穴状衬膜客土整地对滨海盐渍土水盐动态的影响

在河北唐山南堡地区,利用穴状衬膜客土整地模式改良盐渍土,结合两年土壤水盐动态监测,研究了该整地模式对滨海盐渍土水盐动态的影响。结果表明:穴状衬膜客土整地改变了滨海盐渍土水分随土层深度增加而增加的分布规律,以20~60cm土层含水量最高,这在一定程度上有益与苗木根系的生长,但对土壤水分动态总体变化趋势影响不大。整地后,各土层电导率持续降低,不再伴随降雨规律出现周期性升降;年内和年际间周期性"返盐"现象有所削弱,积盐土层主要为60~80cm,盐分的表聚作用有所减弱。四种客土处理方式中,A4处理(客土b和原状土2∶1混合的客土)持水性最好,A1处理(客土a和原状土2∶1混合的客土)脱盐效果最好,脱盐率达63.4%。     

盐碱土壤修复材料对滨海盐渍土理化性质的影响研究

盐渍土是地球上广泛分布的一种土壤类型,是一种重要的土地资源。黄河三角洲盐渍土分布广泛,多数属滨海盐渍土类型,物理和化学性状较差。我们进行了盐碱土壤修复材料对盐渍土理化性质影响的试验研究,结果表明,通过施用盐碱土壤修复材料,土壤含盐量、土壤容重、土壤的pH值都有所降低,土壤的孔隙度增加,土壤速效N、P、K含量和土壤有机质含量提高,证明盐碱土壤修复材料能改善滨海盐渍土的理化性质,达到土壤改良的目的。     

生物基复合改良剂对滨海盐渍土综合地力的提升作用

[目的] 研究生物基复合改良剂对黄河三角洲和苏北滩涂盐渍土壤理化性质及微生物区系的影响,为该区域盐碱地的改良利用和实现生态农牧建设提供科学参考。[方法] 采用由蚯蚓粪、活性酶调理剂和内生菌根菌剂组成的生物基复合改良剂为试验材料,研究其在种植耐盐苜蓿条件下对黄河三角洲盐渍土、苏北滩涂盐渍土土壤理化性质和微生物区系的影响。共设置了4个处理：黄河三角洲盐渍土不添加改良剂和添加改良剂,苏北滩涂盐渍土不添加改良剂和添加改良剂。[结果] 在紫花苜蓿分枝期,与不添加改良剂相比,黄河三角洲和苏北滩涂两种盐渍土壤添加改良剂处理的土壤有机质含量分别增加了45.30%,32.45%;速效钾含量分别增加了41.00%,39.92%。在紫花苜蓿现蕾期,与不添加改良剂处理相比,黄河三角洲和苏北滩涂两种盐渍土壤添加改良剂处理的土壤全盐量分别降低了14.10%和27.85%;土壤有机质含量分别提高了51.99%,73.59%。此外,现蕾期的土壤微生物群落多样性指数明显增加,优势菌门主要为变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、酸杆菌门(Acidobacteria)、浮霉菌门(Planctomycetes)和放线菌门(Actinobacteria)。土壤全盐量和速效钾含量是驱动细菌群落结构变化的主要环境因子。[结论] 生物基复合改良剂可以有效降低土壤全盐量,增加土壤速效养分含量,并改善土壤微生物区系,从而显著提升土壤综合地力,是改良滨海盐渍土的有效措施。     

黄麻对江苏东台滨海盐土的改良效应

以种植黄麻1 a,2 a和邻近未种黄麻(对照)的滨海盐土为研究对象,通过野外调查和室内分析,研究种植黄麻对滨海盐土理化性质和生物学性质的改良效应,为滨海盐土改良提供进一步依据.结果表明:种植黄麻1 a,2 a后,土壤密度分别比对照减小5%和11%,有机质增加10%和19%,全盐减少43%和52%.pH下降3%和7%;同时,蛋白酶活性比对照增加92%和223%,脲酶增加14%和98%,过氧化氢酶增加75%和128%,磷酸酶增加147%和787%,而蔗糖酶活性比对照减少17%和19%;土壤微生物总数比对照增加10倍和46倍,其中真菌增加3倍和4倍.因此,种植黄麻可以降低滨海盐土盐分,增加有机质含量,提高酶和微生物活性,是改良滨海盐土的有效生物措施.     

