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土壤持水特性是对土壤水分有效性的一种反映,不同土壤持水特性存在差异。为了解东北地区主要旱田耕地土壤的持水特性,本研究通过定点采样方法,在不同地区选择了典型的黑土、草甸土、白浆土、碱土、褐土5类旱田耕地土壤,通过压力膜法得出不同水柱压力下土壤水分实测值,并通过Van Genuchten和Garden模型进行模型拟合,相关性极显著,通过Van Genuchten绘制土壤水分特征曲线,从曲线看出,不同类型土壤持水特性存在差异,0~10 cm土层各土壤水分特征曲线差异大、曲线分散,草甸土、白浆土、碱土含水量在各压力下均处于较高水平,褐土最低,黑土居中; 10~20 cm土层土壤水分特征曲线在低吸力阶段差异仍较大,高吸力阶段差异小,褐土含水量最低,草甸土、白浆土、碱土趋于一致,黑土居中; 20~30 cm土层差异减小,褐土、碱土、黑土趋于一致;通过Garden模型计算土壤比水容量,不同水吸力下,褐土比水容量最高,其次是黑土,草甸土、白浆土和碱土比水容量较低,说明褐土和黑土释水能力强;土壤饱和含水量与土壤容重显著负相关,土壤有效持水库容与土壤大颗粒、土壤0. 02 mm的颗粒呈极显著负相关,与0. 02~2 mm的颗粒含量呈显著正相关;草甸土、碱土、白浆土饱和持水库容高,但有效库容低,与褐土、黑土相反。因此,提高土壤持水能力要根据土壤的物质特性提出对应措施。 相似文献
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“旋松一体”耕作对潮土和砂姜黑土物理性质及作物生长的影响 总被引:1,自引:0,他引:1
为改善潮土和砂姜黑土容重大,穿透阻力强,犁底层紧实等结构障碍。研究提出一种“旋松一体”耕作方式,并在山东德州的典型潮土和安徽怀远的典型砂姜黑土进行试验。其中,潮土设置旋耕15 cm、旋松一体30 cm两个处理;砂姜黑土设置旋耕15 cm、深翻30 cm和旋松一体30 cm三个处理,研究旋松一体耕作对两种土壤0 ~ 40 cm土层土壤容重、紧实度、水分动态和小麦玉米根系及产量生长的影响。结果表明:与旋耕相比,旋松一体耕作显著降低了潮土和砂姜黑土容重和穿透阻力,与深翻相比,旋松一体耕作也显著降低了砂姜黑土容重和穿透阻力。旋松一体耕作显著提高了降水后土壤水分下渗速度、下渗量及下渗深度,进而提高潮土深层,砂姜黑土小麦季表层及玉米季深层土壤体积含水量。与旋耕相比,旋松一体耕作分别增加潮土和砂姜黑土小麦产量11.4%和7.1%,玉米产量6.7%和37%(受涝害胁迫),提高直接经济收益1748和3277元hm?2。旋松一体耕作有效改善了潮土和砂姜黑土物理性质,提高作物产量和经济效益显著,可作为华北平原土壤耕层结构改良的新型耕作模式。 相似文献
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为探究黄淮海旱作区耕层土壤质量特征,基于土壤物理、化学及剖面特征,建立黄淮海旱作区耕层土壤质量评价指标体系,运用主成分分析法构建耕层质量评价指标的最小数据集(minimum data set,MDS),结合障碍因子诊断模型揭示黄淮海旱作区耕层土壤质量特征及其障碍因素。结果表明:1)研究区耕层土壤质量评价最小数据集由土壤有机质、土壤阳离子交换量、土壤pH、耕作层厚度、耕作层穿透阻力和耕作层压实度构成,基于最小数据集和全指标数据集的耕层土壤质量指数间显著正相关(R2=0.61,P<0.05),Nash有效系数和相对偏差系数分别为0.601和0.181,表明最小数据集的指标能够代替全部数据集指标对黄淮海旱作区耕层质量进行评价;2)研究区耕层土壤质量总体处于中等水平,质量指数为0.25~0.61;适宜耕层各项指标如下:耕作层厚度不小于17.20 cm,耕作层穿透阻力不大于896.10 kPa,耕作层土壤压实度不大于78.01%,pH值为8.01~9.37,有机质不小于17.87 g/kg,阳离子交换量不小于21.13 cmol/kg;3)黄淮海旱作区存在明显的障碍类型,耕层障碍可分为薄化紧实与养分贫瘠障碍耕层、养分贫瘠耕层、土壤紧实型耕层3类。其中有机质含量低、阳离子交换量低、耕作层压实度过高是黄淮海旱作区耕层质量主要障碍。研究为黄淮海旱作区耕层土壤质量提升和改善提供理论支撑。 相似文献
