肥 (纯N)再配合每年秸秆还田 4 5 0 0kg·hm-2 的处理比初始值增加了 6 2 % ,翻耕并施用 187 5kg·hm-2 氮肥、15 0kg·hm-2 磷肥再配合每年秸秆还田 4 5 0 0kg·hm-2 的处理SOC含量比初始值增加了 5 6 %。从DNDC模型模拟得出 ,实行秸秆还田或增加作物生物产量还田及免耕等耕作措施将有效持续的增加SOC含量 ,提高土壤的可持续利用能力。     

连续施肥对青海水地蚕豆产量、水稳性团聚体和土壤有机碳含量的影响

[目的]研究了7种施肥处理对青海水地蚕豆产量、水稳性团聚体和土壤有机碳含量的影响。[方法]在青海西宁市城北区,采用连续3年的小区定位试验开展研究。[结果]与对照相比,施肥可提高水地蚕豆产量4.80%～37.19%,其中有机肥-无机肥配施对蚕豆有显著的增产效果;施肥对提高土壤中〉0.25 mm水稳性团聚体含量有显著作用,可较对照增加1.5～3.3倍,有机肥-无机肥连续配施有利于形成良好的土壤团粒,改善土壤结构;与对照相比,连续施肥可提高土壤轻组有机碳（LFOC）含量14.19%～202.53%,土壤总有机碳含量可增加10.92%～38.0%。[结论]有机肥-无机肥配施处理相对于其他施肥处理,各指标均有明显提升,有利于土壤肥力的增加和恢复。     

不同管理措施对铝矿废弃地复垦区土壤有机碳的影响

试验设置于山西省孝义铝矿废弃地复垦区,采用施肥及轮作双因素完全随机区组设计,研究铝矿废弃地复垦过程中不同管理措施对玉米田土壤有机碳的影响。结果表明,不同管理措施下,土壤有机碳含量随着土层深度的增加而降低,土壤δ13C值随着土层深度的增加而增加;施肥能显著提高土壤有机碳含量,其中以有机+无机肥为最佳施肥方式,与对照相比,在前茬种植晋豆28和晋豆25条件下,土层0～20cm的有机碳含量分别提高了1.85、1.35g.kg-1,土层20～40cm的有机碳含量分别提高了1.50、1.45g.kg-1;与前茬种植晋豆25的轮作方式相比,前茬种植晋豆28处理的土壤δ13C值普遍偏低;玉米籽粒δ13C值显著高于秸秆,说明玉米籽粒比秸秆更容易富集13C,但玉米籽粒和秸秆的δ13C值之间无显著相关性;豆科作物-玉米轮作的土壤有机碳主要来源于豆科作物,前茬晋豆28和晋豆25对土壤有机碳的贡献率分别为64.82%、60.64%。以上结果表明,在铝矿废弃地的复垦过程中,采取施肥配合轮作的管理措施有利于土壤有机碳的积累。     

秸秆还田对小麦玉米轮作田土壤有机碳质量的影响

利用小麦-玉米轮条件下不同秸秆还田方式进行定位试验,对不同秸秆还田方式下土壤有机碳和活性有机碳含量进行了6a11季的连续监测,结果表明:单施化肥和秸秆还田配施化肥均能提高土壤有机碳含量;3种还田方式均能显著提高活性有机碳和碳库管理指数,表现为玉米秸秆还田>两季秸秆还田>小麦秸秆还田;3种秸秆还田处理的土壤有机碳增长速率为玉米秸秆还田>两季秸秆还田>小麦秸秆还田。小麦季玉米秸秆还田对有机碳活性提升效果优于两季秸秆还田和玉米季小麦秸秆还田。     

地膜覆盖对半干旱地区土壤环境及作物产量的影响研究综述

地膜覆盖作为半干旱地区一项重大的旱作农业技术,具有保墒、增温、增产作用,截至2005年,已推广超过1 300万hm2。综述了覆膜对土壤水分、温度、养分、微生物及作物产量的影响。     

大田作物轮作效果定量评价研究

轮作是耕作学的主要内容之一,合理的轮作能够实现农田的持续增产．本文在剖析轮作实质的基础上,对轮作效果的定量评价进行了研究,提出了轮作当量的概念及其计算公式,并对轮作当量的意义进行了讨论．     

不同生产模式施肥对保护地土壤肥力及作物产量的影响

通过连续4年的定位试验,研究了不同生产模式施肥对保护地土壤肥力及作物产量的影响,结果表明:有机生产模式施肥,耕层土壤(0~20cm)有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量年均分别增加10.32g/kg,38.43mg/kg,47.68mg/kg,119.22mg/kg;无公害生产模式施肥年均增加5.93g/kg,20.05mg/kg,41.67mg/kg,45.49mg/kg;常规生产模式施肥,土壤有机质、碱解氮、速效钾年均增加2.24g/kg,1.04mg/kg,33.84mg/kg,但速效磷含量却有一定程度的减少。20~40cm土层土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量也有不同程度的增加。另外,在试验条件下,不同生产模式施肥对产量的影响差异不显著。     