滨海盐碱地不同改良年限土壤理化性质的变化特征

为了研究滨海盐碱地改良效果的可持续年限,选择利用“原土直栽绿化综合改良模式”改良的滨海盐碱地为研究对象,采用空间代替时间的方法,通过对不同改良年限滨海盐碱地的土壤容重、总孔隙度、机械组成、全盐含量、有机质、碱解氮和速效磷的分析,研究了滨海盐碱地不同改良年限土壤理化性质的变化特征。结果表明:盐碱地改良后,对土壤物理性质的改良效果随土层深度的增加逐渐减弱,随改良年限的增加,土壤质地无明显变化,0—20 cm土层土壤容重降低,总孔隙度升高,20—40 cm和40—60 cm土层土壤容重先降低后升高,总孔隙度先升高后降低; 3个土层化学性质变化趋势基本一致,随着改良年限的增加,土壤全盐含量先降低后升高,有机质,碱解氮和速效磷含量先升高后降低。总体来说,原土改良模式对滨海盐碱地土壤的改良效果在5年达到最优,11年时土壤的物理化学性质基本上都比未改良的盐碱地好。     

木霉制剂改良滨海盐渍土台田生态效应

生物改良滨海盐渍土是一种投资少、需时短、见效快、长期受益的环保生态型技术。通过田间试验将木霉制剂[活性成分为木霉分生孢子,1×107(CFU)·g~(-1)]施用到滨海中度盐渍土台田(含盐量2.99 g·kg~(-1),砂壤土),对土壤改良台田试验区不同处理(施用木霉制剂和常规对照处理)及辅助试验区日光温室(含盐量0.98 g·kg~(-1),壤土)、滨海轻度盐渍土开垦田(含盐量1.75 g·kg-1,轻壤土)、滨海重度盐渍土河滩地(含盐量26.19 g·kg~(-1),砂壤土)的耕层土壤取样室内测定,探究木霉在滨海中度盐渍土台田施用的生态效应。滨海中度盐渍土台田木霉处理与对照处理相比,土壤紧实度提高177.04%,土壤水稳性团聚体数量(≥0.25 mm)提高265.78%,土壤含水率提高320.83%,土壤碱解氮、有效磷、速效钾和有机质含量分别提高96.14%、42.17%、105.65%和63.79%;土壤稀释法培养微生物,细菌、放线菌、真菌、固氮菌数量比对照分别提高170.95%、82.68%、152.17%和471.93%。滨海中度盐渍土台田木霉处理与滨海重度盐渍土河滩地比较,有利于植物生长的指标土壤紧实度、水稳性团聚体、有机质和微生物群落数量分别提高1.53倍、2.11倍、3.20倍和28.33倍,不利植物生长的水溶性盐下降96.60%;滨海中度盐渍土台田通过木霉制剂改良,土壤紧实度、总孔隙度、含水率、有效磷、有机质和微生物数量与滨海轻度盐渍土开垦田相比无显著差异;滨海中度盐渍土台田木霉处理后土壤容重降低、总孔隙度增加,与高产日光温室非盐渍化土壤相比接近。滨海重度盐渍土通过沙土抬高1.2 m筑田变为中度盐渍土,降盐效果较好,再通过加入生物改良措施提高土壤营养和有益微生物,优化土壤团粒结构,利于提高滨海中度盐渍土台田改良效率和质量,促进滨海中度盐渍土台田生态的改善。     

