不同开垦年限土壤养分和盐分时空分布特征研究

为了研究干旱区绿洲农业不同开垦年限耕地土壤养分的时间和空间变化规律,选取玛纳斯流域内5个开垦年限(荒地、2 a、4 a、6 a、8 a)的土地,结合地统计学、3S技术,利用空间置换时间的方法对研究区土壤养分和盐分的时空分布特征进行分析研究。结果表明:研究区耕地随着开垦年限的增加,各层土壤的总盐、有效钾含量呈现明显下降的趋势。总盐含量由开垦前11.9~25.2 g·kg~(-1)下降至开垦8 a后的1.7~3.0 g·kg~(-1),尤其是表层土壤总盐的含量在开垦种植6~8 a后基本维持在非盐化-轻盐化水平;而土壤有效钾含量在各个层次均呈现出不断的消耗趋势,由开垦前225~499 mg·kg~(-1)下降至开垦8 a后的138~225 mg·kg~(-1);随着开垦年限的增加,研究区土壤有机质、碱解氮和有效磷含量呈现出先下降再升高的趋势,基本上在开垦4 a左右的时候会出现一个较低值,然后随着开垦种植年限的增加而逐渐上升,如有效磷含量由开垦前3.7~8.1 mg·kg~(-1)下降至开垦4 a后的1.9~5.7 mg·kg~(-1),随后上升至开垦8 a后的3.37~13.5 mg·kg~(-1)。研究表明,研究区农业用地开垦时间的长短对土壤养分、盐分含量的影响表现出一定的规律。     

西安地区日光温室土壤养分与盐分累积状况研究

选择西安市灞桥区新合镇的三个村的24个日光温室,对0～100cm剖面土壤及相邻的农田土壤养分、pH和电导率进行了分析研究。结果表明：日光温室土壤有机质含量明显增加,表层（0～20cm）平均为22．5g／kg,比农田高出9．0g／kg;有效磷、速效钾含量出现明显的累积,表层平均分别为261mg／kg和412mg／kg,比露地增加569％和194％;0～40cm剖面土壤pH与露地比较有变酸趋势,平均降低0．17个pH单位。24个日光温室0～100cm土壤剖面硝态氮含量虽有差异,但其平均值均较露地显著增加,增加量为23．1～89．7mg／kg;铵态氮与露地差异很小,说明施肥对目光温室土壤中铵态氮影响较小。目光温室土壤表层积盐明显,其电导率平均值高出露地1倍。但大部分尚未达到阻碍作物生长的指标。     

晋北地区不同种植年限设施土壤养分含量的变化

以农田、露天菜地为对照,研究了山西阳高连作1、4、7、11、14、17 a设施栽培土壤pH值、养分含量及其相互关系。结果表明,与农田相比,设施栽培菜地土壤pH值降低、养分含量升高,差异达显著水平。随种植年限增加,设施内0~20 cm、20~40 cm土层有机质、碱解氮、有效磷含量表现出先升高后降低的趋势。依据设施菜地土壤养分含量标准,阳高设施土壤pH值、有机质、速效钾含量处于适宜水平,碱解氮含量较高,有效磷严重超标。相关分析表明,土壤pH值与速效钾含量间呈显著负相关,各土壤养分含量间呈显著正相关。当地设施蔬菜生产中的不合理施肥,已导致土壤化学性状发生明显变化,今后应推广科学施肥。     

蔬菜日光温室栽培条件下土壤养分累积特性研究

测定了陕西杨凌示范区不同日光温室栽培土壤剖面的养分含量及变化。结果表明,日光温室土壤有机质、硝态氮、有效磷和速效钾含量呈现显著累积趋势,其中以0~20 cm土层有机质、0~40 cm土层有效磷和速效钾以及0~200 cm土层硝态氮累积量尤为突出。蔬菜生长过程中温室土壤剖面中铵态氮含量的变化相对较小,而硝态氮含量呈逐渐降低趋势。蔬菜收获后土壤剖面(0~200 cm)硝态氮残留量在707~1 161 kg/hm2之间,平均达954kg/hm2,明显高于农田土壤。温室栽培条件下土壤电导率明显高于农田土壤,以土壤表层尤为突出。土壤硝态氮、有效磷和速效钾与土壤电导率之间的关系均达显著水平,其中硝态氮含量与土壤电导率间的关系最为密切,说明过量施用肥料特别是氮肥,是引起土壤盐分累积的主要原因。     

