渭北不同园龄苹果园土壤团聚体状况及演变趋势研究

为了探索果业生产和果园管理措施对土壤质量的影响,选取了渭北旱源苹果主产区彬县10a幼龄和21a老龄苹果园0~40 cm土壤为研究对象,以农田为对照,采用干筛法和湿筛法研究了不同种植年限果园土壤团聚状况与演变趋势。结果表明:渭北地区土壤机械稳定性团聚体以0.25 mm微团聚体为优势级别,仅0~20 cm处随园龄递增果园土壤团聚化趋势较为明显,0.25 mm土壤团聚体含量(DSAC0.25)、平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)均显著增大,团聚体分形维数(D)递减,但是,10~0.25 mm和5~1 mm最有价值团聚体和团聚体系数(KCTP)均在递减。渭北土壤水稳性团聚组成中约60%为0.25 mm微团聚体,在0~30 cm处土壤水稳性团聚体的MWD、GMD和WSAC0.25呈现为农田(对照CK)10a果园21a果园,随园龄递增有明显增大趋势。0.25 mm团聚体的破坏率(PAD0.25)随园龄增加显著增大,递增幅度随土层深度增加而递减。相关分析表明,土壤总有机碳(TOC)、颗粒态有机碳(POC)与机械稳定性团聚体各项指标呈极显著相关,土壤碳酸钙含量、黏粒含量与水稳定团聚体多项指标呈极显著相关,PAD0.25与土壤理化性质呈显著相关。研究表明,果树种植在表观上明显提高了渭北地区表层0~20 cm土壤机械稳定性大团聚体数量,增强了土壤抗风蚀能力,但却显著降低了土壤团聚体的农艺质量及其稳定性,果园土壤团聚体的农艺质量显著退化与有机物及碳酸钙含量递减有着直接关系。     

种植年限对山银花土壤质量的影响

以贵州地产山银花不同种植年限土壤为研究对象,通过野外调查与室内分析相结合的方法,对比研究了山银花不同种植年限下土壤团聚体、土壤肥力和土壤重金属的污染程度。结果表明:土壤中5~1mm和1~0.25mm团聚体占的比例最高,粒径大于1.00mm水稳性土壤团聚体的总量都是根区大于非根区,总体上土壤结构性好;碱解N、有效P、速效K,有机质等土壤肥力指标等级大都为Ⅰ级或者Ⅱ级,大部分处于丰富水平,11~20a的根区土壤养分丰富比例最高;参照贵州省土壤背景,重金属As随着种植年限增加污染程度有增加趋势,总体土壤尚清洁。研究可筛选出高产优质山银花的最佳种植年限,为贵州生产高产优质山银花的栽培管理及施肥技术奠定基础。     

不同胶结物质对黄绵土团聚体形成的影响

通过室内培养试验,采用PAM、腐殖酸、壳聚糖、硫酸铝4种土壤结构胶结剂对促进黄绵土0.25mm团聚体形成大团聚体的过程和效果开展研究。结果表明:(1)从新形成土壤团聚体的粒径分布来看,4种胶结剂均有利于0.25mm粒径的团聚体形成更大的团聚体,尤其是对于增加5mm的土壤团聚体含量效果明显;(2)4种胶结剂施入0.25mm黄绵土团聚体,均可有效地增加黄绵土团聚体的平均重量直径和几何平均直径,提高了团聚体稳定性,且随胶结剂施用浓度的增加呈升高趋势;(3)不同胶结剂对促进黄绵土团聚体形成的能力表现为腐殖酸≈PAM壳聚糖硫酸铝。研究结果可为合理利用外源胶结剂改善土壤结构提供一定的科学依据。     

