不同改良剂对滨海盐碱地的改良效果

[目的]研究不同改良剂在黄河入海口附近滨海重盐碱地上的改良效果,选择出适合于该区滨海重盐碱地上的盐碱改良剂。[方法]选用禾康、磷石膏、微生物菌肥、土生、药肥和有机肥在黄河三角洲毛坨试验站进行盐碱地改良试验,分析不同盐碱改良剂对滨海重盐碱地的物理、化学、生物学性质的改良效应。[结果](1)所有改良剂均能显著降低盐碱地土壤容重,增强土壤通透性,尤其是磷石膏和禾康效果更显著;(2)所有改良剂使土壤电导率明显下降(至少15.9%以上),具有较好的压盐降盐作用。(3)对盐碱棉田脱盐效果较好,能有效改善盐碱土壤化学性质的改良剂是磷石膏和禾康;(4)所有改良剂均能增加盐碱地土壤微生物量,增强土壤呼吸,其效果最好的是有机肥和有机肥菌肥混施处理;(5)能较好地改善盐碱地土壤肥力,提高棉花产量的改良剂是有机肥及有机肥菌肥混施处理。[结论]磷石膏、禾康、有机肥及有机肥菌肥混施处理均能明显改良盐碱土物理、化学、生物学性质。     

微生物菌肥对盐渍土壤微生物区系和食葵产量的影响

在内蒙古五原县,以食葵LD5009为供试作物,通过大田试验,研究了不同微生物菌肥产品（包括丹路牌微生物菌肥和丹路牌微生物菌剂）对盐渍土壤微生物、土壤含盐量及食葵产量的影响。结果表明：（1）施用不同产品可降低0～40cm土层盐分含量;（2）施用不同产品可改善土壤微生态系统,促进土壤微生物繁殖,提高细菌和放线菌的数目,并提高细菌优势菌多样性,且不同产品处理均广泛分布有芽孢杆菌属和假单胞菌属细菌;（3）施用不同产品可极显著提高食葵产量,产量表现为菌剂与无机肥配施〉单施菌肥〉单施无机肥,菌剂配施化肥处理增产可达107.62%;（4）单施菌肥对土壤微生态系统的作用效果较优,但其增产、抑盐效果均不如菌剂配施无机肥处理,不能完全代替化肥产品。     

日光温室灌溉模式及土壤管理对盐分的影响

滴灌施肥和秸秆还田通过影响盐分投入量、灌溉水运移等影响盐分在土壤表层的累积,灌水洗盐是降低土壤盐分累积的重要措施。通过测定长期滴灌和漫灌模式下不同秸秆处理中休闲期间土壤耕层盐分含量变化,分析了日光温室灌溉模式及土壤管理对盐分的影响。结果表明:在作物收获后,滴灌模式和漫灌模式下全盐含量平均分别为2 402,1 713mg/kg,滴灌模式下全盐含量的增加主要来源于Ca~(2+)、SO_4~(2-)和NO_3~-离子的增加,分别占全盐增加量的12.9%,63.4%,23.6%。施用秸秆使滴灌模式下盐分含量显著增加5.8%~23.4%,但对漫灌模式下的盐分含量无显著影响。休闲期间的单次大水漫灌使滴灌模式下Mg~(2+)、Na~+、K~+和NO_3~-的含量显著降低58%~69%,61%~63%,37%~50%,37%~45%,使漫灌模式下Mg~(2+)和NO_3~-离子显著降低38%~44%,5%~12%,对该模式下其他阳离子含量无显著影响。HCO_3~-在休闲期间变幅大,变化趋势与NO_3~-趋势相反。休闲期间的土壤管理使滴灌模式土壤盐分显著降低29%,漫灌模式降幅仅为8.7%。总体来说,滴灌模式及在此模式下施用秸秆显著增加土壤盐分含量,经休闲期间的大水漫灌和高温闷棚过程后盐分降低明显,但仍稍高于漫灌模式,应在生产中进一步降低氮、钾肥及硫基水溶肥的施用量。     