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耕作方式和土壤类型对皖北旱作农田土壤紧实度的影响 总被引:2,自引:0,他引:2
为探明旱作区耕地质量变化,了解旱作区耕作管理方式对农田质量的影响,以皖北旱作区农田土壤为研究对象,研究分析了0—40cm不同深度土壤紧实度梯度变化,揭示耕作方式、土壤类型、土壤容重和土壤含水量对土壤紧实度变化的影响。结果表明:从总体上来看,在0—40cm土层深度下,土壤紧实度随深度的增加呈先增加后稳定的规律,20cm以后土壤紧实度逐渐稳定;全区平均耕层深度为14.14cm,平均耕层紧实度为573.63kPa。从耕作方式来看,旋耕在30cm之前各层土壤紧实度均大于翻耕地区,旋耕平均耕层深度为12.5cm,翻耕平均耕层深度为16.8cm,是旋耕的1.34倍。从土壤类型来看,不同土壤类型之间土壤紧实度的差异也很明显,潮土各土层平均紧实度均大于砂姜黑土,且随着深度的增加差距逐渐增大。从影响因素来看,土壤紧实度变化与土壤容重变化在水平和垂直方向上呈正相关;土壤紧实度变化与土壤含水量变化关系复杂,总体来看二者水平方向呈正相关,垂直方向呈现负相关。研究成果将为后续探究土壤结构变化过程及规律,旱作区耕层及犁底层变化迁移过程提供依据,对改善皖北旱作区农田质量状况提供数据理论支撑。 相似文献
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东北旱作区粮食产量冷热点格局及耕层特征差异 总被引:3,自引:0,他引:3
基于2005~2015年东北旱作区85县市的粮食单产数据和土壤属性数据,探讨了东北旱作区粮食单产冷热点时空格局演变特征,并分析了不同冷热点区耕层特征的差异。结果表明:(1)2005、2010和2015年东北旱作区粮食单产全局Moran’s I值分别为0.57、0.41、0.65,呈现明显空间集聚特征。吉林省旱作区中部、黑龙江省旱作区南部县市是稳定的粮食单产热点区;而各级冷点区在吉林省旱作区西部和黑龙江省旱作区北部、西南部集中连片分布。(2)粮食单产一、二级热点区土壤容重在10~20 cm土层最高,分别为1.51 g cm-3、1.53 g cm-3,呈现亚表层较高的特点。粮食单产一级冷点区各土层深度有机质含量均大于其他类型区;而二级热点区各土层深度有机质含量均小于其他类型区。(3)东北旱作区56.00%的样点耕层厚度在15~25 cm之间,53.03%的样点压实层厚度在5~10 cm之间。一级热点区耕层厚度在15~25 cm和压实层厚度在5~10 cm的样点各占该类型区样点数的81.82%和68.18%,呈现"耕层较厚、压实层厚度适中、穿透阻力相对较小"的特点。 相似文献
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不同耕作方式对砂姜黑土物理性质和玉米生长的影响 总被引:9,自引:1,他引:9
