山地丘陵区不同复垦年限空心村整治后土壤特性

了解空心村整治后的土壤特性,为山地丘陵区废弃、空置宅基地高效利用复垦为新增耕地指明道路。通过在陕西澄城县实地采集6个年限的空心村复垦后土壤,分别测定其土壤pH、容重、电导率、有机质、全氮、有效磷及速效钾含量,并与复垦点临近的废弃宅基地墙土进行比较。结果表明,随着复垦年限的增加,土壤粘粒含量呈对数增长趋势,平均增长速率为7.34%,pH呈对数增长趋势,平均增长速率为1.34%,容重呈指数型增长趋势,平均增长速率为4.35%,电导率呈多项式增长趋势,平均增长速率为13.76%(复垦年限≥4a),有机质、全N、有效磷和速效钾含量均呈现先减小后增大的多项式变化规律,增长速率分别为27.76%(复垦年限≥4a),5.73%(复垦年限≥3a),12.64%(复垦年限≥4a),6.49%(复垦年限≥2a)。山地丘陵区空心村复垦后不仅能增加耕地数量,且随复垦年限的增加其土壤物理特性良好,养分含量增高。     

东北典型县域稻田土壤肥力评价及其空间变异

  【目的】  明确东北典型县域稻田土壤肥力空间变异特征,为该区域稻田土壤合理培肥管理提供科学依据。  【方法】  以黑龙江省方正县为研究区域,2017年在该研究区域采取114个代表性点位的稻田土壤,选取容重、pH、全氮含量、有效磷含量、速效钾含量、有机质含量和阳离子交换量作为土壤综合肥力评价指标,采用相关系数法确定各个指标的权重,根据东北稻田土壤特征,选择隶属度函数曲线,并确定隶属度函数转折点,依据模糊数学法的加乘原理,利用各土壤肥力指标的权重值和隶属度值计算土壤综合肥力指数;采用GIS和地统计学相结合的方法,确定各项肥力指标和综合肥力指数的空间变异特征和分布格局;通过主成分分析探究土壤肥力差异的主控因子。  【结果】  描述性统计分析表明,方正县稻田土壤综合肥力指数在0.18～0.99,平均值为0.60。土壤容重和pH的变异系数分别为9.15%和5.69%,属于弱变异强度,其他肥力指标的变异系数在20.01%～36.18%,属于中等变异强度。地统计学研究表明,土壤容重、全氮含量、有机质含量和阳离子交换量的块金系数在39%～50%,它们具有中等强度的空间自相关性,土壤pH、有效磷含量、速效钾含量和综合肥力指数的块金系数均在25%以下,它们具有强烈的空间自相关性。方正县土壤综合肥力指数值在0.70以上的稻田占16%,在0.60～0.70的稻田占45%。各个肥力指标中,土壤有效磷含量和速效钾含量的分布特征与综合肥力指数相似,呈南高北低的分布格局;土壤pH和阳离子交换量由稻区中部向南北方向逐渐降低;土壤容重由西北向东南呈逐渐降低的趋势;土壤有机质和全氮含量均表现为由东南向西北逐渐降低的趋势,土壤有机质含量在30 g/kg以上的稻田占比为97%,土壤全氮含量在1.5 g/kg以上的稻田占比为84%;其中北部蚂蚁河沿岸土壤全氮、有效磷、速效钾和有机质含量相对较低。利用主成分分析得到各项肥力指标的综合得分值由大到小依次为:土壤有效磷含量、速效钾含量、有机质含量、阳离子交换量、全氮含量、pH和容重。  【结论】  方正县61%的稻田土壤肥力处于中等及以上水平,稻田土壤肥力整体呈现出南高北低的分布格局。土壤有效磷和速效钾含量是造成土壤肥力差异的主要因子。     

恩施州不同气候型旱地土壤肥力变化及肥力因子变异特征

分析了恩施州不同气候型旱地土壤肥力变化及肥力因子的变异特征。结果表明:(1)不同海拔带土壤类型随着海拔的上升和生物气候的变化而有规律地形成土壤垂直带谱;(2)随着海拔的升高,土壤pH值、速效磷含量保持相对的稳定,但土壤有机质、速效钾、碱解氮含量表现出明显的上升趋势;(3)土壤pH的变异最小,土壤有机质、碱解氮的变异次之,土壤速效磷和速效钾的变异系数明显大于其它3个土壤肥力因子;土壤速效磷和速效钾的变异系数表现出随着海拔的增加变异系数减小的趋势;(4)恩施州土壤肥力状况较20年前相比发生了明显的变化,尤其是土壤速效磷和碱解氮含量表现为明显的增加趋势。     

