侵蚀红壤区不同水土保持措施的土壤改良效果研究

结合野外调查和室内分析,研究了侵蚀红壤区不同水土保持措施下坡地土壤pH值和养分含量的变化,分析了不同水土保持措施的土壤改良效果。研究结果表明,不同水土保持措施显著影响侵蚀红壤区坡地土壤pH值和有机质、全氮、碱解氮、全磷、速效磷的含量,但是对全钾和速效钾含量影响不显著。牧草和耕作措施可以显著提高土壤pH值和有机质、全氮、碱解氮、全磷、速效磷的含量,显著改善土壤肥力状况,梯田对土壤肥力状况影响不显著。研究区土壤肥力状况不受钾素限制,可以将土壤有机质作为衡量土壤肥力状况的简化指标。     

黄土丘陵区梯田果园土壤水分特征

在干旱半干旱地区,土壤水分是影响作物生长和植被恢复的重要生态因子。采用土钻法对黄土丘陵区纸坊沟流域坡耕地、 梯田和梯田果园20032010年雨季前后的土壤水分状况进行了连续测定,旨在明确梯田种植果树后对土壤水分的长期动态效应,为黄土丘陵区梯田果园的可持续发展提供指导意义。结果表明, 坡改梯措施可明显减小0300 cm土层土壤储水量增量的年际变异,提高土壤含水量,减小土壤储水亏缺度,增大降雨对100300 cm土层土壤储水亏缺补偿度;梯田果园化后0300 cm土层土壤储水量增量的年际变异呈现较大幅度的波动, 200 cm以下土壤含水量明显减小,土壤储水亏缺度增大,土壤储水亏缺补偿度由20% 降为－10%。由此可见,梯田的蓄水保水量不足以供给果树的蒸腾耗水量,梯田果园化后将导致土壤水分的持续减少,可能导致土壤干层的形成。     

作物种植对梯田土壤肥力要素演变的影响

作物梯田种植是减少丘陵坡地水土流失、提高土壤生产力的有效措施。为探究不同作物种植对梯田土壤肥力变化的影响,以梯田撂荒、花生、黄花菜、油茶、苎麻土壤为研究对象,于2010年末开始小区试验,通过对梯田种植5、10年的土壤样品进行养分指标测定、分析。结果表明：（1）丘陵梯田种植5年土壤pH略有降低,10年后均有了显著提高,其中以油茶种植提升效果最为显著。（2）5、10年数据结果显示,梯田种植土壤pH与土壤全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾多个指标呈现出显著/极显著负相关关系。（3）不同作物种植显著提升了土壤肥力,前5年土壤肥力处于迅速提升阶段,5～10年处于稳定阶段,土壤有机质提升效果从高到低分别为苎麻、黄花菜、撂荒、花生、油茶,最高为14.80 g/kg,最低为10.25 g/kg,均比初始土壤有机质含量7.59 g/kg显著提高。（4）土壤肥力状况主成分分析主要以梯田种植年限为因子进行聚集,其次以不同作物种植进行聚集,梯田措施影响程度大于不同作物种植措施。梯田和作物种植措施共同决定土壤肥力的提升,其中苎麻处理土壤肥力提升效果最好。本研究为南方丘陵区土壤肥力提升与梯田可持续发展提供科学依据...     

江西红壤坡地果园水土保持措施效益之研究

采用 8种不同水土保持处理方式 ,观测江西红壤坡地果园水土流失 ,2年间遇特大降雨 ,观测结果显示 :不同处理有显著之差异。与对照 (全园裸露 )比较 ,水平梯田梯壁植草处理水土保持效果最佳 ,其平均径流率比对照区减少 97.14% ,同时土壤流失量的控制几乎达 10 0 % ,其它各处理也有不同程度防止水土流失效果。据此初步结果 ,建议在坡地果园应实施覆盖作物及敷盖 ,建立土壤植被覆盖率 ,抑制水土流失     

宁南山区坡改梯作物产量变化规律研究

对国家农业综合开发水土保持项目宁夏项目区6个重点小流域实施坡改梯工程后不同年限的作物产量进行了为期4年的跟踪监测研究,结果表明:不同年限梯田小麦产量、玉米产量和马铃薯产量均以5年以上梯田最高,其次为3~5年梯田,与坡耕地相比,水平梯田修建3年后能够达到增产效果,5年以上的梯田增产效果更为明显;梯田修建初期,种植小麦和玉米均会出现减产现象,但种植马铃薯不会减产,在配套相应的培肥措施的条件下,修建当年种植马铃薯就能达到增产效果,因此马铃薯可作为宁南山区水平梯田修建初期种植的先锋作物。     