柳枝稷种植年限对土壤盐分离子的影响

为探明能源植物柳枝稷对盐碱土的改良效果,于2014—2015年,在宁夏大学西大滩盐碱地改良试验站田间条件下,设置1、3、5 a3个不同种植年限柳枝稷处理(T1、T3、T5),以附近未种植柳枝稷的盐碱荒地作为对照(CK),研究了不同种植年限柳枝稷对盐碱土盐分离子的影响。结果表明,随着种植年限增加,柳枝稷对土壤盐分离子的作用效果增强,土壤中的Na~+、SO_4~(2-)、Cl~-含量随种植年限增加而降低,在柳枝稷生育末期T5处理与CK相比,Na~+、SO_4~(2-)、Cl~-含量分别下降了52.64%、40.37%和63.68%;土壤中的Ca~(2+)、Mg~(2+)含量与柳枝稷种植年限呈正相关关系,在柳枝稷生育末期T5处理Ca~(2+)、Mg~(2+)含量分别比CK增加了2.22%、48.08%。本试验条件下,柳枝稷种植5年后对土壤Na~+、SO_4~(2-)和Cl~-等盐分离子的降低作用最为明显。     

不同种植年限蔬菜日光温室土壤养分与生物活性研究

2004~2005连续2 a对陕西省杨凌区不同种植年限蔬菜大棚土壤的养分含量和生物活性进行观测,以分析其变化情况。结果表明,在1~6 a与2~7 a的大棚中,土壤有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾等含量均比同区位农田有所增加,而土壤pH值下降明显;土壤硝酸盐含量随棚龄的增加而增加;且硝态氮沿土壤剖面(尤其是种植2 a以上的大棚)垂直方向有向下迁移的趋势。蔬菜大棚土壤微生物数量多少为:细菌>放线菌>真菌,使用年限高的土壤,微生物总含量一般较高,细菌和真菌的含量随棚龄的增加有所增加;放线菌在0~40cm处的总含量比露地要高,而在棚龄大的棚中(7 a)的值并不是很高;磷酸酶,脲酶和过氧化氢酶含量均大于露地,脲酶含量在3 a棚龄大棚中的含量达到高峰然后随棚龄增加减少。过氧化氢酶在2004年随棚龄逐渐增大,而在2005年则相反,碱性磷酸酶含量随着棚龄的增加而增加。     

水分对不同栽培年限日光温室土壤氮矿化的影响

采用室内短期（84 d）好气培养法评价了不同水分供应水平下（田间持水量的60%、80%及100%,分别用60FC、80FC和100FC表示）陕西杨凌地区不同栽培年限（种植前、种植第二年及种植第三年）日光温室土壤（0~20 cm及20~40 cm土层）氮素矿化特性。结果表明：随着日光温室栽培年限的延长,0~20 cm土层累积净矿化氮量显著增加,且随栽培年限的增加,20~40 cm 土层氮矿化势呈增加的趋势;土壤水分含量由60FC增加到80FC,土壤累积矿化氮量呈增加趋势,但当含水量达到100FC时,土壤累积矿化氮量降低。回归分析结果表明,土壤有机质含量每增加1 g·kg^-1, 60FC、80FC、100FC土壤含水量条件下土壤氮矿化势分别增加 1.62、1.88 mg·kg^-1和1.57 mg·kg^-1;土壤全氮含量每增加1 g·kg^-1,土壤氮矿化势分别增加28.93、33.42 mg·kg^-1和27.82 mg·kg^-1。因此,建议日光温室蔬菜栽培中应综合考虑温室年限及灌溉量对土壤氮素矿化过程的影响。     

富锦市湿地不同开垦年限土壤养分时空分布特征研究

采用地统计学和GIS相结合的方法,以2012年富锦市实地调查和采样数据为基础,分析了富锦市土壤表层(0-20cm)中有机质(SOM)、全氮(TN)、有效磷(AP)、速效钾(AK)的空间分布情况。利用空间置换时间法,研究了不同开垦年限土壤养分含量的变化规律。结果表明,富锦市土壤养分含量均处于较高水平,变异程度均为中等变异,各土壤属性均符合对数正态分布。结构分析表明,4种土壤养分均具有中等程度的空间自相关性,受结构性因素和随机性因素的共同影响。克里格插值结果表明,富锦市土壤有机质和全氮呈现由南向北逐渐降低的趋势,有效磷含量由西向东逐渐增加,速效钾含量由西向东逐渐减少。在本研究的时间尺度内,有机质、全氮、有效磷的含量随着开垦年限的变化均呈现出先上升后下降的趋势。速效钾含量随着开垦年限的增加呈现出先增加后减小再增加的趋势,在开垦50年以上的地块,速效钾平均含量最高为202.44mg/kg。研究表明,富锦市土壤养分有明显的空间分布特征,部分土壤养分性状出现退化现象。掌握土壤养分的时空分布状况,对保证区域农业持续、稳定的发展有着重要的意义。     