适宜肥料与改良剂改善盐碱土壤理化特性并提高作物产量

为了构建黄淮海平原盐碱障碍耕地适宜的培肥改土增产技术体系提供理论依据,在黄淮海平原典型轻中度盐碱障碍耕地进行了2 a的施肥试验,探究肥料结合改良剂施用对盐碱障碍耕地的土壤改良与作物增产效应。研究表明:仅依靠提高化肥施用量能够在一定时期内提高作物产量,但是会造成土壤盐分升高,土壤物理性质恶化,不利于盐碱土改良与可持续利用。在适度增施化肥的基础上,结合施用改良剂或有机肥可以明显降低土壤盐分含量,有利于盐碱耕地养分积累,显著提高作物产量:试验进行2 a后小麦产量分别较当地常规施肥提高21.41%和27.72%,分别达到6.35×103和6.68×103 kg/hm2;玉米产量分别较当地常规施肥提高10.44%和12.85%,分别达到7.68×103和7.85×103 kg/hm2。黄淮海平原盐碱障碍农作区应当重视有机肥与改良剂的施用,在降低土壤盐分含量、培肥地力的基础上提高作物产量,实现区域土壤资源可持续利用。该文可为黄淮海平原盐碱障碍耕地的可持续利用提供技术参考。     

盐化土壤微生物区系及理化性状对不同改良剂的响应研究

系统分析了脱硫废弃物、专用改良剂和不同量菌肥对盐化土壤的改良效应,结果表明:单施脱硫废弃物对土壤细菌和放线菌数量影响很小,但可以有效增加真菌数量;单施专用改良剂或菌肥后微生物数量增幅相对较大,改良剂效果优于菌肥;脱硫废弃物、改良剂和菌肥同时施用可以显著增加土壤微生物数量;单施脱硫废弃物和菌肥对土壤有机质和养分含量、作物收获后的指标影响很小;3种物料同时施用则可以显著提高土壤有机质和养分含量,向日葵的株高、径粗、盘径、实粒数和百粒重都有显著增加。在施用脱硫废弃物和改良剂的前提下,菌肥施用量为45 kg hm-2的处理对盐化土壤改良效果最佳,但与施用量为30 kg hm-2的处理差异不显著。     

施用生物炭和石灰对土壤镉形态转化的影响

通过室内培养试验,比较石灰、生物炭及生物炭和石灰配施3种改良剂作用下镉污染草甸土中土壤镉各形态转化以及pH的影响。结果表明,土壤添加生物炭培养60d,土壤pH呈随时间增加逐渐增加的趋势,而添加石灰和生物炭与石灰配施处理,土壤pH呈现先增加至最大值而后缓缓降低趋于稳定的趋势,但均显著高于对照。各改良剂的施用均显著降低土壤可交换态Cd含量,与CK处理相比,添加生物炭、石灰和生物炭石灰混合改良剂后,土壤可交换态Cd含量分别降低8.6%~13.7%,17.8%~21.7%和18.4%~23.3%。相关分析结果表明,土壤可交换态Cd含量与土壤pH之间均存在极显著的负相关关系(R2=0.74)。土壤添加改良剂后,显著降低土壤可交换态Cd比例,增加碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态和残渣态Cd比例,从而降低土壤重金属的生物有效性。     

生物炭和菌肥对土壤镉形态和棉花镉吸收的影响

【目的】为了明确生物炭和菌肥修复石灰性土壤镉(Cd)污染的效果,探寻适宜石灰性土壤重金属Cd修复技术。【方法】采用盆栽的试验方法,研究施用3%的生物炭(B3)和1.5%的菌肥(M1.5)对不同外源Cd浓度(0、1、2、4 mg kg^-1)石灰性土壤的pH值、Cd形态分布、酶活性以及棉花各器官Cd含量的影响。【结果】结果表明,生物炭和菌肥均能显著提高土壤的p H,但随着培养时间的延续添加改良剂处理的土壤的pH值呈现出下降的趋势：生物炭和菌肥的施用均能降低土壤可交换态Cd比例,提高土壤残渣态Cd比例,与对照相比,生物炭和菌肥处理下可交换态Cd的含量分别下降了18.42%～48.46%和15.21%～50.19%。生物炭和菌肥的添加显著提高土壤酶活性,其中蔗糖酶、过氧化氢酶、脲酶和碱性磷酸酶的最大增幅分别为89.1%、140.1%、39.7%和38.1%,菌肥处理总体优于生物炭处理。生物炭和菌肥的施用降低了植株各器官Cd含量,其中生物炭处理各器官中Cd含量最大降幅为34.0%,菌肥处理下最大降幅为39.5%。相关性和主成分结果表明,可交换态Cd与土壤酶活性呈显著负相关(...     

