2种灌溉方式下新疆栽培红花根区微生物 群落功能多样性分析

以滴灌和大水漫灌2种不同灌溉方式下红花根际土和非根际土为研究对象,采用Biolog-ECO微平板检测法对土壤微生物群落功能多样性进行研究。结果显示,2种不同灌溉方式下红花根际土含水率以及全氮、全钾、全磷、有机质、碱解氮、速效钾、速效磷含量均高于非根际土壤,而电导率、pH值则低于非根际土,滴灌下红花根际土中大部分理化因子的含量大于大水漫灌;滴灌下的过氧化氢酶、碱性磷酸酶、纤维素酶活性显著高于大水漫灌;滴灌下平均颜色变化率(AWCD)、香农多样性指数(H)、丰富度指数均整体高于大水漫灌。说明滴灌有助于改善微生物的生存环境,提高土壤微生物群落功能多样性,进而增强应对外界环境影响的能力。     

滴、漫灌对胡杨和灰叶胡杨种群结构和多样性的影响

通过聚集度指标以及种群龄级结构分析研究滴、漫灌下胡杨/灰叶胡杨(P.euphratica)/(P.pruinosa)种群结构和多样性的变化。在塔里木河上游天然胡杨/灰叶胡杨林内设置50 m×50 m样地8个,应用相邻格子法进行调查测定。滴灌农田附近的A1、A2两个样地种群龄级结构完整,为稳定型种群;远离农田的A3、A4两个样地种群龄级结构不完整,为衰退型种群。漫灌B1、B2两个样地种群为增长型种群,B3为稳定型种群,B4为衰退型种群。距离农田较近的样地为A2、B3为随机分布,其余均为聚集分布。滴灌下荒漠绿洲过渡带距离农田由近及远,四个群落物种多样性指数逐渐降低,差异极显著(P0.01);漫灌下四个群落物种多样性指数变化无明显规律。滴灌加速了胡杨/灰叶胡杨种群的衰退演替速度,过渡带植被由旱生植被胡杨(P.euphratica)-柽柳(T.chinensis)向盐生植被盐穗木(H.caspica)演替。滴灌下距离农田由近及远,过渡带植被群落物种多样性指数逐渐降低。     

干旱区不同灌溉方式及施肥措施对棉田土壤呼吸及各组分贡献的影响

【目的】探讨干旱区灌溉方式及施肥措施对棉花生长季农田土壤呼吸速率及碳平衡的影响,比较不同管理措施对棉田土壤碳汇强度的影响。【方法】设置滴灌和漫灌两种灌溉方式,在棉花生育期每种灌溉方式设有机肥（OM）、氮磷钾化肥（NPK）、氮磷钾化肥与有机肥配施（NPK+OM）3种施肥处理,以不施肥处理为对照（CK）,采用LI-8100土壤碳通量测定仪测定农田土壤呼吸速率,利用根去除法区分根系对土壤呼吸的贡献率,通过计算净生态系统生产力（NEP）,分析不同灌溉方式及施肥措施下农田土壤碳汇强度。【结果】不同灌溉方式及施肥措施下农田土壤呼吸速率的季节变化随气温变化均呈先升高后降低的趋势,在7月中旬达到峰值,10月中旬棉花收获后降至最低。不同灌溉方式下农田土壤碳排放量为滴灌＞漫灌;相同灌溉方式下不同施肥处理为NPK+OM＞OM＞CK＞NPK。滴灌条件下根系呼吸对土壤呼吸的贡献率为36.38%-58.74%,漫灌条件下为33.73%-52.03%;铃期根系呼吸贡献率最高,生育期平均为48.05%和44.31%。整个棉花生长季节,两种灌溉方式下农田净初级生产力（NPP）均为NPK+OM＞NPK＞OM＞CK。不同管理措施下整个生育期农田土壤均表现为碳“汇”,其中,不同灌溉方式下农田碳汇强度为滴灌＞漫灌,不同施肥措施为NPK+OM＞NPK＞OM＞CK,灌溉与施肥互作条件下,滴灌方式下NPK+OM处理碳汇强度最强。【结论】在干旱区棉花生产中,采用膜下滴灌节水技术,氮磷钾化肥与有机肥配施并实施秸秆还田等农田管理措施,不仅能增加土壤有机碳含量,培肥地力,提高棉花产量,而且能促进土壤固碳减排。     