荒漠灌区不同种植年限苜蓿地土壤酶活性的变化研究

在干旱荒漠绿洲区大田试验条件下,研究了不同种植年限(0,3,4,5,7,10 a)苜蓿地土壤脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶、淀粉酶、纤维素酶及过氧化氢酶活性的季节性动态变化,旨在探讨种植不同年限苜蓿对土壤生物化学性状的影响,为粮草合理轮作周期的制订提供科学依据。结果表明:种植苜蓿与撂荒地相比,土壤酶活性得到不同程度的提高,且各年限间土壤酶活性差异显著。其中土壤脲酶、蔗糖酶及纤维素酶活性均随生长年限增加呈先增高后降低再增加的变化趋势,而淀粉酶、碱性磷酸酶及过氧化氢酶活性均随种植年限增加呈先升高后降低的变化趋势,种植苜蓿5a土壤酶活性增加最明显,0~60 cm土层依次较CK分别增加了80.56%、69.91%、46.75%、533.33%、110.71%、11.81%;土壤6种酶的活性均随着土层深度的增加而减小,在表层0~20 cm土层,土壤酶活性最强。脲酶和淀粉酶活性在夏季最高,蔗糖酶、纤维素酶、过氧化氢酶及碱性磷酸酶活性均在春季达到最高。对6种酶之间的相关性进行分析,研究发现除蔗糖酶外,其余5种酶间呈显著或极显著相关。     

精河河下游河岸带土壤养分与盐分特征分析

以艾比湖流域的精河河下游河岸带土壤为研究对象,对不同植被类型覆盖条件下土壤养分与盐分进行测定,通过描述性统计及主成分分析,结果表明:(1)研究区土壤养分整体呈现中等空间变异特征,极差值除速效钾、碱解氮外,其它指标变化较为稳定;土壤盐分变异系数较大,呈现强烈的空间变异特征:(2)土壤养分中,有机质、全钾、碱解氮与主成分1相关性较大,速效钾与主成分2相关性较大,可作为研究区养分状况的特征因子:研究区土壤经养分分级显示,该区域有机质、全钾极为贫乏,碱解氮、速效钾较为贫乏;(3)土壤中的总盐含量与Ca²⁺、Mg²⁺、Cl^-、K⁺与Na⁺存在极显著的正相关关系;Ca²⁺、Mg²⁺、Cl^-、K⁺+Na⁺是研究区盐渍化状况的特征因子;研究区土壤经盐渍化分级为盐土。     

不同种植年限苜蓿地土壤环境效应的研究

随着苜蓿种植年限的延长,土壤质量发生一系列变化。为了揭示不同种植年限苜蓿地土壤质量的变化,以毗邻种植的1～5年生苜蓿为研究对象,对土壤水分、养分及微生物的变化进行研究,分析比较不同种植年限苜蓿地土壤质量的变化。结果表明：在苜蓿生长季节内,不同种植年限苜蓿的土壤含水量的时空变化均呈先增加后降低的变化趋势;随种植年限的延长,土壤有机质、全氮、碱解氮含量呈递增趋势,速效钾的含量呈先增加后降低的趋势;各种植年限苜蓿草地土壤微生物群落以细菌占优势,且细菌和放线菌的数量随种植年限的延长呈递增趋势,真菌变化规律不明显,此外4年生苜蓿地微生物总数最大,是其它各种植年限的1.04～2.60倍。说明种植年限对苜蓿草地土壤质量有一定程度的影响,且因种植年限的长短,影响程度也各异。     