滨海垦区表层盐渍土理化性质和盐分离子动态特征

江苏沿海地区拥有面积广阔的围垦区,对围垦区土壤盐渍土性质变化规律的研究有助于把握滨海围垦区土壤质量变化规律和特征。本研究通过采集32个江苏省盐城市不同围垦年限的土壤表层样品,对滨海垦区表层盐渍土理化性质、盐分离子含量、钠吸附比（SAR）、电导率（EC）等土壤质量关键指标进行分析,结果表明：（1）在百年以上的围垦过程中,滨海垦区表层盐渍土的C/N和pH均呈现出先上升后下降的趋势,拐点在围垦后20a（年）左右,其中土壤C/N远低于我国传统耕地的平均水平。总有机碳（SOC）和全氮（TN）含量在围垦过程中整体呈现上升趋势;(2) 电导率（EC）和钠吸附比（SAR）呈快速降低的趋势,围垦至40a左右时,土壤质量基本达到传统耕地的土壤质量水平,盐分离子普遍降至1g/Kg左右。NO3-与NO2-均为土壤中的重要氮素形态,NO3-含量呈现先稳定后显著性下降趋势,在围垦至100a以上时显著下降,NO2-在围垦至20a左右时显著上升,围垦至40a左右时显著下降。百年围垦过程中,盐渍土盐分组成由氯化物盐土转变为氯化物硫酸盐土;（3）滨海盐渍土中理化性质与围垦年限对盐分离子演化存在复杂的关系,土壤围垦年限（RY）、pH-电导率（EC）和总有机碳（SOC）-全氮（TN）含量三组组分的共同作用对盐分离子变化贡献度最大。     

基于废弃物的潞安煤矿废弃地改良土壤基质配比研究

为解决潞安矿区煤矸石山、塌陷地生态修复缺土少肥问题,本研究将粉煤灰、污泥与垃圾堆肥以5%、10%、20%体积比例正交混合配制改良土壤基质进行盆栽试验,观测不同配比土壤的理化性质、养分及重金属含量、高羊茅与紫叶小檗生长状况,并用主成分–聚类分析法筛选最优配比。结果表明:添加垃圾堆肥可以提高土壤有效养分与有机质含量,对土壤理化性质改良有明显效果;添加污泥仅提升土壤有效磷含量;添加粉煤灰在降低土壤容重、增大总孔隙度与非毛管孔隙度上效果明显,但对土壤p H、阳离子交换量(CEC)与碱解氮的改良具有显著负效应。各废弃物改良基质的碱解氮、有效磷、速效钾、有机质等含量均较高,土壤重金属含量也处在安全范围,而土壤容重、非毛管孔隙、pH、电导率(EC)与CEC等指标性质较优的处理组为粉煤灰∶污泥∶垃圾堆肥∶土=5%∶20%∶20%∶55%、10%∶10%∶20%∶60%、20%∶5%∶20%∶55%3个处理。经过综合筛选,本研究基质最优混合配比为粉煤灰∶污泥∶垃圾堆肥∶土=5%∶20%∶20%∶55%,可作为当地矿区废弃地生态修复客土材料推荐方案。     

多功能调理剂对甘肃河西内陆盐渍土理化性质和甜高粱产草量的影响

在甘肃河西内陆的盐渍土上,采用田间试验方法,研究了多功能调理剂对盐渍土理化性质和甜高粱产草量的影响。结果表明:多功能调理剂最佳配方组合为:A2B2C1(即营养因子1.80 t/hm~2、有机生态肥72 t/hm~2、盐渍土改良材料1.20 t/hm~2)。不同种类盐渍土改良剂对盐渍土体积质量、pH、EC和全盐由大到小的变化顺序依次为:盐渍土荒滩(CK)抗盐丰盐碱土改良剂禾康盐碱土改良剂盐碱土改良剂多功能调理剂;总孔隙度、团聚体、饱和持水量、有机质、速效氮磷钾、甜高粱产草量由大到小的变化顺序依次为:多功能调理剂盐碱土改良剂禾康盐碱土改良剂抗盐丰盐碱土改良剂盐渍土荒滩(CK)。多功能调理剂与盐渍土荒滩(CK)比较,盐渍土体积质量、pH和全盐分别降低28.05%、3.63%和62.16%;总孔隙度、团聚体和饱和持水量分别增加45.55%、45.55%和32.91%;有机质、碱解氮、速效磷和速效钾分别增加11.74%、145.01%、206.56%和13.35%;甜高粱产草量出苗率、株高、茎粗、单株鲜重和产草量分别增加123.69%、120.00%、105.29%、133.33%和181.13%。多功能调理剂施用量与盐渍土孔隙度、团聚体、持水量、有机质、速效氮磷钾、微生物数量、甜高粱产草量之间呈正相关关系,与体积质量、pH和全盐之间呈负相关关系。多功能调理剂施用量与甜高粱产草量间的回归方程为:y=32.64+0.5561x–0.0003x2,最佳施用量为75.00 t/hm~2,甜高粱产草量为72.66 t/hm~2。在盐渍土上施用多功能调理剂,有效地改良了盐渍土理化和生物学性质,降低了体积质量、pH、EC和全盐,增加了总孔隙度、团聚体、饱和持水量,提高了有机质及速效氮磷钾和甜高粱产草量。     

