无结构土壤透气性的初步研究

土壤的透气性是指土壤让空气穿透本身的能力。透气性是土壤很重要的物理性质,因为它不仅决定了土壤与大气间空气交换的速度^[1],而且和土壤的持水性有关^[2],测定土壤的透气性还可以了解土壤其他一系列的物理性质如排水的能力^[3]、地表迳流的速度^[2]、耐蚀性、空气容量^[3]及其结构性的程度等等。土壤中微生物活动的方向与强度、种籽的发芽、根系的发育及其吸收能力、土壤中养分的状态^[4]和影响农作物生活的其他重要土壤因素都有赖于土壤的透气性。     

土壤湿度计的原理与应用

土壤湿度计,又名张力计^[4]、负压计^[1],是测量土壤吸(水)力的一种仪器。     

不同熟化度红壤及红壤性水稻土的腐殖质组成及其特性

土壤腐殖质是评价红壤肥力的重要因素^[2],根据前人研究^[8,3,1]:一般土壤腐殖质的含量及组成受土壤地带性的影响。胡敏酸与富啡酸的比值自南向北逐渐递增,红壤胡敏酸与富啡酸的比值小于1。本文着重研究同一地区自然成土因素类同的情况下,红壤通过水旱耕作和培肥,土壤腐殖质的组成及特性的变化。     

苏南地区水稻土的合理耕作的研究

苏南地区传统的土壤耕作要求水稻移栽前耕层土壤“上有泥糊、下有团块”,认为泥糊有利于土壤的养分释放,团块有利于土壤通气^[2];而对于秋耕,力求达到耕层土碎、田面平整。为此,必须耕耙配套,因而每年化费的劳动和能量很大。七十年代以来,由于大面积发展双三制,耕作次数增多和溃水时间延长,难以实现晒堡,农民普遍反映土壤发僵,通气性变坏^[1,4,7],碎土更加困难。为了摸清传统土壤耕作制中存在的问题,探索合理的土壤耕作制,我们于1978-1979年在无锡等地进行了不同整地方法的田间试验,并就出现的问题进行了盆栽对比研究。     

南京近郊不同质地黄棕壤水分动态及其与杉木生长的关系

土壤水作为一个肥力因素,与林业生产有着密切的关系,许多国家的土壤学者都把它作为评价森林土壤生产力的关键因素之一^[6]。Zahner对于水分张力与林木生长曾作过详述^[7];而对于土壤有效水与杉木生长的关系,我国也曾有过报道^[3]为了进一步研究不同质地土壤的水分动态,近年来我们在南京近郊东善桥吉山附近本所幼龄杉木试验林,选择不同土壤质地的标准地,进行土壤含水量和杉木生长量的定位观察研究,以探索不同质地土壤水分动态与衫木生长的关系。现将试验结果叙述如下。     

南京黄棕壤的酥性和板性

我国长江下游广泛分布着发育于下蜀系黄土的黄棕壤.这些土壤大多都已耕种,但肥力较低,限制生产的土壤因素主要是板和瘦.如何提高黄棕壤的肥力便成为发展农业生产的急迫任务.过去已有不少土壤工作者对黄棕壤的发生发育^[1,2]和理化性质^[3-62]作过一些工作,对于阐明黄棕壤的成因和性质提供了有益的资料.但对土壤耕层的性质,特别是联系土壤肥力的提高问题很少研究.要提高耕作土壤的肥力,就得分辨土壤的肥瘦和好坏.     

不同耕作模式和生物炭添加对黑土区土壤氮磷转化及玉米生长的调控

[目的] 为探究不同耕作模式和生物炭施加量对黑土区农田土壤氮磷转化和玉米生长发育的影响。[方法] 通过野外大田试验,设置2种耕作(深耕和浅耕)和5个生物炭添加处理(0,3,6,9,12 t/hm²),探究不同耕作模式和生物炭施加量对土壤氮磷组分、酶活性及玉米生理特性的综合影响。[结果] (1)深耕和浅耕配合施加生物炭可有效改善土壤结构,提高团聚体几何平均直径,降低破坏百分比,且深耕处理效果优于浅耕处理;(2)施加生物炭提高土壤氮磷组分、脲酶活性和碱性磷酸酶活性,施加9 t/hm²生物炭效果最好,且深耕更为显著;(3)深耕处理下生物炭施加量达到9 t/hm²时,提高叶片的全氮、全磷含量和谷氨酰胺合成酶活性,降低酸性磷酸酶活性;(4)深耕条件下施加9 t/hm²生物炭的玉米的产量达到17.37 t/hm²,相比于0提高28.9%。[结论] 深耕处理并施加9 t/hm²生物炭对于黑土区农田养分环境和作物生长提供参考意义。     