滴灌对干旱区春小麦田土壤CO2、N2O排放及综合增温潜势的影响

对比新疆干旱区滴灌和传统灌溉对春小麦田土壤CO_2和N_2O排放通量及综合增温潜势的影响差异,旨在为该区有利于农田温室气体减排的农业管理措施的制定提供科学依据。在春小麦田中,设置滴灌和漫灌两种灌溉方式(其中滴灌包含滴灌管间和滴灌管上2个不同的空间处理),利用静态暗箱-气相色谱法对两种灌溉方式下不同处理的土壤CO_2及N_2O排放通量及影响因素进行了测定和分析。结果表明:在春小麦生长季,滴灌方式下土壤CO_2排放通量均值比漫灌减少了35.76%。滴灌管间和滴灌管上两个处理的土壤CO_2排放通量无显著差异,均值分别为906.28、838.25 mg·m~(-2)·h~(-1),但均与漫灌处理有显著性差异(P0.05)。滴灌方式下土壤N2O排放通量达74.81μg·m~(-2)·h~(-1),比漫灌增加25.87%。滴灌管间和滴灌管上处理土壤N_2O平均排放通量均高于漫灌,分别为85.76、63.62μg·m~(-2)·h~(-1),3个处理间均无显著性差异(P0.05)。滴灌和漫灌方式下土壤CO_2累积排放量分别为2 188.68、3180.91 g·m~(-2),土壤N2O累积排放量分别为188.62、160.60 mg·m~(-2),滴灌方式下春小麦田土壤CO_2和N_2O的综合增温潜势比漫灌减少983.55 g CO~(-2)·m~2。相关性分析表明,滴灌管间处理土壤CO_2排放通量与大气温度及5、10 cm地温的相关性均达显著水平(P0.05),与10~20 cm层土壤微生物量碳呈极显著相关(P0.01);漫灌方式下,0~10 cm和10~20 cm层土壤水分显著影响土壤N_2O排放通量(P0.05);滴灌方式下滴灌管上处理的0~10 cm层土壤水分与土壤N_2O排放通量显著相关(P0.05),滴灌管间处理的10~20cm层土壤NH_4~+-N含量是影响N2O排放通量的显著因素(P0.05)。     

稀土尾矿库复合污染对周边土壤肥力的影响

以某尾矿库南侧湿地土壤以及西侧农田土壤作为研究对象,以相对无污染的小白河黄河湿地自然保护区等3个地区为对照样地,通过测定土壤中砷(As)、镉(Cd)、铬(Cr)、铜(Cu)、镍(Ni)、铅(Pb)、锌(Zn)元素的含量,以及全磷、水解氮、速效钾和有机质等养分含量,同时测定碱性磷酸酶、脲酶、过氧化氢酶和蔗糖酶等酶活性,评价土壤肥力状况并分析其相关性,从而探讨稀土尾矿库复合污染对周边土壤肥力的影响。结果显示,湿地土壤中重金属元素Cd、As、Pb、Cr和Ni均在不同程度上超过国家背景值,As元素超过了GB15618—1995《土壤环境质量标准》中的二级标准。土壤养分水解氮含量在湿地土壤中随着与尾矿库距离的增加显著降低(P0.05),而在农田土壤中则表现为逐渐上升趋势。土壤总磷含量在尾矿库、黄河湿地土壤中含量差异不大,在农田土壤中总体呈下降趋势。速效钾含量在湿地土壤中普遍偏低,而在农田土壤中较高,且随着与尾矿库距离的增加而显著增加(P0.05)。土壤过氧化氢酶活性在湿地土壤中显著高于农田土壤,且在农田土壤中随着与尾矿库距离的增加显著降低(P0.05)。农田土壤碱性磷酸酶和脲酶活性均高于尾矿库、黄河湿地土壤,且农田土壤中酶活性随着与尾矿库距离的增加而显著增加(P0.05)。尾矿库湿地、农田土壤中蔗糖酶活性也是随着与尾矿库距离的增加而逐渐升高。土壤养分整体优劣程度表现为有机质全磷水解氮速效钾,且农田土壤湿地土壤。重金属含量、土壤养分含量和土壤酶活性3类指标之间均有不同程度的相关性,整体而言,重金属元素含量与土壤酶活性的相关性高于重金属元素含量与土壤养分含量的相关性。     