云南省罗平县烟区土壤肥力适宜性评价及养分时空变异特征

为提高云南省罗平县烟区烤烟施肥的针对性,于2008年和2014年对烟区355个植烟土壤样点进行跟踪取样,运用肥力适宜性指数(SFI值),对土壤肥力适宜性进行综合评价,研究了土壤养分的时空变异特征。结果表明:1罗平烟区土壤p H和速效磷、速效钾、有效锌、有效硼含量适宜,有机质、碱解氮、有效镁和水溶性氯含量偏高;2罗平烟区大部分土壤处于"较好"和"中等"水平,肥力适宜性指数平均值为0.762 9,土壤肥力状况良好;3各乡镇土壤肥力适宜性表现出大水井乡板桥镇九龙镇罗雄镇阿岗镇马街镇钟山乡旧基屋乡老厂乡富乐镇的趋势;42008—2014年,烟区土壤有机质含量整体降低,p H和碱解氮、速效磷、速效钾、有效锌、有效镁、有效硼、水溶性氯含量以及肥力适宜性指数有所增高。     

河北省农地土壤肥力特征时空变异分析及其质量评价

本文选取pH、有机质、全氮、全磷、全钾、有效磷、速效钾、碱解氮构成河北省农地土壤肥力评价指标;并采用层次分析法确定土壤肥力评价指标的权重,运用模糊数学法对河北农地土壤肥力进行了综合评价。经与第二次土壤普查比较,研究发现:土壤pH值较高,有机质、全氮、碱解氮含量中等偏上,全磷、有效磷、全钾、速效钾含量较高,速效钾含量呈下降趋势;河北农地土壤肥力综合隶属度在0.739～0.862之间,其中唐山、衡水、石家庄、邯郸土壤综合肥力较高,廊坊、邢台土壤综合肥力有待提高。     

济宁引黄复垦区不同年限土壤养分变化预测

在济宁市梁山县选择引黄充填复垦典型复垦地块,并选择一块具有相同耕作方式的未塌陷地作为参照,通过分析复垦样地多年来的观测数据,构建不同土壤养分指标与年限间的回归方程,研究同一复垦方式不同复垦年限的土壤养分变化,并对耕层土壤养分恢复时间进行预测。结果表明:(1)随着复垦年限的增加,土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量均呈增加的趋势,至复垦5a时,土壤有机质、碱解氮、速效钾基本趋近于对照地块含量,有效磷含量虽总体呈上升趋势,但复垦5 a后0～20 cm、20～40 cm、40～60 cm土壤有效磷含量分别为6.34、6.21、5.93 mg·kg~(-1),仅达到对照地块的60%;(2)预测引黄充填复垦耕层土壤有机质、碱解氮和速效钾含量在5～6 a后可恢复至对照耕地水平,复垦地块耕层土壤有效磷含量如要恢复至对照耕地水平需要15 a。引黄充填复垦地块耕层土壤的供磷能力明显较弱,可通过改善农艺措施和后期合理增施磷肥或有机肥料来提升土壤质量。     

东北黑土地区主要土壤肥力质量指标的空间变异性

采用地理信息系统(G IS)和地统计学相结合的方法研究了本世纪初东北黑土区土壤表层(0~20 cm)pH、有机质、速效磷、速效钾、粘粒这5种土壤肥力指标的空间变异性。结果表明:土壤pH和粘粒的理论模型均为指数模型;有机质、速效磷和速效钾的理论模型均为球状模型。速效磷、速效钾的C0/(C0+C)较大,为46.63%和49.91%,说明这2种肥力指标具有中等的空间相关性;而pH、有机质、粘粒的C0/(C0+C)分别为10.80%、16.57%、12.88%,说明这3种肥力指标具有较强的空间相关性。根据每个采样点的指标数据计算出该地区土壤肥力质量综合评价指数,最终得到研究区土壤肥力质量的分布图。     

40年来宁乡市稻田土壤肥力时空变异分析

土壤养分具有较强的时空变异性,明确 40年来县域稻田土壤肥力时空变异特征,能为稻田土壤培肥管理提供科学指导。通过收集整理宁乡市第二次土壤普查及 2018年稻田土壤肥力数据,以地统计学为基础,借助GS+7.0、ArcGIS和 R等软件进行分析。结果表明,40年来稻田土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾及综合肥力指数分别增加13.1%、98.5%、20.1%、98.2%、13.7%和47.9%,但 pH降低0.58,土壤呈酸化趋势;土壤有效磷空间相关性较弱,受随机因素影响较大;有机质、全氮、碱解氮、速效钾、pH和综合肥力指数空间相关性较强,受地形和人为因素的共同作用;有机质、全氮和碱解氮是土壤综合肥力指数的重要因素,全氮的大幅增加是土壤综合肥力指数提升的关键驱动原因;当前水稻产量与土壤综合肥力指数呈极显著正相关。     