钙基型土壤改良剂对盐碱土壤改良和向日葵产量的影响

为了实现内蒙古河套灌区盐碱土壤快速改良和构建淡化和肥沃的耕层,将脱硫石膏分别与腐植酸(改良剂GF)、糠醛渣(改良剂GH)按2∶3的质量比配制两种钙基型土壤改良剂。采用田间小区试验,以不施用改良剂为对照(CK),研究了两种改良剂不同施用量处理(15、30和45 t/hm²)对收获期土壤盐分离子、养分含量和向日葵产量的影响。结果表明:与CK相比,两种改良剂处理显著降低了0～40 cm土层的pH值和0～20 cm土层的钠吸附比,但20～40 cm土层全盐量有所增加,尤其是改良剂施用量为45 t/hm²的处理。两种改良剂处理均可显著提高0～20 cm土层有机质含量,改良剂GF可提高土壤有效磷和铵态氮含量,改良剂GH可提高土壤速效钾含量。向日葵产量也得到显著提高,主要与土壤pH值、有效磷及铵态氮含量显著相关,在同等施用量条件下,改良剂GF消减土壤盐碱障碍,提高土壤养分含量的效果明显优于改良剂GH,进而获得了较高的向日葵产量。综上所述,改良剂GF施用量为15 t/hm²的处理在短期内能够实现土壤盐碱土壤改良、培肥和增产的效果,可在内蒙古河套灌区及同类地区进行推广应用。     

生物炭和无机肥对盐碱滩涂围垦农田土壤性状的影响

在重度盐碱滩涂围垦的土地上,添加不同量的生物炭(0、3、6、9 hm~(-2)),在玉米不同生育期施加无机肥,对照CK不施肥,研究土壤在不进行作物种植下的性状变化。结果表明:自然条件下重度盐碱土地土壤物理性状变差,施用无机肥加剧了土壤的退化程度;在未种植作物条件下,生物炭添加没有对降低土壤容重起到促进作用,同时也没有提高土壤饱和含水量及田间持水量;团聚体组成分析显示生物炭用量在3 t hm~(-2)时土壤中2 mm团聚体增加最多;雨季时雨水淋洗显著降低土壤0~20 cm土层盐分,生物炭用量越大土壤盐分淋洗效果越明显;八月份和九月份时随着雨季结束,地下水位升高、太阳辐射增强加速了盐分在表层土壤的积聚,生物炭添加能有效抑制盐分在表层的积累,但无机肥添加又阻碍了这种抑制作用。     

腐植酸型改良剂对盐碱地甜菜生长发育的影响

盐碱地问题的日益严重制约着河套灌区甜菜的发展。前人研究不同改良剂的配施可以改善土壤理化性质,进而提高作物产量和质量,但关于盐碱地甜菜中的研究鲜有报道。因此,2019—2020年在河套灌区盐碱地中施用不同配比腐植酸型改良剂,通过分析不同处理间甜菜产量和质量、各器官生物量、叶面积指数以及土壤中含盐量的变化规律,结果表明,(1)施用腐植酸型改良剂可以提高盐碱地甜菜的产量和质量,甜菜产量、产糖量相较于对照分别增加11.29%～32.54%、13.50%～38.61%,不同配比腐植酸型改良剂的改良效果不同。(2)施用腐植酸型改良剂可以促进甜菜在盐碱地中的生长发育,并提高甜菜植株的光合效率。(3)施用腐植酸型改良剂可以降低当季盐碱地中的含盐量,相较于不施用改良剂的地块土壤含盐量减少0.59～3.17个百分点,从而改善甜菜生长发育的土壤环境。以上结论为揭示改良剂对盐碱地甜菜生物学特性和产量、质量的影响及其对土壤理化性质的改善提供了理论依据。     

土壤调节剂对土壤物理性质的改善

Effects of non-ionic polyacrylamide(PAM),anionic polyacrylamide(PHP),cationic polyacrylamide(PCAM),non-ionic polyvinylalcohol(PVA),anionic hydrolyzed polyacrylonitrile(HPAN)and polyethleneoxide(PEO)on the physical properties of three different soil stpes were studied.content of water-stable aggregates larger than 0.25mm increased to varying extents for different soils and soil conditioners,Among the six kinds of condiftioners,non-ionic polyacrylamide(PAM) was the most effective for red soil while polyethyleneoxide(PEO)the least effective for Chao soil,red soil and yellow-brown soil.Water-stable aggregates with the molecular weight of PEO within a certain range.Only evaporation rate of Chao soil decreased after aplication of PAM and HPAN to Chao soil and red soil.     