油-稻轮作条件下土壤硫形态消长规律的研究

土壤无机硫主要是水溶和吸附态SO₄^2-,它能被作物直接吸收。有机硫是作物利用硫的主要来源,分为HI还原有机硫(硫酸酯)、碳键硫(C-S)和惰性硫。有机硫只有转化为SO₄^2-后才能为作物吸收^[1]。土壤硫形态转化规律室内培养和盆栽研究较多^[1,2],田间试验研究较少,国外探讨了油菜一休闲制中土壤硫形态转化规律^[3]。水一早轮作制是中国主要轮作制之一,该轮作制中土壤处于干一湿交替之中,土壤硫转化规律可能有其特异性。本研究选择油一稻轮作制为研究对象,研究土壤硫形态消长和分配规律。其结果将为评价土壤供硫能力和了解土壤硫肥力维持机制提供依据。     

磷肥在土壤中的转化及其与土壤有效磷的关系

自从张守敬和Jeckson(1957年)提出土壤无机磷分级方法以来,国内外许多土壤农业化学家对土壤有效磷与各级无机磷之间的关系^[1],作物吸磷状况与土壤无机磷组成的相关性^[2],水稻生长期间土壤有效磷增加的机理^[3],以及磷肥对土壤无机磷组成的影响和转化等方面作了广泛的研究^[4]。     

华北平原瓦碱的特性和形成

华北平原广泛分布着一种具有灰白色紧实结壳的土壤,群众称为瓦碱(或岗瓦碱)。这种土壤在冀^[1]、鲁^[2]、豫^[3]、苏^[4,5]、皖^[6,7,8]五省都有分布,一般认为这是一种碱化土壤,但其性质及形成过程还不够清楚。根据国内外的研究资料,碱化土壤多分布于栗钙土、黑土及棕色荒漠草原土带,至于褐土带地区浅色草甸土发生碱化过程,在土壤学研究中还是一个新问题。因此,我们曾对山东、河南某些瓦碱进行了一些工作,今将初步结果报导如下。     

水稻土的物理机械性质与机械化耕作的关系

土壤机械化耕作措施应当密切考虑土壤物理机械性质,这些性厦是随着土壤合水量而变化,从而影响耕作的难易。因此,从探求土壤适耕性出发,开展土壤物理机械性厦的研究是十分必要的。     

紫色土区水稻土抗剪强度的水敏性特征

土的抗剪强度是工程设计中重要的依据指标,同时也是土壤精准耕作,大型农业器具设计的一个基本参数。紫色水稻土长期处于淹水状态,为研究其抗剪强度的水敏感性特征,该文以重庆市合川区钱塘镇大柱村国土整治项目区内紫色水稻土为试样,采用调控含水率变化,通过三轴不固结不排水试验研究其抗剪强度的水敏感性特征,并为实际工程中处理紫色水稻土提出建议。结果表明:1)同一围压下,紫色水稻土的最大主应力差随着含水率的增加而减小;相同含水率下,随着围压的升高最大主应力差增加,但这种增加趋势随土壤含水率的增加而减小。2)当含水率处于界限含水率附近时,抗剪强度随含水率的增减变化较为缓慢;含水率大于某一值后紫色水稻土抗剪强度随含水率增加而减小。3)紫色水稻土的粘聚力随含水率的变化具有明显的峰值,呈先增大后减小的趋势。4)紫色水稻土内摩擦角与含水率之间具有明显的线性负相关性。该研究可为地区农业基础工程的设计到施工,以及工后更好地控制路基路堑的稳定性等提供参考。     

Hu Xin, Hong Baoning, Du Qiang, et al. Influence of water contents on shear strength of coal-bearing soil[J]. Rock and Soil Mechanics, 2009, 38(8): 2291－2294. (in Chinese with English abstract)[30]