土壤胶结物质分布特征及其对黄土大团聚体稳定性的影响

通过对子午岭林区顶级植被辽东栎群落0—100cm土层有机无机胶结物质的含量与类型、土壤大团聚体稳定性进行野外调查采样与室内测定,对胶结物质含量与分布及其对大团聚体稳定性的影响进行了研究,探讨了不同胶结物质对大团聚体稳定性的影响。结果表明:(1)土壤有机碳和碳酸钙含量在剖面上呈现出完全相反的分布规律。有机碳含量随土层的加深而降低,其中0—20cm土层中有机碳含量显著高于20—100cm土层;而碳酸钙含量随土层的加深而增加,其中20—100cm土层中碳酸钙含量显著高于0—20cm土层。土壤黏粒含量随土层的加深逐渐增加,但总体上变化不明显。(2)土壤大团聚体稳定性随土层的加深而降低,其中在20—70cm土层中大团聚体稳定性随土壤深度的增加变化最为剧烈(与0—20cm土层相比,破坏率增加了581.00%)。40—100cm土层中大团聚体破坏率是0—20cm土层中的7.25倍,表明表层大团聚体稳定性远远高于底层。(3)黄土大团聚体稳定性的提高主要取决于土壤有机碳含量。而在有机碳组分中,矿物结合态有机碳对大团聚体稳定性的提高起最直接作用。研究结果揭示了黄土主要胶结物质在土壤剖面中的分布特征,明确了矿物结合态有机碳是直接影响黄土大团聚体稳定性最强烈的胶结物质,这为培育良好的土壤结构体提供了一定的科学依据。     

洛川县不同种植年限果园土壤基本性质与重金属含量评价

研究了洛川县20 a与60 a果园土壤基本性质和土壤中的重金属含量,并对土壤环境质量进行了评价.结果表明,洛川县20 a与60 a果园土壤为壤土,CaCO3含量最大值为141.71 mg/kg,土壤TOC平均含量大于1.26%,土壤pH值在7.95～8.62之间,土壤特征基本满足苹果生长的要求,20 a与60 a果园土壤重金属含量均略大于其背景值,砷的最大平均含量值为14.4 mg/kg,铬为84.4 mg/kg,铜为31.7mg/kg,铅为24.8 mg/kg,镍为33.1 mg/kg,锌为144.5 mg/kg,但两果园土壤环境指标的单项污染指数均小于1,综合污染指数小于0.7,土壤环境质量为清洁.     

胶结物质驱动的土壤团聚体形成过程与稳定机制

团聚体是土壤的基本组成单元，影响着土壤水、气、热及养分的保持和运移。胶结物质在团聚体形成过程中起关键作用，但不同类型胶结物质在土壤团聚体中所起作用与机理尚缺乏系统总结。本论文回顾了土壤团聚体相关的关键理论，梳理了不同地理环境与人为活动下土壤团聚体中胶结物质类型、形态、转化与作用机制，探讨了胶结物质对土壤团聚体结构与稳定性的影响，提出了胶结物质驱动的土壤团聚体自组织形成过程模型，阐明了土壤团聚体的形成与转化机制。最后对土壤团聚体研究领域未来的发展进行展望，特别是在土壤团聚体的原位分析方法、土壤团聚体形成过程的定量化描述、土壤团聚体稳定性在景观尺度上的空间结构、良好土壤结构体培育的产品与技术研发等方面还有待加强。这些工作的开展将对培育良好土壤团聚体、揭示土壤物质循环与演化过程、提高土壤质量和生产力等具有重要的科学意义和生产实践价值。     

不同种植年限对核桃园土壤团聚体 稳定性及其有机碳组分的影响

利用时空置换法,分析核桃栽培管理过程中土壤团聚体尺度下有机碳（SOC）及其组分（活性碳、惰性碳）的演变特征,为我国核桃园可持续发展提供科学依据。采用“合适湿度”干筛法和改良Walkley-Black法,以河北省绿岭果业有限公司核桃基地3个种植年限核桃园（7、14、21年）及临近未种植核桃的荒地为研究对象,分析不同种植年限核桃园土壤团聚体分布和SOC及其组分的差异。结果表明：（1）随种植年限的增加,核桃园表层（0～40 cm）土壤>2和<0.25 mm团聚体比例分别表现出增加与降低的趋势,从而导致土壤团聚体平均重量直径（MWD）随之增加（增幅为2.3%～18.2%）;同时,0～20 cm土层团聚体MWD值显著高于20～40和40～60cm土层。（2）表层土壤中大粒径（>2和2～0.25 mm）团聚体SOC（包括活性碳、惰性碳）含量、活性及全氮含量基本表现出随种植年限增加而增加的趋势,而深层（40～60 cm）土壤及<0.25 mm团聚体中的上述指标（如SOC含量、活性及总氮含量）对种植年限响应不敏感。（3）SOC（包括活性碳、惰性碳）含量、SOC活性、全氮含量、碳...     