皖北亳州烟区土壤肥力定量评价

采集分析了谯城区1134个植烟土样的p H值、有机质、碱解氮、速效钾和速效磷的含量,利用模糊数学和主成分分析方法对其肥力进行了定量评价,旨在通过简便科学的评价,快速摸清烟区土壤肥力现状,指导精准施肥。研究结果表明:(1)研究区土壤p H较高,有机质偏低,大部分土壤碱解氮、速效钾、速效磷适中;(2)肥力较低区、中等肥力区和较高肥力区分别占耕地总面积的5.65%、89.93%和4.42%;(3)土壤肥力在南北方向上呈现低-高-低的趋势,东西方向上呈现出高-低-高趋势;(4)现主要植烟乡镇中,从土壤适宜性方面来看,西南部和中部相对优于西北部,西北烟区应该设法提高速效钾含量。     

渭北台塬区新增耕地土壤肥力评价—以陕西澄城县为例

采用层次分析法和权重对比法对渭北台塬区新增耕地土壤肥力的权重进行了分配,并对该区域土壤肥力做了进一步评价,提出了影响新增耕地土壤肥力的最大限制因素。结果表明:渭北台塬区澄城县新增耕地土壤肥力权重指标为p H值0.22,电导率0.03,有机质0.22,全氮0.22,有效磷0.15,速效钾0.10,质地0.06。澄城县土地整治项目新增耕地土壤肥力分值分布在38~66之间,平均值为54分,研究区总面积的90%为新增耕地,其土壤肥力综合分值在45~65分,有一半的新增耕地的土壤肥力分值在50~60之间,分值最高和最低的面积约占到5%和3%。造成土壤肥力指数低的主要因素是土壤有效磷(AP)、土壤有机质(SOM)、土壤速效钾(AK)、土壤全氮(TN)4项指标含量较低,其影响程度为APSOMAKTN。运用层次分析法与权重对比法相结合的方法在土壤肥力评价上取得了较好的效果,具有较好的应用前景。     

黄土高原区复垦村庄土壤肥力评价——以山西省泽州县西郜村为例

以黄土高原区复垦村庄山西省泽州县西郜村为研究区,采集和测定了村庄中不同用地类型的土壤,从土壤的物理、大量养分元素和微量元素3方面构建了复垦村庄肥力综合评价体系,并通过将粗糙集理论与综合指数法相结合的方法对复垦前后村庄土壤肥力状况进行了对比分析。结果表明:村庄复垦活动有效提升了区域的土壤肥力,但复垦耕地的土壤肥力与标准耕地之间相比仍然存在一定差距,不同地类的土壤肥力改良程度有所不同,其中旧宅的改良效果最好,菜地的改良效果相对不显著。研究结果可为村庄进一步开展土壤肥力提升改良活动提供一定借鉴。     

空心村整治不同还田材料对冬小麦越冬前土壤水分的影响

在进行空心村整治复垦的同时,需添加适当的材料来提高其可耕性,通过研究不同还田材料在冬小麦越冬前的土壤水分含量及剖面储水状况,来选择保水性较好的材料进行空心村整治还田。采用烘干法,分别在无还田材料,有机肥（鸡粪）还田,粉煤灰还田,有机肥+粉煤灰还田四种处理下,在冬小麦的出苗期、三叶期和分蘖期测定土壤剖面105 cm内水分含量,每15 cm测定一次,并计算各个生育期的土壤储水量。结果表明:用不同材料进行空心村整治还田的土壤水分含量不同,在冬小麦越冬前,用有机肥加粉煤灰还田后土壤0—105 cm剖面各土层平均含水量为18.69%,比单独用有机肥还田高出1.72%,比单独用粉煤灰还田高出1.07%,比无还田材料高出2.84%。土壤剖面储水量也以使用有机肥加粉煤灰还田后的为最大,为239.01 mm,高于单独用有机肥的18.17 mm,高于单独用粉煤灰还田处理的18.92 mm,高于无还田材料的26.05 mm。因此,在对空心村进行整治复垦为耕地时,就水分利用及储水保水性而言,用有机肥加粉煤灰进行空心村整治还田处理时土壤水分状况最佳。     