土的抗剪强度是工程设计中重要的依据指标,同时也是土壤精准耕作,大型农业器具设计的一个基本参数。紫色水稻土长期处于淹水状态,为研究其抗剪强度的水敏感性特征,该文以重庆市合川区钱塘镇大柱村国土整治项目区内紫色水稻土为试样,采用调控含水率变化,通过三轴不固结不排水试验研究其抗剪强度的水敏感性特征,并为实际工程中处理紫色水稻土提出建议。结果表明：1）同一围压下,紫色水稻土的最大主应力差随着含水率的增加而减小;相同含水率下,随着围压的升高最大主应力差增加,但这种增加趋势随土壤含水率的增加而减小。2）当含水率处于界限含水率附近时,抗剪强度随含水率的增减变化较为缓慢;含水率大于某一值后紫色水稻土抗剪强度随含水率增加而减小。3）紫色水稻土的粘聚力随含水率的变化具有明显的峰值,呈先增大后减小的趋势。4）紫色水稻土内摩擦角与含水率之间具有明显的线性负相关性。该研究可为地区农业基础工程的设计到施工,以及工后更好地控制路基路堑的稳定性等提供参考。     

太湖地区水稻土的物理特性与少免耕法的关系

本文从土壤物理特性和作物生长的关系探讨了耕作的要求.土壤水分能量特性可被机械扰动改变,这是导致土壤粘闭的重要原因.水稻土的含水量和有效水均以表土高,而下层低,含水量和容重成线性负相关(n=62,r=-0.909^**).土壤扰动可提高持水量,长年免耕在干旱年份可能会出现水分不足问题.土壤含水量、气容量和机械强度三者的变化相互联系.由三个因素决定的小麦生长最佳范围是在水分吸力0.02-0.5巴内,而田间持水量大于塑性限,所以秋季耕作必然导致土壤粘闭.免耕土壤的容重一般在1-1.25g/cm₃之间,是稻麦生长的较佳环境,所以水稻土本身存在适合稻麦免耕生产的条件.根据水稻和三麦分别52和23组次对比试验,水稻免耕增产19斤/亩,三麦49斤/亩,均达到极显著水平(p=0.01).平田地区连续三年免耕土壤不恶化,囊水型土壤第二年开始有变差趋势,但产量不减低.免耕有保护土壤结构的作用,但不利于结构发展.     

我国南方十三省市水田土壤参数调查

根据我国南方十三省、直辖市、自治区水田参数调查结果,著者对外附力系数、(法向)内聚力系数、软泥层深度、承载能力、(切向)内聚力系数、内摩擦角与粘粒含量、含水量之间的关系等进行了探讨。     

旱改水对水稻幼苗生长的影响及秸秆的改良作用

本研究以江汉平原旱改水为研究背景,采用土壤盆栽试验和室内淹水培养相结合的方法,以多年水稻土为对照,研究了多年棉田土旱改水及添加秸秆(9 g·kg-1)对水稻幼苗生长和矿质元素吸收的影响以及土壤氧化还原电位和有效态铁、锰、铜、锌含量变化,为旱改水水稻的种植提供参考。结果表明,棉田土旱改水后,水稻幼苗生长缓慢并出现失绿黄化症状,其地上部干重和叶绿素含量仅分别约为水稻土处理的30%和20%。旱改水处理水稻植株Fe含量显著低于、而Cu和Zn含量则显著高于水稻土处理。棉田土旱改水土壤氧化还原电位(Eh)显著高于水稻土;淹水处理10 d,土壤DTPA-Fe含量仅为水稻土的7%左右,而DTPA-Cu和DTPA-Zn含量则分别是水稻土的1.4~2.5倍和1.6~1.8倍。随着淹水时间的延长,棉田土旱改水土壤有效态铁含量逐渐增加,有效态锰、铜和锌含量呈先升高后降低趋势;到淹水处理的第28 d,棉田土旱改水土壤有效态铁、锰、铜和锌含量与水稻土之间的差异逐渐缩小。Fe不足及Cu过量可能是导致旱改水水稻幼苗生长缓慢、失绿黄化的主要原因。旱改水条件下添加秸秆可以降低土壤的Eh值,提高土壤DTPA-Fe含量及降低土壤DTPA-Cu和DTPA-Zn含量,显著提高旱改水初期水稻幼苗叶绿素含量,但对水稻生物量无显著影响。添加秸秆并不能完全消除旱改水对水稻幼苗生长的抑制作用。     