花岗岩侵蚀劣地不同种植年限果园土壤团聚体的稳定性

[目的]对花岗岩侵蚀劣地不同种植年限果园土壤团聚体稳定性进行研究,为南方花岗岩丘陵区侵蚀劣地的综合治理工作提供科学参考.[方法]以桂东南花岗岩丘陵区柑橘园土壤为研究对象,运用Le Bissonnais(LB)法测定了侵蚀区不同种植年限(0,3,7,12,16,21 a)果园土壤团聚体组成及其稳定性,探究团聚体稳定性随种...     

长期施肥对潮土团聚体有机碳分子结构的影响

采取长期施用有机肥（CM）、一半化肥氮和一半有机肥氮（HCM）、化肥（NPK）和不施肥对照（CK）的土壤,用湿筛法分为大团聚体（2000~250 μm）、微团聚体（250~53 μm）和粉砂 黏粒组分（<53 μm）,利用固态13C-核磁共振技术分析了土壤和团聚体中有机质的分子结构特征。结果表明,随着团聚体粒径减小,烷基碳/烷氧碳比值逐渐提高,并与土壤C/N呈显著负相关（R2 = 0.421,p = 0.022）,表明随着团聚体粒径减小,有机质的分解程度不断增加。与对照土壤相比,长期施用有机肥（HCM和CM处理）提高了土壤中烷氧碳和羰基碳的相对含量,烷氧碳的增加主要是由于大团聚体中甲氧基和含氮烷基碳相对含量的增加,羰基碳则主要在大团聚体和微团聚体中积聚。施用化肥土壤提高了烷氧碳和烷基碳的相对含量,烷氧碳增加主要是由于大团聚体中甲氧基和含氮烷基碳以及微团聚体中含氧烷基碳相对含量的提高,烷基碳增加主要发生在大团聚体。有机肥和化肥处理土壤中芳基碳相对含量降低1.8%~4.6%,主要是大团聚体和微团聚体中芳基碳比例下降引起的。而在粉砂 黏粒组分中芳基碳和酚基碳均增加,烷基碳相对含量降低5.9%~7.1%,表明施肥更利于芳香碳在小粒径组分中积累,减弱烷基碳在小粒径组分中的积累。结果表明长期施用有机肥可通过大团聚体和微团聚体物理保护肥料带入的大量碳水化合物和有机酸从而提高土壤有机碳含量。     

不同种植年限对稻-蒜轮作土壤团聚体水稳定性及其养分的影响

研究稻-蒜轮作土壤团聚体稳定性及其养分变化对种植年限的响应特征,以期为长期稻-蒜轮作土壤的施肥措施及其可持续利用提供科学依据。以成都平原稻-蒜轮作土壤为研究对象,研究分析不同稻-蒜轮作种植年限(<10、15、>20年)对不同土层(0～20、20～40 cm)土壤机械组成、团聚体分级及其养分含量的影响。结果表明:(1)稻-蒜轮作种植年限的增加使0～20 cm土层粘粒含量显著增加了28.27%,粉砂粒组分显著降低了7.89%;(2)稻-蒜轮作的土壤均以1～0.25 mm团聚体为优势粒径,与稻-蒜轮作种植年限<10年相比,种     