不同滴灌年限小麦土壤养分积累时空变异特征

【目的】研究以滴灌年限为1、3和5年的滴灌小麦农田土壤为研究对象,分析距滴灌带不同位置的养分运移微时空空间分布。【方法】通过对土壤剖面样品的采集,结合连续性定位监测及地统计分析,研究不同滴灌年限土壤养分积累时空变异规律。【结果】在不同滴灌年限各土层土壤养分大部分呈现出中等强度的变异,部分碱解氮及速效磷养分呈现出弱变异性,变异系数在7.68%~45.6%。在垂直方向上,土壤速效养分含量除了速效钾外,碱解氮和速效磷都呈现出从表层到底层逐渐降低的规律。在水平方向上,土壤碱解氮及速效钾在不同滴灌年限中均呈现出较明显的变异规律,且大部分差异性显著,其养分含量大部分随距滴灌带距离的增加而呈现出先升高后降低的趋势。【结论】滴灌冬小麦土壤速效养分在不同滴灌年限中,呈现垂直方向上逐渐降低和水平方向上先升高后降低趋势(速效磷除外)的空间异质性规律,能够为合理施肥和作物的生长提供基础的理论依据。     

新疆南疆绿洲-荒漠过渡带土壤盐分和养分的空间异质性

为了研究新疆南疆绿洲-荒漠过渡带土壤盐分、养分特性及空间分布规律,采集过渡带16个土壤剖面的48个土样进行分析。统计性描述分析表明,土壤pH值、电导率、全盐量和综合肥力指数均有随深度增加而减小的趋势。综合肥力指数表明,表层土壤肥力为中等水平,而中、下层土壤肥力处于贫瘠状态。在变异系数方面,土壤样品之间HCO~(3-)、总盐、Na~+含量和pH值变异系数较小,而电导率、Cl-含量、SO_4~(2-)含量、K~+含量、Ca~(2+)+Mg~(2+)含量变异系数较大,土壤全氮和全磷含量变异系数最小,上层土壤有机质、速效钾和速效磷含量的变异系数及中、下层土壤速效钾、速效磷、碱解氮和有机质含量变异系数较大。相关性分析表明,土壤肥力综合指数(P)与土壤总盐含量呈极显著正相关。     

滴灌施肥条件下红壤中磷的分布特征

采用模拟滴灌施肥方法袁研究了200mg/L和500mg/L KH2PO4两种滴施磷肥浓度条件下磷素在红壤中的有效性及分布规律。结果表明,施肥浓度对全磷和有效磷在土壤剖面中的分布均有影响,随着距滴头距离的增加,全磷含量呈相对均匀的速率降低,而有效磷呈先快后慢的速率降低;高浓度施肥有利于磷素向距滴头更远处移动,且有助于提高土壤中有效磷含量遥因此袁滴灌施磷时建议采用较高磷浓度施用遥     

基于GIS的塔额盆地农田土壤养分空间变异特征分析

【目的】研究新疆塔额盆地耕地土壤养分的空间分布以及变化。【方法】基于该地区2010年和2018年2个时期的样点养分数据(有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾),利用统计学、地统计手段,与GIS技术相结合,分析耕层土壤的时空变异性。【结果】2010~2018年期间耕层土壤指标都处于中等强度变异,其中变异系数最高的为2018年的有效磷为85.79%。2018年各项指标的标准化Z值均低于2010年,近年来以下指标的空间自相关呈现减弱趋势。养分指标含量整体呈现四周低中间高。在不同土壤类型下潮土的养分含量增加最少,其余2种土类下都存在较大幅度的增加。在不同灌溉方式下,滴灌和漫灌的灌溉方式养分含量都有所增加,但出现漫灌方式养分含量增加较滴灌下增长较低的现象。【结论】2010-2018年5种养分指标都呈中等程度变异,人为活动对土壤养分含量的影响较大;各养分含量都有所上升,有效磷与速效钾上升最为明显;不同土类养分含量均为增加趋势;滴灌和漫灌下养分含量有所增长,但畦灌条件下养分有所下降;耕地质量处于中等偏下。     