红壤旱地不同轮作模式的效益及其对土壤质量的影响

针对南方红壤丘陵区旱坡地种植结构单一、连作障碍重、土壤质量差、种植效益不高的现状,在南方红壤旱地上进行长期定位试验,开展了不同种植模式的效益及其对土壤质量的影响研究,结果表明:轮作模式与单一连作模式相比,有利于降低作物发病指数,降低土壤容重,改善土壤的通气性、透水性,增加土壤微生物生物量,增强土壤酶活性,提升土壤有机质,提高土壤肥力,且轮作年限周期越长越为明显,其中三年轮作模式"红薯-萝卜-大豆-芝麻-萝卜-花生-萝卜"及二年轮作模式"大豆-芝麻-萝卜-花生-萝卜"的效益和效果较好,值得在南方红黄壤区旱地推广。     

长期轮作连作对不同作物土壤磷组分的影响

对长期轮作连作条件下的大豆、玉米、小麦土壤磷组分进行研究,试验结果表明,供试土壤在不施肥情况下,土壤全磷以轮作区降幅最大,而土壤有效磷以小麦连作区降幅最大,土壤磷组分以大豆连作区土壤中的Ca2-P降幅最大;在施有机肥的情况下,土壤全磷以大豆连作区增幅最大,而土壤有效磷以轮作区增幅最小,土壤磷组分以轮作土壤中的Ca2-P增幅最大。     

旱塬区棉花地下微灌补水系统初探

研究了旱塬区5种地下微灌补水系统对棉花产量和水分生产效率的影响。3年试验结果表明,5种地下微灌补水系统均可提高棉花产量和水分生产效率,其中微灌补水系统1效果最好,其棉花产量和水分生产效率比传统旱作分别可提高35.6%～55.1%和26.9%～46.7%,新增投资收益率高、回收期短。     

轮作和休茬对日光温室黄瓜连作土壤的改良效果

通过盆栽试验,研究了大葱、豇豆、番茄、糯玉米4种作物与黄瓜轮作及常规休茬处理对日光温室黄瓜连作土壤的改良效果。结果表明:与连作相比,轮作可以不同程度地降低土壤容重,增加孔隙度,而休茬土壤的容重增大,孔隙度降低;轮作和休茬可提高土壤pH,降低EC,平衡土壤养分,改善土壤理化性状,减轻次生盐渍化。轮作和休茬有利于改善土壤的微生物区系,增强土壤酶活性,细菌和放线菌数量增加,真菌数量减少,氨化细菌和硝化细菌的数量显著增加。大葱、糯玉米与黄瓜轮作对土壤的改良效果较理想。     

半干旱雨养农业区陇春22号高产栽培施肥模型研究

在定西中部半干旱雨养农业区农田生态条件下,采用二次通用旋转组合设计方法,建立了春小麦陇春22号高产栽培施肥模型。     

不同施肥水平对长期麦豆轮作体系土壤氮素及产量的影响

探索施肥对长期轮作下土壤氮素变化及产量的影响,对优化氮素管理具有重要作用。通过优化施肥方案,对关中地区冬小麦-夏大豆长期轮作模式下作物产量及土壤全氮、硝态氮、铵态氮、微生物生物量氮含量动态变化进行定位研究。结果表明：土壤全氮、硝态氮、铵态氮含量秋冬季较高,春夏季较低,微生物生物量氮变化趋势与之相反。土壤中氮素各组分含量均表现为表层土高于下层土,土壤全氮、硝态氮、铵态氮平均含量及铵态氮层化比、土壤硝态氮与铵态氮比值随着化肥施用量的增加而增加,硝态氮层化比随施肥量的增加而减少。与不施肥相比,优化施肥促进微生物生物量氮含量的提升,而常规施肥导致微生物生物量氮含量下降。试验连续运行9 a后,施肥导致土壤pH和水分含量下降,对小麦、大豆产量有显著影响,与不施肥处理相比,小麦、大豆平均增产50.20%、45.29%。麦豆长期轮作种植模式下优化施肥在基本保证作物产量的同时,降低土壤中全氮、硝态氮、铵态氮含量,增加微生物生物量氮含量,减少化肥施用量。     

长期定位施有机肥对西北半干旱区土壤酶活性的影响

为了探明长期施用有机肥对旱地土壤酶活性的影响,为旱地土壤改良技术体系的建立提供依据。在宁南旱区进行3a有机肥定位施用试验,设置3个有机肥施用量水平:30 000kg/hm2(L)、60 000kg/hm2(M)和90 000kg/hm2(G),以不施有机肥作为对照(CK)。结果表明,长期施用有机肥对0~20cm土层土壤脲酶、磷酸酶、蔗糖酶影响较为显著,特别是高量有机肥处理,3a较对照平均提高幅度分别为127.7%、26.1%和19.5%;各有机肥处理0~20cm土层土壤脲酶、磷酸酶活性大小顺序基本为G≥ML≥CK,G和M处理效果最显著,3a较对照分别提高(P0.05)32.5%~197.2%和16.7%~34.8%;各有机肥处理过氧化氢酶变化规律不明显,基本维持在8.07~9.48U4。说明,旱地施有机肥对提高一些土壤酶活性有显著效果。