宝鸡不同密度旱作苹果园产量和深层土壤水分动态响应模拟

为揭示半湿润黄土台塬沟壑区不同密度旱作苹果园产量长周期演变趋势与深层土壤水分变化动态, 应用WinEPIC模型定量模拟分析了1965-2009年期间宝鸡6种种植密度(D1: 2 m×3 m; D2: 2 m×4 m; D3: 2.5 m× 4 m; D4: 3 m×4 m; D5: 4 m×4 m; D6: 4 m×5 m)苹果园果品产量和0~15 m土层土壤水分变化动态, 并据此确定了当地旱作苹果园最佳种植密度和适宜种植年限。结果表明: (1)在1968-2009年42年苹果产果期间, 各密度苹果园果品产量呈现逐渐增高后又强烈波动性降低趋势, 前21年平均产量明显高于后21年。(2)随着种植密度增大, 苹果园果品产量逐渐增加, 当种植密度达到D3(2.5 m×4 m)~D4(3 m×4 m), 即833~1 000 株·hm^-2后, 增产幅度趋缓。(3)随着种植密度增加, 果园0~15 m土层土壤有效含水量逐渐降低, 深层土壤干层形成时间逐渐缩短。(4)从产量、干旱胁迫日数、土壤有效含水量和土壤剖面湿度分布演变趋势和变幅分析, 宝鸡旱作苹果园地最佳种植密度为D3(2.5 m×4 m)或D4(3 m×4 m), 即833株·hm^-2或1 000株·hm^-2, 种植年限为30年左右为宜。     

生草对渭北旱地苹果园土壤有机碳组分及微生物的影响

在渭北旱地苹果园行间播种毛苕子（Vicia villosa）、白三叶（Trifolium repens）、黑麦草（Lolium perenne）和早熟禾（Poa pratensis）,以清耕为对照,对0100 cm土层的土壤有机碳各组分及微生物群落功能多样性进行研究。结果表明,行间生草可显著增加040 cm土层土壤的总有机碳（TOC）、颗粒有机碳（POC）、轻质有机碳（LFOC）、易氧化有机碳（ROC）、可溶性有机碳（DOC）和微生物量碳（MBC）,豆科牧草毛苕子和白三叶的各有机碳含量总体上高于禾本科牧草黑麦草和早熟禾。其中在020 cm土层中,豆科牧草的TOC含量平均每年增加约1.2 g/kg,禾本科牧草每年增加约0.9 g/kg。生草处理的微生物群落碳源利用率（AWCD）、微生物群落Shannon 指数（H）和微生物群落丰富度指数（S）均高于清耕处理,其中豆科牧草的微生物活性更高。因此,生草可以提高土壤有机碳各组分的含量、土壤微生物群落碳源利用率、微生物群落的丰富度和功能多样性,豆科牧草毛苕子和白三叶提高效应更加明显。     

植物源有机物料对果园土壤微生物群落多样性的影响

【目的】苹果园土壤肥力持续下降,禽畜废弃物肥源严重不足,施用植物源有机肥成为生产中改善果园土壤状况的重要措施之一。本试验利用BIOLOG微平板技术研究了盆栽条件下添加植物源有机物料及其腐殖化过程驱动因子对果园土壤微生物群落多样性的影响,探讨葡萄糖、 尿素和蚯蚓在植物源有机物料向土壤碳库转化中的作用,为揭示果园土壤质量的演变机制提供参考。【方法】取苹果园020 cm土层土壤,与苹果枝条、 玉米秸秆和果园杂草粉碎物混合,栽植2a生苹果砧木山定子幼苗,分别添加尿素、 葡萄糖和蚯蚓,利用BIOLOG微平板技术进行土壤微生物群落多样性分析。不同处理的土壤浸提液在 BIOLOG生态测试板中培养,取培养96 h时微平板光密度值进行多样性指数计算,分别用丰富度指数S 表示被微生物群落利用的基质数量,多样性指数表示反应孔与对照孔光密度值之差和整块板总差的比值,均匀度指数 E表示可培养微生物的种类均匀度,优势度指数Ds用于评估某些最常见种的优势度。对土壤微生物群落利用BIOLOG微平板中六类碳源（碳水化合物类、 氨基酸类、 羧酸类、 多聚物类、 芳香族类和胺类）的情况进行主成分分析,明确不同处理微生物对碳源利用能力的差异。【结果】有机物料种类、 小分子有机物和蚯蚓数量均对平均吸光值（AWCD值）有显著影响,在培养0~24 h,玉米秸秆+葡萄糖+12条蚯蚓（T4）和果园杂草+葡萄糖（T9）处理的AWCD值明显高于其他处理,微生物群落的活性较强,碳源开始利用较早。2496 h时,AWCD呈指数增长,120 h后趋于平缓,以玉米秸秆+葡萄糖+12条蚯蚓（T4）、 苹果枝条+葡萄糖+6条蚯蚓（T2）、 果园杂草+葡萄糖（T9）处理斜率最大,其次为玉米秸秆+尿素+6条蚯蚓（T6）和苹果枝条+尿素（T1）处理; 小分子有机物种类对微生物群落丰富度指数（S）和优势度指数（Ds）的影响显著,丰富度指数（S）以苹果枝条+葡萄糖+6条蚯蚓（T2）最大,优势度指数（Ds）以玉米秸秆+葡萄糖+12条蚯蚓（T4）最大,各处理的多样性指数（H）和均一度指数（E）差异不显著; 对碳源利用主成分起分异作用的主要是碳水化合物类和多聚物类。【结论】与秸秆和杂草处理相比,苹果枝条处理土壤微生物群落多样性较丰富,加入葡萄糖为土壤微生物提供可迅速利用的碳源,微生物功能多样性也显著增加; 蚯蚓活动对微生物群落多样性的影响比葡萄糖小,尿素对微生物群落多样性的影响也较小,但同时添加尿素和葡萄糖有助于微生物多样性的增加。     