不同种植年限红豆草根系生长及根际土壤真菌群落的分布特征

采用大田试验,运用真菌ITS高通量测序技术,探究不同种植年限红豆草(1、2、3 a和4 a)根系生长及根际土壤真菌群落分布与演替特征,为荒漠灌区红豆草人工草地的可持续利用提供参考。结果表明,随红豆草种植年限延长,其根颈直径、根颈入土深度、侧根直径、主根直径、侧根数和根颈分枝数均显著增加,4 a生草地分别是1 a生草地的3.7、3.1、5.0、3.4、2.0倍和3.6倍;根系直径、根体积、根表面积、根尖数和根长均先增加后降低;根际土壤pH值和速效磷含量减小,速效钾、速效氮含量先升后降,过氧化氢酶、脲酶、碱性磷酸酶和脱氢酶活性均显著增高,4 a生草地分别是1 a生草地的3.3、1.9、10.3倍和1.4倍;根际土壤真菌多样性(Shannon-wiener和Simpson指数)、丰富度(Chao1和ACE指数)均先升后降;优势真菌门为子囊菌门、毛霉门、壶菌门和被孢霉门,其中子囊菌门的相对丰度显著增大,其余优势菌门的相对丰度均先增后降;优势菌属为Monographellahe和镰刀菌属,其中Monographella的相对丰度显著增加,镰刀菌属的相对丰度显著降低。冗余分析和Monte Carl...     

种植年限对新疆盐碱土苹果园土壤质量及果实品质的影响

通过对不同种植年限盐碱地苹果园土壤理化指标及果实品质的测定,研究苹果种植年限和土壤理化性质特征间的关系及苹果品质的变化趋势。结果表明,研究区盐离子类型及含量组成是HCO_3~-SO_4~(2-)Cl~-Ca~(2+)Na~+Mg~(2+)K~+,土壤为高盐高碱类型。随着苹果种植年限的增加,土壤有机质、全氮、碱解氮含量显著升高,有效钾和有效磷含量在连续种植9 a后,相对于第1 a种植,含量分别增加了2.9和2.3倍。土壤中Ca、Fe含量总体呈降低趋势,种植1 a条件下土壤Ca、Fe含量较种植9 a条件下分别降低了8%和45.6%。土壤中SO_4~(2-)和Cl~-含量逐渐减小,其中SO_4~(2-)在种植1 a时含量最高,值为515.5 mg·kg~(-1),Ca~(2+)、Na~+、Mg~(2+)含量分别下降了62%、78%、79%。种植12 a的苹果可溶性固形物和单果重较种植4 a苹果分别增加了10.0%和28.8%。因此,苹果种植有利于降低新疆盐碱土的盐离子含量,提高其有机质、全氮、碱解氮含量,果实品质随种植年限延长进一步改善。     

不同利用年限设施栽培土壤金属元素含量的变化

以农田和露天菜地为对照,研究了晋北地区不同利用年限设施栽培土壤金属元素含量的变化。结果表明,由农田改为设施栽培菜地后,随着利用年限的增加,不同土层中K、Ca、Mg、Al、Cd和Li含量表现出“降低—升高—降低”的变化规律,Fe、Mn、Cu和Cr含量则呈现“升高—降低—升高”的变化规律。进一步方差分析表明,不同处理之间,同一土层金属元素含量差异达显著水平（P＜0.05）。表层土壤中K、Na、Al、Fe、Mn和Cu含量值均比第二次全国土壤普查时含量值高,而露天菜地和设施栽培土壤Ca、Mg含量差异不明显。依据中国土壤环境质量评价标准,当地设施栽培土壤Cd、Cu和Cr含量均没有超标,但土壤Cd含量偏高,整体分布在0.28～0.56 mg·kg^-1的范围内,接近我国土壤环境质量Ⅱ级标准上限1 mg·kg^-1。     

天津市不同种植年限蔬菜地土壤水分特征影响因素及其演变

通过对不同种植年限蔬菜地土壤饱和含水量、田间持水量、萎蔫含水量和有效含水量的分析,研究了土壤水分特征的主要影响因素及其演变趋势。结果表明,种植5 a以上1、0 a以上及15 a以上蔬菜地土壤饱和含水量的主要影响因素分别为团聚体、有机质含量、容重及pH值;田间持水量的主要影响因素分别为团聚体含量、结构系数和pH值;有效水含量主要影响因素分别为团聚体含量、结构系数及团聚体含量;萎蔫含水量影响因素不明显。随着种植年限的延长,研究区土壤饱和含水量以及田间持水量呈下降趋势,土壤持水性能、土壤水分供释及利用能力下降。     