赣北丘陵区果园不同套种模式对退化红壤理化性质的影响

为了探讨丘陵区果园水土保持措施与土壤理化性质改良关系,通过5a的野外定位观测试验,研究了5种不同果园套种模式对退化红壤理化性质的影响.研究结果表明:果园不同套种模式对土壤理化性质的改善效果不同,百喜草全园覆盖和狗牙根全园覆盖提高土壤含水量效果最好,全园套种狗牙根模式改良土壤容重、毛管持水量、有机质、全氮、全磷、全钾和速效钾效果最好.套种百喜草和狗牙根果园模式改良果园土壤全氮效果优于套种农作物模式.套种农作物模式改良果园土壤全磷效果、土壤碱解氮能力都明显好于套种不同牧草模式.套种百喜草和套种农作物提高果园土壤速效磷含量,而套种狗牙根与阔叶雀稗草则略为降低了土壤速效磷含量.与果园顺坡耕作套种相比,横坡套种具有更好的保持土壤养分的作用,适宜进一步推广.     

不同牧草对黄土丘陵区土壤培肥效果的研究

以黄土丘陵区具有代表性的禾本科笔草无芒雀麦及豆科牧草沙打旺，草木樨为材料，研究其对川台地土壤腐殖质含量和组成，有关营养元素及后茬作物产量的不同影响，结果表明，种植禾本科及豆科牧草均能提高土壤中腐殖质及氮素营养的水平，其中禾本科牧草效果较豆科牧草更为明显，它们对土壤中微量元素的影响因各自对营养元素的利用程度而异。三种牧草样地后茬作物的产量以草木樨为高，无芒雀麦不宜与禾本科作物轮作。     

红壤区不同措施下的土壤水土保持效能评价

在典型红壤区坡地果园选择12个小区进行不同措施的定位试验,通过测定措施实施后不同措施下土壤的物理性状、土壤肥力和土壤抗蚀性指标,采用层次分析法和模糊数学方法评价土壤的水土保持效能。研究结果表明,狗牙根全园覆盖和百喜草全园覆盖措施下土壤的水土保持效能为优,果树清耕、清耕梯田、外斜式梯田措施下土壤的水土保持效能较差。采取了不同的水土保持措施后,对土壤均有改良作用,土壤水土保持效能均有提高。     

南方丘陵区水土流失控制的技术模式

南方丘陵山地由于从山脚到山顶的土壤肥力状况不同而利用方式不同,由于南方降雨量大,在坡度较大的坡地上水土流失较严重,因此在利用这些坡地时需采取适当的措施来控制水土流失。根据多年的研究结果,在山脚种植作物时,采用梯田加梯边种草的模式可明显减少水土流失,同样在山腰幼龄果园和茶园、山顶幼龄林园套种牧草特别是豆科牧草,不仅可防止水土流失、提高土壤水分、降低土壤温度波动,还可改良培肥土壤,具有显著的经济和生态效益。     

石埂梯田对作物产量及其收益的影响效果

为了测定在埃塞俄比亚北部石埂梯田对田间作物产量及其收益的影响效果,在试验流域内分别布设了７０个修石埂梯田与未修石硬梯田的试验小区,种植小麦和蚕豆。在每个石埂梯田小区内划出两个相互平行的正方形（面积为 ８ｍ２）,一个在石埂梯田上方作为土壤积累区;另一个在上一级石埂梯田的下方作为土壤流失区;在每个未修石埂梯田小区内也划出一个正方形作为对照区。试验结果表明：（１）土壤积累区的作物产量、秸杆产量显著高于土壤流失区或对照区;（２）土壤积累区的作物产量、秸秆产量变化比对照区的稳定;（３）石埂梯田（设计标准超过３０ａ）的回收率达到５０％,几乎等于埃塞俄比亚地区报导的农民贴现率。     

甜玉米作为填闲作物对北方设施菜地土壤环境及下茬作物的影响

在北方设施菜地雨季休闲敞篷期种植填闲作物（甜玉米）,通过现场采样及室内分析测试,研究了正常施肥条件下休闲和填闲前后NO3--N的淋失状况、土壤电导率的变化以及对下茬作物产量和品质的影响。结果表明,种植填闲作物较休闲处理0～100cm土壤硝态氮表观损失量减少了28.4kg·hm-2,剖面NO3--N的累积峰也低于休闲处理;种植填闲作物可以显著降低表层土壤（0～20cm）的电导率,较正常休闲处理低41.4%;种植填闲作物并未造成下茬作物产量的降低,同时可显著降低下茬作物果实中硝酸盐含量,较休闲处理降低了28.9%。从降低NO3--N淋失的角度看,雨季敞篷休闲期种植填闲作物可以作为减少氮素淋失的一种有效手段,同时,对提高下茬作物品质,降低可食部分硝酸盐含量有明显的作用。     