种植年限及密度对渭北旱塬苹果园深层土壤干燥化的影响

为探究种植年限及密度对苹果园土壤干燥化变化的影响,以渭北旱塬洛川县不同种植年限和密度的果园为研究对象,采用烘干法测土样,2008年及2015年分别2次测得不同果园15 m深土层含水量,以自然条件下农田为对照,分析其干燥化变化规律。结果表明:1)2008年测定5、10、15、20、25 a果园的土壤干燥化指数分别为6.46%、32.68%、37.65%、63.33%和62.81%,2015年测定当年果园经过7 a后的12、17、22、27、32 a果园的土壤干燥化指数分别为35.98%、59.65%、42.21%、75.06%和70.09%,随着树龄增大,土壤干燥化指数整体增大,干燥化程度加剧;5 a生苹果幼园土壤干燥化轻微,程度接近自然条件下农田;树龄15 a后的果园土壤干燥化波及深度达11 m左右的古土壤蓄水层,至17 a后渭北旱塬古土壤层的缓冲作用已经丧失,果园产量及果实品质受限于当年降雨。2)研究中株行距密度从3 m×4 m变为4 m×6 m的22、25和32 a果园,干燥化进程得到控制,干燥化速率大幅下降,降低果园密度可以缓解因苹果树树龄增长造成的果园干燥化加剧,间伐措施后的果园降雨有所盈余,可以改善土壤干燥化现状;但在亏水年,间伐后的果园在充分利用降雨时,还需深层土壤水分的弥补,在树龄大的果园尤为常见,单靠间伐措施只能延迟土壤干层的形成。因此,要控制和减缓土壤干燥化的发展,应在干燥化影响波及古土壤层前采取措施,也即种植12 a左右,果园处于中度干燥化程度时采取相应对策最佳。     