砂姜黑土结构不良是影响其生产力的主要限制因子。为改良其土壤结构,基于安徽龙亢农场砂姜黑土耕作定位试验基地,设置免耕、旋耕、深松和深翻四种处理,研究不同耕作方式对砂姜黑土0~40 cm土层土壤物理结构、玉米根系发育及其产量的影响。结果表明:1)在玉米生育期内,免耕处理下0~40cm土壤平均容重和紧实度分别为1.52~1.57g·cm~(–3)和926~1 748 kPa,高于其他耕作处理;0~10 cm土层有效水分库容和饱和导水率低于其他耕作处理,分别仅为0.12 cm~3·cm~(–3)和3.5×10~(–5)mm·min~(–1);根系发育受到明显抑制,根长密度和根干物质的量密度较其他耕作方式分别降低42.5%~117%、35%~73.9%;2016—2017周年作物产量较深松和深翻降低8%~12%。2)与旋耕和深松相比,深翻处理下10~20cm土壤容重和10~30 cm土壤穿透阻力分别降低至1.39~1.51 g·cm~(–3)和725~1 575kPa,0~10 cm土壤饱和导水率显著提高至4.15×10~(–2) mm·min~(–1),0~20 cm土壤有效水分库容提高至17.9%~18.4%,促进了0~10 cm土层根系发育,具有较好的增产效果。3)相关分析表明根长密度与土壤容重(r=–0.74**,P 0.01)和穿透阻力(r=–0.73**,P 0.01)呈极显著负相关关系。综上所述,深翻改良砂姜黑土结构效果明显,有利于作物生长,为该区较适宜的耕作模式。 相似文献
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耕作方式对辽西褐土区土壤穿透阻力的影响及机理 总被引:2,自引:2,他引:0
为了探明耕作方式转变对土壤物理性质的影响,研究设置田间定位试验,监测长期旋耕转变为免耕和深松耕后土壤容重、水分和穿透阻力的变化特征。试验设免耕(no tillage,NT)、深松(subsoiling,SS)、旋耕(rotary tillage,RT)3个处理,在玉米生长季监测土壤含水量、容重和穿透阻力动态,定量并分析土壤穿透阻力对含水量和容重变化的响应。结果表明,玉米生育期NT处理的土壤容重保持相对稳定,RT和SS处理容重逐渐增大;与RT和SS处理相比,NT处理增加0—30 cm的容重、0—45 cm的含水量和0—15 cm的穿透阻力,但在干旱时期降低15—45 cm的穿透阻力,避免了土壤紧实对玉米的胁迫。基于含水量和容重参数,建立了预测土壤穿透阻力的指数模型,其P<0.001,R2为0.77。模型结果表明,当容重>1.4 g/cm3且含水量<0.13 cm3/cm3时,土壤穿透阻力将大于限制作物生长的阈值(2 MPa);在含水量<0.2 cm3/cm3时,土壤穿透阻力对含水量的敏感性显著高于容重,说明该区域干旱(水分)引起的土壤紧实度增加比压实更为重要。免耕有助于该区域保持土壤水分,同时降低容重增加导致的土壤紧实效应,有利于避免土壤紧实胁迫对作物生长的影响。 相似文献
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本文研究了中国东北地区不同纬度梯度农田土壤Olsen-P在0~100cm剖面中的分布特征。结果表明,除公主岭和大石桥外,其他各点土壤Olsen-P含量在0~20cm土层较高,20~40cm土层迅速下降,40~100cm各土层又逐渐升高,但底层要远低于表层。不同纬度梯度下各点0~20cm土层Olsen-P含量为暗棕壤>黑土>棕壤,高纬度地点Olsen-P含量具有高于低纬度地点的趋势;20~100cm各土层Olsen-P含量总体表现为黑土和暗棕壤相对较高,棕壤区偏低,没有明显的纬度分异现象。施肥等农田管理措施对0~20cm土壤Olsen-P含量有明显影响,其他土层Olsen-P含量可能主要受磷素运移特点和成土母质等因素影响。 相似文献