土壤容重和含水率对紫色土坡耕地耕层抗剪强度的影响

土壤抗剪强度既可评价土壤侵蚀敏感性,也是反映耕层土壤耕作性能的重要参数。不同剪切方式下土壤抗剪强度指标存在一定差异,以紫色土坡耕地耕层土壤为研究对象,采用室内重塑土三轴及直剪试验方法,研究容重和含水率对紫色土坡耕地耕层土壤抗剪强度的影响,并分析了2种试验方法的差异性。结果表明:(1)紫色土坡耕地耕层土壤黏聚力(c)总体随容重(ρd)增大而增加,随含水率(w)增加而减小,三轴及直剪试验条件下黏聚力最大值均出现在容重1.4 g/cm^3、含水率10%水平下,分别为32.33,21.78 kPa。耕层土壤内摩擦角(φ)随容重增加而增大,随含水率增大而减小,三轴及直剪试验条件下内摩擦角最大值均出现在容重1.4 g/cm^3、含水率10%水平下,分别为22.67°,29.11°。(2)在同一围压下,耕层土壤最大主应力差随容重增加而增大,随含水率增加而减小;在同一容重和含水率水平下,耕层土壤的最大主应力差随着围压升高而增大。(3)耕层土壤容重、含水率的交互作用对黏聚力和内摩擦角影响显著(P<0.05),对坡耕地耕层土壤抗剪强度抵抗侵蚀作用的最优土壤容重-含水率条件为1.4 g/cm^3—10%。(4)不同剪切方式影响了土体抗剪强度指标,耕层土壤黏聚力在三轴试验条件下大于或接近直剪试验结果,而土壤内摩擦角则明显小于直剪试验结果,这主要与两种剪切试验原理差异有关。     

陕南坡改梯填筑土的击实特性与抗剪强度试验研究

陕南梯地建设中存在的主要问题是土坎梯地垮坎严重,为了从土性方面探索梯地垮坎防治的途径与措施,该文按土工试验规程规定的方法测定了土料的主要物性物态指标,研究了修地筑坎土料的击实特性和抗剪强度与主要物性物态指标之间的关系。研究表明,陕南几种典型筑坎土料的最大干密度和相应的最优含水量与土粒平均粒径d₅₀、小于0.005mm土粒含量P、塑性指数I_p、塑限含水量ω_p之间存在显著的相关关系:填筑土的抗剪强度主要受含水量控制,其强度指标与填筑含水量之间存在显著的线性负相关关系。分析表明,含水量对抗剪强度的削弱效应远大于干密度对抗剪强度的加强度效应     

太湖地区黄泥土的粘闭对作物生长的影响

本试验是以太湖地区两种不同质地的黄泥土为对象,通过盆栽和田间小区试验,研究了粘闭土壤和团聚土壤对水稻生长的影响,并对粘闭土壤回旱后,如何减轻对旱作物生长的危害做了初步探索。其结果表明:土壤粘闭对水稻生长的影响与水位和渗漏等因素密切相关,在淹水不渗漏的盆钵条件下,粘闭土壤对水稻生长的效果优于团聚土壤,特别是对于粘质黄泥土更是如此。但是这种优势在田间自然条件下,由于渗漏以及其它因素的参与,又可能被模糊。粘闭土壤不利于旱作物生长的主要原因是粘闭土壤回旱后,适于作物生长的土壤湿度、通气以及机械强度难以协调。减轻粘闭土壤对旱作物生长的危害,首先考虑通过耕作来恢复土壤结构,但在较高的含水量(大于塑限)时,应以排水增加通气为主,而不能指望通过机械耕作来调节,因为机具的作用只能导致土壤的进一步粘闭。较为适中的措施是免耕结合排水。     

太湖地区主要水稻土水力特征及其影响因素

通过田间和室内试验研究了太湖地区3种主要水稻土(白土、黄泥土和乌栅土)的水分特征以及影响因素,得出了各种土壤每一土层的容重、质地、有机质、土壤团聚度、土壤结构系数和土壤水分特征曲线,比较了3种主要水稻土类型的土壤基本物理性质和水分特征状况,并根据水分特征曲线得出了这3种土壤的田间持水量、有效水含量和萎蔫系数。结果表明:土壤田间持水量和有效水含量均与容重呈极显著的线性负相关,有效水与土壤粘粒含量也呈显著的线性负相关;而土壤的田间持水量和有效水含量与土壤有机质、结构系数、团聚度呈极显著的线性正相关,萎蔫系数与质地也呈显著的线性正相关。