苹果园不同覆盖材料对土壤与近地微域环境及树体生长发育的影响

干旱是影响陇东雨养区苹果生产的主要限制因素之一,覆盖保墒是保证该区苹果稳产丰产的重要措施。为了探寻适宜于陇东地区苹果园的覆盖保墒措施,于19年生‘长富2号’苹果园,采用覆盖麦草(WM)、覆盖细河沙(SM)、覆盖黑色地膜(FM)的地表连续3年(2010年11月—2013年11月)覆盖处理,以清耕(CK)为对照,研究不同覆盖材料对果园环境及树体生长发育的影响。结果表明:4—6月干旱期,3年各覆盖处理0~100 cm土层的平均含水量均显著(P0.01)高于对照,且WM处理SM处理FM处理CK;覆盖第3年,从花芽膨大到果实采收,叶幕形成(幼果期)前0~500 cm土层WM处理和SM处理的耗水量显著(P0.01)低于CK,叶幕形成后则显著(P0.05)高于CK,但耗水总量略低于CK;FM处理在叶幕形成前后均显著(P0.01)高于CK。WM处理降低3—8月份5~25 cm各层土壤温度,而升高了9—11月份土温,但5~25 cm平均地温日变幅始终显著(P0.05)低于CK,同时近地表气温降低相对湿度升高;SM处理对地温的影响较小,但明显提高近地表气温而降低相对湿度;FM处理的地温及日变幅始终高于CK,近地表气温和相对湿度与CK接近。各种覆盖处理对苹果物候期均无明显影响。总体0~60 cm土层各种养分含量顺序为WM处理CKFM处理SM处理,且WM处理随年份增幅较大;FM处理0~20 cm土层与SM处理0~60 cm各土层的有机质、全氮和碱解氮等养分随年份降低最明显,相应的全盐量(包括WM处理0~20 cm土层)均显著(P0.01)低于CK。各种覆盖处理增加了苹果树体枝条生长量,但对枝类组成影响都不大。各种覆盖处理增加了果实单果重及产量,均以WM处理显著(P0.05)高于CK。水分利用效率WM处理显著(P0.01)高于其他处理。综上所述,陇东雨养区苹果园覆盖麦草效果较佳,长期覆沙和覆膜土壤须补充有机肥及其他养分,单一覆膜还需完善。     

黄土高原沟壑区塬面苹果园土壤水分特征分析

为了解长期种植果树对黄土高原沟壑区土壤水分的影响,对不同种植年限的塬面果园土壤水分特征进行了分析。结果表明:黄土沟壑区塬面果园土壤水分含量普遍低于80%田间持水量,水分较亏缺。0~10 m果园土壤平均含水量与3 m以下各层含水量均呈极显著相关关系,与2~3 m层含水量呈显著相关关系,与0~2 m层次的土壤含水量相关性不显著。土壤水分含量随种植年限的增加呈现先降低后又略有恢复的趋势,但水分恢复量不大。土壤水分波动性及其亏缺量随种植年限的增加呈现先增加后减小的抛物线型变化趋势。果树根系所吸收利用的土壤水分的深度,随着种植年限的增加而增深。在果树的主要生命周期内,其吸收利用的土壤水分最大深度可达8 m上下,耗水量最大时期为盛果中期(种植15年左右)。     

吉林省无公害中药材种植基地土壤环境质量评价

对吉林省7个无公害中药材规范化种植示范基地土壤环境质量现状评价结果显示,这7个基地各项污染指标均符合国家标准规定,单项污染指数和综合污染指数均<1,土壤环境质量为2级,适宜建立无公害中药材种植基地。     

煤粉尘添加量与温度对山西省两种土壤碳释放规律的影响

采用室内培养试验, 观测不同温度和不同煤粉尘用量条件下山西省电厂土和焦化厂土两种土壤的碳释放规律。结果表明, 室温(16~23 ℃)和25 ℃恒温下, 培养前期(4~9 d)土壤CO₂ 的释放量均为最大, 且25 ℃ 恒温培养土壤CO₂ 的释放量是室温条件下的2 倍左右。随煤粉尘添加量的增加, 土壤CO₂ 的释放量显著增加,且土壤活性有机质相应增加, 添加高量煤粉尘土壤CO₂ 的释放量最高达57.5 mg·kg^-1·d^-1, 两种土壤活性有机碳的增幅为0.3~3.8 g·kg^-1。不同温度和不同煤粉尘用量条件下电厂土释放的CO₂ 均高于焦化厂土, 可能是电厂土含有较高的有机碳和较低的黏粒所致。由此可知, 温度是影响土壤有机碳分解的主要因素, 其次是添加煤粉尘的量, 土壤理化性质也是原因之一。本研究表明, 煤粉尘的降落一方面增加了土壤CO₂ 的释放, 另一方面增加了土壤碳库。