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为探明生物结皮如何改善土壤物理性质从而促进水土保持,针对黄土高原风沙土和黄绵土上发育的藓结皮,以无结皮为对照,原状取样后分别使用高分辨率CT扫描仪和高精度土壤贯入仪测定其孔隙性状与穿透阻力,并构建结构方程模型剖析生物结皮对土壤孔隙度和穿透阻力的作用途径。结果表明:藓结皮发育改变土壤孔隙特征参数,并显著提高表层0—2 cm土壤总孔隙度(p=0.01),在此土层内,风沙土和黄绵土上藓结皮的总孔隙度比无结皮分别增加1.62,2.12倍,且藓结皮的孔隙度随土层深度增加呈指数降低。藓结皮和无结皮的土壤面孔率在0—1 cm土层内均急剧下降,但藓结皮整体面孔率显著高于无结皮(p<0.001)。随土层深度增加,藓结皮的土壤穿透阻力总体呈增大趋势,但在结皮层中部发生突变,越过结皮层后趋于平稳。在2种土壤上,藓结皮的面孔率与穿透阻力均呈对数负相关关系,无结皮中则分别呈线性正相关和对数负相关关系。黄土高原藓结皮通过改变孔隙度和机械组成等间接途径,极显著地提升表层土壤穿透阻力,增强土壤表面稳定性,为区域水土保持和生态恢复提供有利条件。 相似文献
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我国典型农田长期施肥小麦氮肥回收率的变化特征 总被引:5,自引:1,他引:5
为阐明长期不同施肥下小麦氮肥回收率的时间演变特征及空间差异,为农田氮肥合理施用及提高氮肥回收率提供科学依据,对我国典型农田土壤—塿土、潮土、褐土、灰漠土、黄棕壤、黑土、中性紫色土、石灰性紫色土和红壤上设置的15-24年的长期试验的氮肥回收率及相关数据进行统计分析。结果表明,长期单施氮肥(N)、氮钾配施(NK)下,小麦氮肥回收率随时间延长而显著降低,降低速率为红壤(7.24)>黄棕壤(4.16)>塿土(1.48)、中性紫色土(1.44)、潮土(1.06)>石灰性紫色土(0.60);化肥配合及与有机肥配施(NP、NPK、NPKM)的氮肥回收率在潮土、灰漠土、黄棕壤、黑土、中性紫色土上随时间变化不大。化肥配合施用(NPK)下,塿土、潮土、褐土、灰漠土、黄棕壤、黑土、中性紫色土、红壤和石灰性紫色土上的小麦氮肥回收率平均值分别为76.8%、73.4%、56.4%、44.9%、44.4%、33.8%、41.7%、33.6%、26.2%。小麦氮肥回收率以北方暖温带的塿土、潮土、褐土大于南方中亚热带紫色土和北方中温带的黑土。 相似文献
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东北主要旱地耕作土壤冻融环境分析 总被引:1,自引:0,他引:1
从气候环境方面讨论了东北地区主要旱地耕作土壤的冻融环境,通过分析年平均气温、1月气温、小于0℃日数、气温年较差、暖季升温表明,以上因素对黑土的冻融作用影响比较大,对黑钙土和白浆土的冻融作用影响次之,对棕壤土和褐土的冻融作用影响最小;年平均降水和秋季后期降水对棕壤土的冻融作用影响比较大,对黑土和白浆土的冻融作用影响次之,对黑钙土和褐土的冻融作用影响相对较小;草甸土分布极为广泛,各项指标都随纬度变化而不同,草甸土遭受的冻融作用也随纬度变化而不同。 相似文献
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北京地区2种类型土壤优先流染色形态特征及其影响因素 总被引:4,自引:0,他引:4
通过野外染色示踪试验结合室内图像解析技术,对北京地区2种类型土壤(淋溶褐土和潮土)进行了优先流染色形态特征及其影响因素研究。结果表明:(1)样地土壤用浓度为4g/L的亮蓝溶液27.3L染色后,淋溶褐土基质流深度均值为7.72cm,潮土为8.56cm,潮土优先流发生相对滞后;(2)淋溶褐土的优先流比、染色面积比、最大染色深度和长度指数均大于潮土,优先流现象更明显;(3)淋溶褐土优先路径集中区较多,侧向流较发达,且染色面积比和土壤深度相关性大于潮土,两者关系更密切;(4)2种类型土壤的土壤质地和土壤有机质与染色面积比显著相关(P0.01),直径为1~3mm的根长密度也和染色面积比呈显著相关(P0.05)。淋溶褐土优先流现象比潮土更明显,2种类型土壤对优先流染色特征影响较大的为土壤质地、土壤有机质和直径为1~3mm的根长密度。 相似文献