种植年限对渭北旱塬苹果园土壤孔隙结构及水力特征的影响

为研究不同种植年限对苹果园土壤孔隙结构及其土壤水力特性的影响,采用时空转换的方法,选取渭北旱塬2 a、13 a及33 a苹果园开展土壤结构与水力特征测定,利用压汞法获取原状土壤孔隙结构特征。以20 cm及40 cm为界将果园0～100 cm土壤划分为耕作表土扰动层、潜在犁底层与心土层。结果表明：渭北旱塬苹果园20～40 cm土壤容重较高、导水能力差且水分对作物有效性较低,有形成犁底层的可能,且随植果年龄增加果园土壤容重呈增加趋势;同一果园中大孔隙（>75 μm）与中孔隙(30～75 μm)土壤百分含量最大值出现在表土层,占比分别为7.63%~10.32%及10.94%~13.14%;微孔隙(5～30 μm)土壤最大百分含量出现在心土层,占比为30.60%~47.85%;极微孔隙(0.1～5 μm)与超微孔隙(<0.1 μm)土壤含量最高值出现在潜在犁底层,占比分别达37.36%~52.55%及13.15%~19.08%。在频繁受到耕作扰动的表土层,2 a、13 a及33 a果园土壤之间各级孔隙占比非常接近;在不易受到耕作扰动的心土层,大孔隙与中孔隙土壤都表现出随耕作种植年限的增加而增加的趋势。土壤容重与其大孔隙含量呈显著负相关,与超微、极微孔隙土壤含量呈正相关,饱和导水率与容重呈显著负相关;5～30 μm微孔在土壤的导水及持水方面均有重要作用,其比表面积与田间持水量呈显著正相关,其孔体积分数与饱和导水率呈显著正相关;VG模型参数n与土壤大孔隙及中孔隙含量呈显著负相关。随耕作种植年限增加,果园土壤有机质含量每5 a降低0.425 g·kg^-1,田间持水量每5 a降低0.8% cm³·cm^-3。研究建立的土壤水力参数回归预测模型可为苹果园高效用水提供参考。     

不同覆膜连作年限对玛纳斯县棉田土壤质量的影响

为研究不同覆膜连作年限对玛纳斯县棉田土壤质量的影响,以新疆玛纳斯县覆膜连作0、5、10、20、30 a的棉田为研究对象,分别采集0~10、10~20、20~30 cm土层土壤,测定其土壤理化性质、土壤酶活性、土壤微生物量碳、氮含量等指标,并对不同覆膜连作年限玛纳斯县棉田的土壤质量进行综合评价。结果表明：（1）随覆膜连作年限的增加,土壤含水率和有机质含量逐渐增加,以覆膜连作30 a时最高,分别为11.52%和21.60 g·kg^-1,土壤速效磷呈先升高后降低趋势,在覆膜连作10 a时含量最高（49.60 mg·kg^-1）,土壤电导率、总盐、速效钾和碱解氮总体呈降低趋势,在覆膜连作年限30 a时含量最低,分别为0.50 mS·cm^-1、0.69 g·kg^-1、148.28 mg·kg^-1和25.27 mg·kg^-1;同一覆膜连作年限下,随着土层深度的增加,土壤含水率、电导率和总盐逐渐增加,pH值、有机质、速效磷、速效钾和碱解氮含量逐渐降低。（2）在不同覆膜连作年限下,土壤蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶活性随覆膜连作年限的增加呈先升高后降低趋势,在覆膜连作10 a时活性最高,分别为10.57 mg·g^-1·d^-1、0.86 mg·g^-1·d^-1、0.40 mg·g^-1·d^-1,土壤过氧化氢酶活性随不同覆膜连作年限并无显著变化,为1.80~2.20 mL·g^-1;在同一覆膜连作年限下,土壤脲酶、碱性磷酸酶活性均表现为表层>深层,且差异显著。随覆膜连作年限的增加,土壤微生物量碳含量呈现先增加后减少的趋势,最高为205.26 mg·kg^-1,微生物量氮含量逐渐降低,最低在覆膜连作30 a时为11.40 mg·kg^-1,且不同土层土壤微生物量碳、氮表现为表层>深层。（3）土壤速效磷与过氧化氢酶、脲酶、碱性磷酸酶活性和微生物量碳呈极显著正相关关系,与蔗糖酶活性呈显著正相关关系,表明土壤速效磷是影响土壤酶活性和微生物量碳、氮的主要因素。土壤质量综合评价表明,以覆膜连作10 a的土壤质量最佳,0 a和30 a的土壤质量相对较低。