米仓山不同退耕年限土壤理化性质变化特征

[目的] 研究不同退耕年限下的土壤理化性质特征,为区域生态系统服务功能的提升与生态文明建设提供科学依据。[方法] 以中国南北过渡带的米仓山退耕20,25,35,50 a的样地为研究对象,以未施肥耕地和天然林地为对照,采用“时空替代法”,分析米仓山地区不同退耕年限土壤理化性质特征。[结果] ①土壤机械组成在退耕前期无明显变化,在退耕50 a时与天然林地相似。退耕20,25,35,50 a样地的土壤大粒径团聚体百分含量较耕地均有不同程度的升高,其增幅分别为17.70%,53.23%,52.50%和70.30%;②随着退耕年限增加,土壤容重呈下降趋势,退耕50 a样地土壤容重接近天然林地。不同退耕年限下土壤水分特征曲线均可用Gardner模型拟合,土壤持水性由高到低排序为：天然植被 > 退耕25 a > 退耕35 a > 退耕20 a > 耕地 > 退耕50 a。③土壤有机质及全氮含量随退耕年限增加呈显著增加趋势（p<0.05）,且上层土壤含量高于下层土壤,呈现明显的表聚现象。上层土壤中退耕20,25,35,50 a的样地中土壤有机质及全氮含量较耕地分别提高了27%,134%,71%和343%和20%,76%,64%和246%,下层土壤中分别提高了7%,88%,53%和422%和12%,59%,35%和201%。全磷含量在0.55~0.36 g/kg之间波动,受退耕年限影响较小。[结论] 退耕还林措施能有效增加土壤容重,提升土壤大粒径团聚体、有机质和全氮含量,进而改善土壤理化性质,退耕50 a样地土壤的理化性质接近于天然林地。     

微咸水灌溉条件下含黏土夹层土壤的水盐运移规律

黏土夹层影响着土壤水盐运移及分布,为了研究在含黏土夹层的土壤中进行微咸水灌溉时土壤的水盐运移规律,进行了春小麦微咸水灌溉大田试验,并在此基础上运用数值模型对土壤盐分累积趋势进行了模拟预测。结果表明,黏土夹层对土壤水盐运移具有显著的阻碍作用,黏土夹层以上土壤平均含水量、含盐量呈随灌溉水矿化度增大而增加的趋势,黏土夹层以下各处理土壤水盐分布几乎不受微咸水灌溉的影响;大定额冬溉洗盐后,各处理0～70 cm土层最大积盐率仍高达65.7%,部分盐分滞留在黏土夹层以上;土壤盐分分布预测结果表明,微咸水连续灌溉5 a后,灌溉水矿化度为4和5 g/L的处理土壤盐渍化倾向明显,不宜在含黏土夹层地区长期使用矿化度>3 g/L的微咸水进行灌溉,否则将对土壤环境产生严重危害。     

砂姜黑土钙质结核剖面分布特征及其对土壤持水性的影响

钙质结核是砂姜黑土重要的成土特征,直接影响土壤结构和水分运移,但目前关于钙质结核对土壤持水性作用机制的研究主要集中在实验室尺度,而且报道较少.基于此,该研究在田间尺度上研究了钙质结核剖面垂直分布特征及其对土壤持水性的影响.结果表明:钙质结核主要分布在20 cm以下的土层,其含量和粒径均随土层深度的增加呈现增大趋势,>8...     