煤炭基地复垦村庄土壤重金属污染生态风险评价

对煤炭基地的复垦村庄进行土壤重金属潜在生态风险评价,可以指出在村庄复垦中应该特别注意的物质,减少煤炭开采后有可能会造成土地污染并提高村庄复垦后的耕地质量。以山西省泽州县西郜村的压煤复垦村庄为研究区域,在分析了该地区土壤重金属含量的基础上,以山西省土壤重金属元素背景值为评价标准,采用潜在危害指数法对土壤重金属污染状况进行评价。研究结果表明,压煤复垦村庄不同层次土壤的综合污染程度范围为6.05~14.92,平均处于中等污染程度;从单个要素上来看,各种重金属污染系数平均值由高到低为:Hg > Pb > As > Cd > Cr,Hg属于较高的污染水平,其重金属潜在风险指数在75.9～275.19之间,有一半样点的潜在生态风险达到了中等程度;Hg潜在生态风险达到了较高污染程度,需要在复垦过程中进行治理。对煤炭基地复垦土壤重金属进行潜在生态风险评价,有助于掌握土壤重金属污染特征和分布规律,为复垦后耕地的重金属污染控制与修复提供一定的依据,促进土地资源的可持续利用。     

待复垦村庄土壤养分特征研究——以山西省西郜村为例

掌握复垦村庄土壤养分状况,有助于探究长期作为村庄的土壤养分特点,为土地复垦过程中改善土壤质量与土壤培肥提供依据。以山西省晋城市泽州县西郜村煤炭基地复垦村庄为研究区,运用地统计学与GIS相结合的方法,研究土壤中有机质、全氮、速效钾和有效磷养分含量及空间分布特征,并在地理信息系统支持下绘制土壤养分的空间分布图。研究结果表明:土壤这4种养分的变异系数范围为19.78%~29.45%,变异程度较小,有机质、速效钾的半方差拟合模型为球状模型,全氮、有效磷的半方差拟合模型为高斯模型;有机质、全氮、速效钾和有效磷的变程分别为59.70,54.47,55.89,66.87 m,块金系数分别为74.2%,74.9%,69.1%,76.5%,具有中等程度的空间相关性;研究区内4种养分分布略有差异,但整体上均在村庄中部含量较高,逐次向周围递减,土壤养分空间分布格局是在地形变化、人类活动以及其他随机因素共同作用下而形成的。掌握村庄土壤养分的空间分布规律,能够为煤炭基地村庄复垦后耕地质量提升、农田土壤养分精准管理和施肥决策提供一定的依据。     

空心村整治还田材料土壤培肥效果分析

为改善空心村复垦为耕地后的土壤状况,迅速恢复农业生产,选取7种不同还田材料进行小区试验,分析了不同还田材料对土壤贮水量、养分含量、株高、玉米产量及水分利用效率的影响。结果表明:不同还田材料在夏玉米生长季0—105cm土层土壤贮水量显著高于对照(P0.05),生长季的平均土壤贮水量较对照增加了10.2~32.9mm;作物种植后不同还田材料下空心村复垦土壤较对照有机质、全氮、有效磷和速效钾含量分别提高了12.50%~66.44%,15.15%~20.00%,6.58%~64.62%和18.24%~26.82%,养分含量较对照差异显著(P0.05);各还田材料之间除全氮外,其他养分含量差异显著(P0.05);各还田材料夏玉米平均株高较对照差异显著,分别提高了13~29cm;TFC、TF、TSC、TSF和TFC处理相对于T0均显著提高了玉米产量,增幅为18.40%~48.50%,TF、TSC和TSF处理显著提高了夏玉米的水分利用效率,增幅为12.52%~44.47%。在黄土丘陵区空心村整治中,有机肥和粉煤灰的复合施用可明显改善农田土壤水热及养分含量状况,增加夏玉米株高、产量和水分利用效率,是黄土丘陵空心村整治中最适合的还田材料,对提升空心村整治还田质量有重要的意义。     

山西平朔露天矿区复垦农用地表层土壤质量差异对比

以复垦农用地为研究对象,以原地貌未受损农用地和排土场未复垦地作为对照,共选择18个样地,对比研究复垦农用地、未复垦地及原地貌未受损农用地的土壤容重、田间持水量、pH值、有机质、全氮、全钾、有效磷、速效钾的差异,揭示复垦农用地土壤重构的过程及变异的规律。结果表明：（1）复垦农用地土壤容重、田间持水量、pH值、全钾、有效磷、速效钾的均值都略高于未受损农用地;而复垦农用地有机质、全氮的均值都略低于未受损农用地。（2）复垦农用地和未受损农用地在0-10cm的土壤容重及pH值均略低于10～20cm土层;0～10cm的土壤肥力指标均值略高于10～20em土层。（3）在0～10cm土层,复垦耕地和复垦林地的相关土壤理化性质要优于未受损耕地;在10—20cm,复垦林地土壤理化性质基本上优于未受损耕地。（4）复垦13年的耕地土壤容重、速效钾与未受损耕地差异不显著;复垦22年林地的单个土壤理化指标基本上优于复垦19年林地,复垦19年林地的单个土壤理化指标基本上优于未受损林地。     