Forage crops alter soil bacterial and fungal communities in an apple orchard

In this study, we investigated the effects of planting three types of forage crops in an apple orchard on the soil microbial community structure. The apple orchard was intercropped with native grasses (NG), red clover (RC; Trifolium pratense L.), ryegrass (RE; Trifolium repens L.), and no vegetation (CT control; clean tillage). We obtained soil samples from depths of 0–20, 20–40, and 40–60?cm from the different treatment plots in the orchard and analysed them using a high-throughput DNA sequencing technique. The three forage crops had affected the soil bacterial and fungal community structures. Compared with CT control, intercropping with NG increased the proportion of Acidobacteria and reduced those of Nitrospirae and Verrucomicrobia, whereas intercropping with RC increased the proportions of Nitrospirae and Verrucomicrobia and reduced that of Planctomycetes. Intercropping with RE increased the proportions of Nitrospirae and Chloroflexi, whereas reduced that of Acidobacteria. Furthermore, unlike in the other treatments, intercropping with NG increased the proportion of Zygomycota in the 0–20-cm soil layer. Intercropping with RC increased the proportion of Chytridiomycota in all the three soil layers, whereas intercropping with RE increased the proportion of Basidiomycota in the 20–40-cm soil layer. Collectively, these findings suggest that intercropping with forage crops, especially RC, in an apple orchard, could alter soil microbial community structure. In our previous study, we showed that microbial sole-carbon-source utilisation is changed by intercropping with forage crops; thus, it can be considered as an effective approach to improve the efficiency of soil C cycling in the apple orchard by altering the microbial community structure.     

山地果园套种绿肥对氮磷径流流失的影响

采用野外天然降雨条件下的小区试验研究山地新生果园套种黑麦草、紫云英和箭舌豌豆绿肥作物对氮磷径流流失的影响。结果表明,果园套种绿肥作物黑麦草、紫云英和箭舌豌豆能分别减少36.4%,33.9%和5.3%的径流水量流失,56.4%,55.2%和8.8%的泥沙流失,土壤保水能力增加,固土效果加强。地表径流和泥沙携带侵蚀是果园氮磷养分流失的主要途径,种植绿肥作物黑麦草、紫云英和箭舌豌豆能使总氮流失分别减少55.2%,49.3%和18.7%,总磷流失分别减少58.5%,55.6%和30.1%。山地果园套种绿肥可使氮磷流失量明显降低,有助于水体环境的保护,同时还增加土壤肥力,改善果实品质。     

Changes in microbial biomass C, soil carbohydrate composition and aggregate stability induced by growth of selected crop and forage species under field conditions

The effects of growth of various crop and forage species on microbial biomass C, soil carbohydrate content and monosaccharide composition, and mean weight diameter (MWD) were investigated in two field experiments. One experiment was conducted over one growing season (4 months) whereas the other had been conducted for three consecutive growing seasons (32 months). In the four-month experiment, aggregate stability (estimated as MWD) of soil from experimental plots followed the order Italian ryegrass > prairie grass > phacelia = pea = maize. At the 32-month site the order was perennial ryegrass > annual ryegrass > perennial white clover = barley. At both sites crops with the greatest root mass and root length density had the greatest effect on increasing MWD. In all cases, rhizosphere soil had a significantly higher microbial biomass and MWD than non-rhizosphere soil. However, organic C, total content of acid-hydrolysable carbohydrate and content of individual monosaccharides in acid hydrolysates were similar in rhizosphere and non-rhizosphere soil. The fraction of soil carbohydrate extractable with hot water (representing about 6-8% of the total carbohydrate content) was significantly higher in the rhizosphere soil. This fraction has a galactose plus mannose over arabinose plus xylose ratio of 2.1–2.3 indicating that it was predominantly of microbial origin. It is suggested that the carbohydrate fraction extractable with hot water is made up of exocellular microbial polysaccharides that are involved in stabilizing soil aggregates in the rhizosphere. By comparison with arable crop species, grass species have a larger root mass and root length density, and therefore a higher microbial biomass and larger production of carbohydrate extractable with hot water. As a result they have a more marked effect on improving soil aggregate stability.     