土壤含水率与土壤碱度对土壤抗剪强度的影响

土壤含水率和土壤碱度是表征土壤物理化学性质的两个重要参数。通过室内三轴不固结不排水试验，研究了土壤含水率和土壤碱度对土壤抗剪强度的影响。试验处理采用5种土壤碱度(土壤可交换钠百分比ESP=0、5、10、20、40)和4种土壤质量含水率(0.05、0.10、0.20以及饱和含水率0.34)水平。试验结果显示，土壤黏聚力随着土壤含水率的增加基本上呈先增大后减小之趋势；当土壤含水率在0.10附近时黏聚力达到其最大值。土壤内摩擦角随着土壤含水率的增加而线性减小。土壤碱度对土壤黏聚力的影响机理较为复杂，其影响效果随土壤含水率的增加而减小；但土壤碱度对土壤内摩擦角的影响较小。土壤碱度对土壤抗剪强度的影响程度明显地小于土壤含水率对其的影响程度。     

A review of visual soil evaluation techniques for soil structure

Soil structure forms a key component of soil quality, and its assessment by semi‐quantitative visual soil evaluation (VSE) techniques can help scientists, advisors and farmers make decisions regarding sampling and soil management. VSE techniques require inexpensive equipment and generate immediate results that correlate well with quantitative measurements of physical and biochemical properties, highlighting their potential utility. We reviewed published VSE techniques and found that soils of certain textures present problems and a lack of research into the influence of soil moisture content on VSE criteria. Generally, profile methods evaluate process interactions at specific locations within a field, exploring both intrinsic aspects and anthropogenic impacts. Spade methods focus on anthropogenic characteristics, providing rapid synopses of soil structure over wider areas. Despite a focus on structural form, some methods include criteria related to stability and resiliency. Further work is needed to improve existing methods regarding texture influences, on‐farm sampling procedures and more holistic assessments of soil structure.     

A soil core for routine soil sampling

Abstract

The design, materials and dimensions for constructing a coring device for sampling soil fauna and flora at different depths is described.     

聚丙烯酸盐类土壤改良剂对燕麦土壤微生物量氮及酶活性的影响

以燕麦田土壤为研究对象,探讨了聚丙烯酸盐类土壤改良剂及其复配(聚丙烯酸钾、聚丙烯酰胺、腐植酸钾、聚丙烯酸钾+腐植酸钾、聚丙烯酰胺+腐植酸钾)对燕麦田土壤微生物量氮及土壤酶活性的影响。结果表明,不同土壤改良剂均能提高土壤有机质、碱解氮、速效磷和速效钾的含量,各指标分别比对照增加了8.24%～30.22%、7.60%～19.29%、5.15%～29.45%和27.86%～68.86%;土壤改良剂能促使燕麦全生育期内0～10、10～20和20～40 cm各土层的土壤微生物量氮含量显著提高,聚丙烯酸钾+腐植酸钾和聚丙烯酰胺+腐植酸钾复配处理较其各单施效果显著,随土壤深度的增加土壤微生物量氮逐层递减;与对照相比,土壤改良剂能显著提高燕麦全生育期各土层过氧化氢酶活性,在抽穗期活性最高,且以聚丙烯酸钾+腐植酸钾较高;但对于脲酶,聚丙烯酸钾+腐植酸钾、聚丙烯酰胺+腐植酸钾和腐植酸钾3个处理在苗期显著低于对照,在抽穗期和成熟期高于对照,两种酶活性均随土壤深度的增加逐渐降低。     

植烟沙泥田土掺混紫色土对土壤酶活性及理化性质的影响

为了探讨南雄烟区植烟沙泥田土壤改良新途径,采用盆栽方法研究了沙泥田土掺不同比例紫色土后土壤的理化性质和相关酶活性的变化规律。结果表明:当沙泥田土掺混10%~50%的紫色土后,土壤的砂粒含量逐渐下降到11.57%,粉粒含量逐渐上升到62.19%,土壤质地由壤土逐渐变为粉砂壤土,pH值从微酸性逐渐变成弱碱性;氧化还原酶类酶的活性逐渐增强,水解酶类酶活性则逐渐减弱,微量元素含量(钼除外)逐渐降低,中量元素交换性钙和交换性镁含量分别比对照(A1)增加了313%和37.1%;当沙泥田土掺混30%紫色土时,全钾和缓效钾含量分别比对照(A1)高出50%和69.2%,但其它养分含量有不同程度下降;相关分析结果表明,土壤酶活性受到土壤养分和中微量元素含量的影响,过氧化氢酶、多酚氧化酶、酸性磷酸酶和中性磷酸酶活性与pH值、有机质、全氮、碱解氮、有效磷、全钾和速效钾等养分含量均达到显著或极显著相关水平;有效铜、有效锌、有效硼、交换性钙和交换性镁含量与过氧化氢酶、过氧化物酶、多酚氧化酶和中性磷酸酶活性均达到显著或极显著相关水平;通过主成分分析得出沙泥田土掺混10%紫色土后的土壤因子综合主成分分值最高,掺混效果最好。     