黄土丘陵区深层干化土壤中节水型修剪枣树生长及耗水

黄土丘陵区人工林地深层土壤干层是否影响后续植物的生长是众多学者关心的热点。该文在砍伐23 a生旱作山地苹果园地后休闲4 a又栽植枣树,连续3 a观测干化土壤中枣树的生长及土壤水分变化,研究采用节水型修剪的再植枣林的生长及耗水情况。结果表明,前期23 a生苹果园地已使0~1 000 cm深土壤干化,休闲4 a后0~300 cm土层水分得到恢复,300~500 cm范围为中度偏重亏缺,500~700 cm为中度亏缺,700~1 000 cm为轻度亏缺;3龄枣树时开始采取节水型修剪,0~300 cm土层有效水分被消耗34.97%,至4龄时0~300 cm范围内前期恢复的土壤水分已消耗殆尽;在此情况下采取节水型修剪的枣树仍可保持良好生长,产量及其水分利用效率均高于相同水分条件下的常规修剪枣树,产量可达正常水分条件下枣树的1.39倍以上,产量水分利用效率可达1.52倍以上。研究结果证明节水型修剪是半干旱区深层干化土壤中枣树克服雨量不足和土壤水分亏缺的一条有效途径。     

生物质炭对旱地红壤理化性状和水力学特性的影响

[目的]研究生物质炭对旱地红壤基本理化性质及水分特征曲线的影响,为红壤地区土壤改良提供依据。[方法]分层测定不同生物质炭施用量水平下的土样容重、孔隙度和有机碳含量,采用原状土压力膜法分层测定土壤的水分特征曲线。[结果]施用生物质炭能显著降低土壤的容重,提高土壤的孔隙度及有机碳含量,且随着施用量的增加,土壤容重逐渐降低,孔隙度及有机碳含量逐渐提高;随着生物质炭施用量的增加,土壤饱和含水量、田间持水量和有效水含量逐渐增加,凋萎系数逐渐减小,施用生物质炭30t/hm2的土壤处理饱和含水量、田间持水量和有效水含量最高;生物质炭施用量与土壤饱和含水量、田间持水量和有效水含量呈极显著正相关关系,与凋萎系数呈极显著负相关关系。[结论]施用生物质炭能显著提高红壤田间持水量和有效水含量。     

秸秆排水体埋深对盐渍土水盐分布的影响及排水抑盐效果

为探究秸秆排水体对盐渍土水盐运移的影响及其排水排盐效果,通过室内土柱试验,研究在淡水(CK)和微咸水灌水情况下秸秆排水体埋深为40和60 cm时供试土壤的水盐分布状况。结果表明,入渗阶段,湿润锋与入渗时间呈幂函数关系,累积入渗量与入渗时间则可采用Kostiakov模型进行拟合;蒸发阶段,秸秆排水体对埋设深度以下的土体具有明显的保水作用,40 cm埋深的处理在40~70 cm土层范围以及60 cm埋深的处理在50~70 cm土层范围土壤水分变化的相对变化量均0;秸秆排水体有利于保持灌水后土壤的脱盐状态,40 cm埋深处理和60 cm埋深处理比无埋设的对照处理分别减少了19.61%和15.68%的盐分变化量;秸秆体的排水排盐效果与灌水矿化度和秸秆排水体埋深密切相关,灌溉水矿化度适当的增加和秸秆体的埋设加深将有利于排水效果的提升,低灌溉水矿化度结合秸秆体深埋具有更好的排盐效果。该研究为微咸水灌溉及盐渍土的开发利用提供依据和参考。     

江苏大丰麇鹿保护区不同改良措施对滩涂土壤的改良效应研究

在大丰市麋鹿保护区内,设置滩涂荒地(A样区)、挖沟排盐结合耐盐植物初步改良(B样区)、挖深沟作垄结合耐盐植物多年改良(C样区)和在C样区改良基础上进行覆被种植再改良熟化(D样区)共4个试验样区,按0～20cm和20～40cm两层采集土壤,测定土壤pH和总盐分含量,分析、评价不同改良措施对苏北淤泥质滩涂土壤的改良熟化效应...     