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为了解河南省分布面积最大的两种类型土壤中硫素的转移、转化和积累规律,从而指导硫肥的合理施用,本研究测定了黄褐土和潮土烟田上层(0~20 cm)、中层(20~40 cm)和下层(40~60 cm)土壤在烤烟关键生育期(移栽前、团棵期、现蕾期和收获后)的全硫、有机硫、无机硫和有效硫含量。结果表明:①团棵期,黄褐土上层各形态硫含量降低、中下层各形态硫含量增加,潮土中上层各形态硫含量增加、下层各形态硫含量下降;现蕾期,黄褐土中层无机硫和有效硫含量降低,潮土中层各形态硫和下层无机硫、有效硫含量均下降;收获后,黄褐土中下层无机硫和有效硫含量降低,潮土各土层无机硫和有效硫含量增加、有机硫含量降低。②在黄褐土和潮土烟田,现蕾期烤烟体内的全硫积累量分别约为当地硫肥施用量的25.35%和11.84%,且与移栽前相比,黄褐土各土层各形态硫在烤烟收获后均显著增加;收获后潮土上层有机硫含量略有降低(-10.21mg/kg)、但无机硫(+175.11 mg/kg)和有效硫(+174.99 mg/kg)含量显著增加,中层各形态硫含量均增加显著,下层有机硫和全硫含量降低、但无机硫和有效硫含量增加。综上,黄褐土和潮土试验点的硫肥施用量均大于需求量。但黄褐土中可能因硫素的转移能力较弱、向有机硫转化的能力较强,硫素更容易在各层土壤积累,而潮土中过量的硫则可能较易转移和淋失,污染其他土壤及地表和地下水,因此,黄褐土和潮土烟田的硫肥施用量均应适当减少,且潮土烟田还应适当减少基肥施用量、增加追肥次数并减小施肥深度,以减少土壤硫素的积累和淋失,从而减少土壤面源污染。 相似文献
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安徽省土壤有效硫现状及时空分布 总被引:1,自引:1,他引:1
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深松深度对砂姜黑土耕层特性、作物产量和水分利用效率的影响 总被引:3,自引:1,他引:2
研究深松深度对砂姜黑土耕层特性、作物产量和水分利用效率的影响,可为构建砂姜黑土合理耕层的耕作深度指标提供依据。本研究基于多年定位大田试验,采用大区对比设计,设置4个深松深度(30 cm、40 cm、50 cm、60 cm)处理,以旋耕(RT,平均耕作深度为15 cm)作为对照,研究不同深松深度对土壤紧实度、土壤三相比(R)值、作物根系形态、作物产量和水分利用效率的影响。研究结果表明,深松深度增加能显著降低土壤紧实度,使土壤的三相比(R)更加合理,进而促进作物根系生长。不同深松深度中,深松60 cm处理的土壤紧实度和三相比(R)值与对照相比降幅最大,深松40 cm处理的冬小麦根系生物量最大,深松50 cm处理的夏玉米根系生物量最大。深松不仅增加作物产量,还提高作物水分利用效率。深松30 cm处理的周年作物产量最高,比对照增产12.2%,但与深松40 cm处理差异不显著。深松50 cm处理的周年水分利用效率最高,但与深松30 cm和深松40 cm处理差异不显著。深松30 cm、40 cm和50 cm的周年水分利用效率比对照分别增加9.1%、8.8%和12.7%。因此,砂姜黑土适宜的深松深度为30~40 cm。 相似文献
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