土壤微生物体氮的季节性变化及其与土壤水分和温度的关系

以杨陵土垫旱耕人为土(中等肥力红油土)为供试土壤进行田间试验和室内培养试验,研究土壤微生物体氮的动态变化及其土壤含水量和温度的关系。结果表明,田间土壤微生物体氮的变化有明显的季节性;夏季最高,冬季最低,其它时期居中;且与土壤温度有显著或极显著的正相关性,相关系数在0.855以上;试验期间土壤水分含量在10%以上,基本能满足微生物活动所需,因而微生物体氮的变化与水分关系并不密切。应用培养试验结果进一步证明了田间试验结果,即在4～36℃范围内,微生物体氮与温度呈线性相关,而在土壤含水量为6.75%～23.23%范围内,与水分呈指数相关关系,当土壤水分小于10.87%时,水分对微生物体氮有突出结果,当超过10.87%后,几乎没有影响。频繁的干湿交替会使微生物体氮显著减少,但冻融交替却无明显影响。     

紫色土坡耕地埂坎土壤抗剪性能对含水率的响应

选取三峡库区典型紫色土坡耕地埂坎进行试验,通过室内三轴试验研究不同含水率(质量分数6%、11%、16%、21%、26%和31%)对埂坎土壤抗剪强度指标的影响,以深化紫色土坡耕地埂坎力学性质研究。结果表明:1)试验含水率范围内,紫色土坡耕地埂坎土壤黏聚力受含水率影响显著(P0.05),且随着含水率增加呈现出先增大后减小的趋势,明显的峰值出现在含水率质量分数11%左右,黏聚力为85.52 k Pa;2)埂坎土壤内摩擦角随含水率增加而减小,呈非线性衰减,符合一阶指数衰减规律。高含水率时,衰减缓慢;3)紫色土坡耕地埂坎抗剪强度受含水率变化影响显著(P0.05),埂坎土壤极限主应力差随含水率和围压的变化明显且具有规律性。相同围压下,埂坎土壤极限主应力差随含水率增大而迅速减小,即土体的抗剪强度降低。相同含水率下,极限主应力差随围压增大而增大,低含水率时增加明显,高含水率时增加缓慢。当含水率质量分数达到26%左右,埂坎土壤抗剪强度趋于低值;4)紫色土埂坎土壤的应力-应变曲线随含水率递增依次呈现应变软化型、硬化型和弱硬化型。研究结果可为三峡库区高标准基本农田等工程的埂坎建设提供依据和技术支撑。     

土壤性质与不同土壤Hg形态的关系

Correlation and path analysis methods were used to study the relationship between soil properties and the distribution of different soil Hg fractions with nine representative soils from Chongqing, China. Results showed that clay (< 2 m) could increase water-soluble Hg (r = 0.700*). Soil organic matter (OM) could enhance the increase of elemental Hg (r = 0.674*). The higher the base saturation percentage (BSP), the more the residual Hg (r = 0.684*). Organic Hg, the sum of acid-soluble organic Hg and alkali-soluble Hg, was positively affected by silt (2～20 μm) but negatively affected by pH, with the direct path coefficients amounting to 1.0487 and 0.5121, respectively. The positive effect of OM and negative effect of BSP on organic Hg were the most significant, with the direct path coefficients being 0.7614 and -0.8527, respectively. The indirect effect of clay (< 2 μm) via BSP (path coefficient = 0.4186) was the highest, showing that the real influencing factor in the effect of clay (< 2 μm) on acid-soluble organic Hg was BSP. Since the available Hg fraction, water-soluble Hg, was positively affected by soil clay content, and the quite immobile and not bioavailable residual Hg by soil BSP, suitable reduction of clay content and increase of BSP would be of much help to reduce the Hg availability and Hg activity in Hg-contaminated soils.     

土壤酶活性对土壤中土霉素的动态响应

采用室内培养试验研究了土霉素（OTC）对土壤过氧化氢酶、磷酸酶、脲酶、蔗糖酶和脱氢酶活性的影响。结果表明,在整个培养期间,土霉素对土壤过氧化氢酶和土壤磷酸酶活性具有明显的抑制作用;对土壤蔗糖酶和脱氢酶活性在培养前期具有轻微的抑制作用,但培养后期（培养第112 d）具有较强的抑制作用;而对土壤脲酶活性的影响则相反,在培养第1 d,OTC 100 mg/kg处理对脲酶具有显著的刺激作用,以后土霉素对脲酶活性影响不明显。土壤过氧化氢酶和磷酸酶对土霉素污染响应比土壤脲酶、蔗糖酶和脱氢酶更敏感,因而可以表征土壤受土霉素的污染程度。