中国西南水梯田土壤水分特性研究——以哈尼梯田为例

为了研究中国西南水梯田的土壤水分特性,以云南哈尼梯田为例,选取哈尼梯田核心区全福庄小流域内林地、荒草地、旱地和水田4种土地利用类型,分层取0—10,10—20,20—40,40—60,60—80,80—100 cm深度土样测其主要土壤理化指标和土壤水分特征曲线,分析其土壤的持水性和水分有效性。结果表明:(1)哈尼梯田4种不同土地利用类型土壤容重变化范围为0.61~1.41 g/cm³,且0—40 cm与40—100 cm差异性显著,土壤有机质含量为1.17%~9.65%;土壤总孔隙度和非毛管孔隙度变化与容重一致,土壤毛管孔隙度总体呈现林地>旱地和水田>荒草地;(2)土壤质地以粉砂壤土为主,粉粒含量最高(52.74%~82.55%),砂粒含量次之(14.44%~45.31%),黏粒含量极少(0~3.68%);(3)相同土壤水吸力下,林地各土层土壤水分特征曲线相对较高,土壤持水性最强,旱地和水田次之,荒草地最低;土壤有效水含量则表现为水田>林地>旱地>荒草地;(4)影响哈尼梯田土壤水分特性的关键因素是土壤颗粒组成和毛管孔隙度,其中土壤持水性与颗粒组成呈显著正相关,土壤有效水含量与土壤毛管孔隙度呈显著正相关。总体而言,哈尼梯田生态系统中林地具有良好的蓄排能力,而梯田在保蓄水分的同时进行水分再分配,二者在维持生态系统可持续发展上具有十分显著的作用。研究结果为进一步研究西南水梯田土壤水分和梯田灌溉管理提供了科学依据。     

黏粒质量分数对土壤水分蓄持能力影响的模拟试验

通过人工配制不同质地土壤,测定土壤水分特征参数,研究土壤中黏粒质量分数对其水分蓄持能力的定量影响。结果表明：1）黏粒质量分数对土壤水分蓄持能力有较大影响,土壤持水能力随黏粒质量分数增加而递增。2个水分特征曲线模型——Gardner模型及van Genuchten模型中,表征土壤持水能力的参数均随黏粒质量分数增加而增大。2）黏粒质量分数对土壤比水容量有较大影响,试验土壤在任一水吸力水平下的比水容量值均随其黏粒质量分数增大而增大。3）试验土壤饱和含水量、田间持水量分别与黏粒质量分数呈指数、对数正相关,凋萎系数与黏粒质量分数呈指数正相关。4）试验土壤有效水、迟效水含量随黏粒质量分数增加呈先升高后降低趋势,二者与黏粒质量分数均呈抛物线关系,最高点分别出现在黏粒质量分数为35.9%和35.8%处,易效水含量与黏粒质量分数相关性不显著。研究结果可为黄土区土壤水分蓄持机制进一步研究提供一定理论依据。     

Amelioration of saline–sodic soil with mildly saline water in the Songnen Plain, northeast China

Abstract. The saline–sodic soils of the dryland Songnen Plain in northeast China are only slowly permeable to fresh water because of their large content of montmorillinite clay and sodium bicarbonate. Use of slightly saline groundwater containing adequate dissolved calcium and magnesium for leaching and reclamation can potentially prevent dispersion of the clay soil particles during treatment. Amelioration was evaluated using shallow, mildly saline groundwater to irrigate sorghum–corn rotations in a two-year field experiment. After two growing seasons during which a total of 400 mm of leaching water was applied, in addition to some supplemental irrigation water, the average electrical conductivity (EC_e) of the top 1.2 m of the soil profile decreased from 14.5±3.5 to 2.7±0.2 dS m⁻¹, and the sodium absorption ratio (SAR_e) decreased from 35.3±4.1 to 10.1±2.5 (meq L⁻¹)^0.5. The soil physical properties were improved: infiltration rate with mildly saline groundwater increased from 12.1 to 42 mm h⁻¹. Salinity changes in the top 1.2 m of soil layers after 700 mm of leaching produced no further improvement. Crop yields produced on plots undergoing amelioration increased by 64–562% compared with the rainfed control. The improved soil conditions after leaching resulted in 59–548% greater crop yields.