不同滴灌年限小麦土壤速效养分空间变异特征

【目的】研究小麦不同滴灌年限土壤速效养分积累的变化规律,了解其空间分布特征。为科学管理滴灌小麦土壤调查和施肥技术体系提供理论和数据参考。【方法】以1、3、5、7 a滴灌小麦农田土壤为研究对象,分析不同滴灌年限小尺度土壤盐分空间的分布特征。采集土壤剖面(0~60 cm)样品,结合连续性定位监测、描述性统计和地统计分析,研究不同滴灌年限土壤速效养分时空变异规律。【结果】不同滴灌年限速效养分的最大值在0~20 cm土层,最小值在40~60 cm土层;不同土壤层的速效养分含量呈弱变异和中等变异。半方差函数表明,滴灌1、3、5、7 a土壤速效养分含量符合球状模型和高斯模型,呈明显空间自相关和中等空间相关性,块金系数在15.28%~65.15%。【结论】不同滴灌年限土壤速效养分随年限的增加呈现下降趋势,其空间分布主要受人为因素和随机因素的共同影响。     

新疆阿拉尔垦区密植枣园土壤养分含量调查与分析

采用田间取样与试验室分析相结合的方法,调查研究了阿拉尔垦区密植枣园土壤养分状况,选取7个土壤养分指标:碱解氮、速效磷、速效钾、全氮、全磷、全钾、总盐,应用多元统计分析方法,分析了阿拉尔垦区密植枣园土壤养分含量的状况及差异性。结果表明:阿拉尔垦区各团场密植枣园土壤养分中全氮、磷、钾、全氮、全磷、全钾养分含量存在明显的差异,同一团场不同土层的全氮、磷、钾、全氮、全磷、全钾养分含量均呈现逐步递减的趋势。由土壤含盐量看出阿拉尔垦区土壤呈碱性,六团、七团相对其它各团密植枣园土壤中的含盐量较高,建议六团、七团在红枣采摘结束后,入冬前的冬灌水采用漫灌的方式,可压盐使土壤含盐量降低,有利于提高产量。     

长期不同水肥管理对日光温室土壤氮素累积的影响

通过田间试验方法研究了日光温室长期不同灌溉施肥模式(漫灌施肥和滴灌施肥)和有机物料管理(单施有机肥、有机肥+玉米秸秆和有机肥+小麦秸秆)对土壤剖面矿质态氮(硝态氮+铵态氮)、速效磷含量和累积特性的影响.结果表明,漫灌模式下,0～300 cm土层矿质态氮累积量达1391～1881 kg/ha,虽然滴灌模式下土壤表层(0～20 cm)硝态氮含量显著高于漫灌施肥模式,但在0～300 cm土壤剖面中,漫灌施肥模式硝态氮累积量较滴灌施肥模式显著提高了57～108％;施用秸秆显著增加土壤硝态氮累积量,滴灌和漫灌模式增幅分别为511～518 kg/ha和445～488 kg/ha,但秸秆对铵态氮累积量无影响.     

灌溉方式对石嘴山地区土壤盐渍化程度的影响

在宁夏石嘴山地区漫灌、喷灌、滴灌农田分别采集0～20、21～40、41～60、61～80、81～100 cm土层土壤样品,分析3种灌溉方式对土壤盐渍化程度的影响。结果表明：(1)漫灌和喷灌下不同土层盐分质量比均值的变化趋势基本一致,喷灌下表层土壤脱盐和下层土壤积盐现象明显,滴灌下土壤盐分表聚现象明显。(2)石嘴山地区(除平罗县外)现有耕地发生不同程度盐渍化的面积为542.47 km²,占耕地总面积的52.33%,根据土壤盐渍化分级标准,漫灌下土壤无盐渍化,喷灌、滴灌下土壤均为轻度盐渍化。(3)喷灌和滴灌对土壤中阴、阳离子质量比的影响明显,漫灌基本无影响,其中SO₄^2-、Na⁺质量比受灌溉方式的影响显著。     

植被恢复过程中土壤养分的变化

在纸坊沟流域不同退耕年限的区域采集表层0~20 cm土样274个,分析了不同植被及其退耕年限下的土壤养分变化规律。结果表明,退耕后林草覆盖下的土壤有机质和全氮含量有所增加,特别是刺槐林地增加幅度较大,全磷含量变化不显著,草地覆盖下土壤的速效氮含量低于农田速效氮含量;土壤有机质、全氮、全磷、硝态氮和铵态氮随退耕年限增加呈现出先减少后增加的趋势;退耕年限与土壤有机质和全氮存在显著的正相关性。     