不同土地利用方式下围垦海涂微生物群落和土壤酶特征

利用DGGE技术,从微生物多样性的角度,结合土壤酶活性研究不同农林利用方式对围垦海涂养分特征的影响。结果表明:未利用海涂盐分含量最高,而有机质和碱解氮含量最低;相比于蔬菜地和林地,棉花地和水稻田的有机质、碱解氮、过氧化氢酶和蛋白酶活性更高。四种利用方式土壤的脲酶和磷酸酶活性差异不显著。细菌是土壤中的主要种群,其数量与土壤有机质、碱解氮等养分特征呈显著正相关,表现为水稻田、棉花地>蔬菜地、林地>未利用。DGGE图谱分析结果显示未利用土壤shannon多样性指数最高为2.81,与水稻田、棉花地较为接近,其次为蔬菜地和林地,分别为2.52和2.38。围垦利用引起土壤中的Gaetbulibacter marinus与Gillisia mitskevichiae种属变化。围垦利用后土壤质量优于未利用海涂。相比而言,种植水稻对提高土壤肥力水平,维持土壤质量较为有利。     

不同有机物投入对新垦耕地红壤肥力及蔬菜生长的影响

[目的]比较不同有机物对新垦山地土壤的培肥效果,为开展新垦耕地后续培肥管护提供科学依据。[方法]在新垦山地红壤地,以3种不同有机物投入为因素,以空白为对照,在一年三熟蔬菜种植模式下,经连续3年小区试验,比较其对新垦耕地红壤肥力及蔬菜生长的影响。[结果]在3种有机物中,商品有机肥无论是在土壤培肥方面还是在蔬菜作物生产方面,均能体现出最佳效果。[结论]商品有机肥可作为新垦红壤地区施用的外源有机物之一予以推荐。而食用菌废渣的效果次之,可作为替代物品,水稻秸秆效果较差。     

Effects of improved materials on reclamation of soil properties and crop yield in hollow villages in China

Purpose

According to the specific conditions of the region, we sought to determine appropriate soil materials for improving soil conditions after the reclamation of hollow villages into cultivated land and for quickly restoring agricultural production.

Materials and methods

The test plot consisted of seven treatments with an area of 5 m?×?6 m (30 m²) each, and each treatment included three replicates. The plot was filled with raw soil (old wall soil) from an abandoned homestead in Yuzihe Village, Yaotou Town, Chengcheng County, Shaanxi Province, China. The test design was completely randomised with seven treatments: fly ash (T1), organic fertiliser (chicken manure) (T2), improver (ferrous sulphate) (T3), fly ash?+?organic fertiliser (T4), improver?+?organic fertiliser (T5), fly ash?+?improver (T6) and no fertilisation measures (T0). The modified materials were mixed evenly with raw soil then applied to a depth of 0–30 cm onto the test plot.

Results and discussion

After adding the various modified materials, the soil bulk density decreased by 6.52–14.49% and total soil porosity, capillary porosity and non-capillary porosity increased by 7.09–15.75%, 3.14–12.67% and 15.57–38.47%, respectively. The soil permeability coefficient increased by 5.75–10.75×. Organic matter, total nitrogen, available phosphorus and available potassium in reclaimed hollow village soil increased by 12.50–66.44%, 15.15–20.00%, 6.58–64.62% and 18.24–26.82%, respectively, relative to that of T0. Only T4, T2, T6 and T5 significantly increased maize yield and water use efficiency compared with T0. The other treatments did not significantly improve maize yield or water use efficiency.

Conclusions

Organic fertiliser and fly ash composite was an appropriate amendment for improving reclaimed soil in a hollow village in a loess hilly gully region.

     

挖损农田复垦前后地力变化研究——以华北平原的曲周县为例

以曲周县为例,通过野外调查、采样和实验室分析,对挖损耕地复垦后的土壤肥力变化进行了研究。研究结果表明,挖损耕地与对照耕地相比较,土壤肥力包括土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾含量没有显著差异,土壤容重变小。建议复垦工作必须因地制宜,在平原地区只要挖损耕地在不超过一定深度影响耕作的情况下,可以直接恢复耕种,不需要进行专门的复垦工程进行挖损耕地的复垦和培肥。