红壤坡地果园不同水土保持措施对磷素流失的影响

在坡度为25%的江西红壤坡地果园,采取了7种不同水土保持措施,并设对照(全园裸露)进行比较,研究其磷素流失特征,结果表明:(1)在不同水土保持措施的作用下,红壤坡地果园土壤磷素流失差异明显,流失最严重的为对照,最轻的为百喜草全园覆盖;对照磷素流失量是7个不同水土保持措施磷素流失平均量的3.4倍,是百喜草全园覆盖的8.5倍。(2)可溶性磷(DissolvedPhosphorus,DP)是试验中磷素流失的主要形式,占处理与对照组磷素年流失总量的75.5%,泥沙结合态磷(ParticulatePhosphorus,PP)只占流失总量的24.5%,其中水平式梯田梯壁植草、百喜草全园覆盖、百喜草带状覆盖及敷盖3种处理中,磷流失总量的100%是DP。(3)红壤坡地果园土壤磷素流失存在着明显的时间发生特征,占总流失量的80.9%,发生在4～7月(雨量主要分布季节),各处理的磷素流失量与降雨量的相关系数都在0.91以上。     

日光温室蔬菜的氮素平衡及施肥调控潜力分析

以寿光日光温室番茄为研究对象,通过2年4个生长季的试验,分析整个生产体系中氮素的平衡及0―180 cm土层硝态氮动态,并对氮素优化管理条件下日光温室番茄的生产力、氮素盈余与损失特征进行了研究。结果表明,与传统施氮管理相比,综合利用灌溉水带入氮素和根层土壤无机氮的优化氮素管理技术能够保证番茄产量,同时减少73%的氮肥施用,但节肥主要集中在春茬作物生长后期及秋茬作物生长前期。自休闲至番茄第一次追肥前土壤硝态氮的大量积累与频繁灌溉导致了整个生产体系氮素大量损失,建议通过种植填闲作物或者施用高C/N比作物秸秆等可能的方法来控制土壤氮素转化,减少该时期的氮素损失。     

百喜草在我国南方生态农业建设的应用效应

简述了百喜草在我国南方生态农业建设中的应用效应,包括应用于果(桑、茶)园覆盖作物、水土保持、荒坡地和工矿废弃地治理、草坪建植、饲料开发和食用菌栽培等方面。     

太行山山前坡地不同土地利用方式下土壤水分的时空变异特征

以济源试区坡耕地、苹果园、果农复合系统、退耕还林地、刺槐林地5个邻接农林模式为研究对象,用时域反射仪(TDR)测定坡面不同农林模式雨季前、雨季中和雨季后表层土壤(0-30 cm)含水量,分析表层土壤水分分布特征及其时空变异特征。结果表明:由于受不同坡位、不同植被类型的影响,土壤表层含水量从坡顶到坡底逐渐增加;雨季前后土壤表层含水量的半方差理论函数均呈球状模型,块金值变化并不明显,其值分别为0.25和0.30,独立间距分别为99.7 m和87.6 m,土壤水分具有强烈的空间自相关性,存在很好的分形特征,分形维数分别为1.71和1.74,变异均主要是由空间自相关部分引起。雨季中土壤表层含水量的半方差函数呈直线模型,土壤水分空间变异表现出随距离增加而增加,分形维数为1.40。     

沿海经济发达区种植结构变化对土壤养分的影响

研究种植结构变化对土壤养分的影响，在理论上和实践上具有重要意义。以山东省寿光市4乡镇为例进行研究，结果表明：研究区在1980-2004年间种植结构发生了重大变化，这种变化引起土壤养分含量显著提高，土壤有机质平均提高26．33％，碱解氮平均提高28．77％，有效磷平均提高755．04％，有效钾平均提高194．35％；土壤微量元素中有效铁平均提高191．77％，有效锌平均提高487．77％，有效铜平均提高47．90％，有效锰平均提高22．83％，有效钼平均提高97．23％，有效硼平均提高76．80％；不同种植方式土壤养分提高的幅度不同，土壤有机质提高幅度的顺序为菜田〉粮田〉果园，碱解氮、有效磷、有效钾、有效锌和有效锰的顺序为菜田〉果园〉粮田，有效铁和有效铜顺序为果园〉粮田〉菜田，有效钼和有效硼顺序为粮田〉菜田〉果园；施肥量的提高是种植结构变化导致土壤养分根高的主要原因．