不同覆膜模式下秸秆还田及腐熟剂对土壤理化性状和玉米产量的影响

[目的]研究秸秆还田后不同覆膜模式及腐熟剂对土壤理化性状、玉米产量的影响,以期找到适合当地条件的覆膜方式和较好的腐熟剂。[方法]以玉米秸秆、腐熟剂、地膜和还田后土壤为研究材料,通过田间裂区试验,用方差分析法,分析玉米收获后,各处理因素对试验田土壤有机质、全氮、全磷、全钾、速效磷、速效钾、p H、容重等指标及玉米产量的影响。[结果]2种覆膜方式土壤速效钾含量差异显著,玉米产量差异极显著,以全膜双垄沟播栽培模式最佳,但2种覆膜方式之间土壤其他指标如土壤有机质、全氮、全磷、速效磷、全钾含量差异不显著,土壤容重差异不显著。在覆膜条件下,秸秆还田比不还田能够极显著提高土壤有机质、全氮、全磷、速效磷、全钾、速效钾含量,降低土壤容重,提高玉米产量,但对土壤p H影响不大。秸秆还田后,使用腐熟剂后土壤有机质、全磷、速效磷、全钾含量显著提高,但对土壤全氮、速效钾、容重、玉米产量、p H无影响。2种腐熟剂之间土壤各种指标、玉米产量差异均不显著。[结论]建议在该地区推广秸秆还田后使用腐熟剂,并推荐全膜双垄沟播栽培模式。     

桂中、桂北油茶主要产区成林林地土壤及叶片养分含量调查

对桂中、桂北油茶主要产区10个油茶成林林地土壤和叶片养分含量进行分析,结果表明:10个取样点的土壤属于强酸或极酸性土壤,8个取样点土壤的有机质含量及4个取样点土壤的碱解氮含量处于缺乏状态,全部取样点土壤的速效磷含量以及6个取样点土壤速效钾含量处于极缺乏水平;叶片全氮和全钾含量与土壤中p H值、有机质和碱解氮和速效钾的相关性不明显,但叶片中全磷含量与土壤中速效磷含量极显著相关,叶片全磷含量能较好的反映土壤中速效磷含量。     

南疆绿洲-荒漠过渡带“肥岛”的养分特征分析

【目的】为了分析和检验塔克拉玛干沙漠边缘绿洲-荒漠中灌木"肥岛"效应对荒漠土壤肥力的作用强度。【方法】采用野外取样和室内实验分析相结合的方法,测定了胡杨(Populos euphraticu)灌丛林及周边过渡带中不同深度土壤养分含量;通过计算富集率和构建土壤肥力指数模型评价南疆绿洲-荒漠过渡带的土壤肥力水平。【结果】过渡带和灌丛下的土壤p H均呈碱性,且随土壤深度增加碱性增强;土壤中全N、全P、全K和速效N、速效P、速效K含量都随着土壤深度的增加而降低。富集率表明,在胡杨灌丛,土壤OM、全N、全P、全K、和速效养分含量都表现为EB1,且EB在垂直剖面上呈现先增大后减小的趋势,在20~40cm深度土壤聚集效果最为显著,其中有机质、全K、速效N、速效K富集率相对较大。SFI模型标明,绿洲-荒漠过渡带灌丛下的土壤肥力状况明显高于灌丛间过渡带。【结论】胡杨灌丛下存在典型的灌丛"肥岛"现象,灌木的长期生长能够增强土壤空间异质性的作用,改善灌丛下土壤养分结构和肥力水平,使土壤沙化程度得以缓解。     

襄汾县铁尾矿库溃坝事件影响区土壤的理化性质特征

为探明襄汾县铁尾矿库溃坝事件影响区近10年来土壤质量的恢复状况,为该区土壤质量的恢复治理提供理论依据。以襄汾县溃坝事件影响区为研究对象,对其上游废弃地、中下游农田以及对照区进行对比,分析不同恢复方式下土壤理化性质的差异。结果表明:距尾矿库溃坝址越远,土壤含水量和有机质含量越高;各样地pH差异不明显,有一定改良并趋于中性;速效养分含量对照样地显著高于废弃地和溃坝影响的农田区,废弃地的样地A与受溃坝影响农田区的样地D和样地E的速效钾和速效磷含量均存在显著差异;全量养分含量中,全磷为对照样地F显著高于废弃地和受溃坝影响的农田区,全钾含量为对照样地与受溃坝影响农田区差异显著,与废弃地差异不显著。溃坝影响区土壤质量与对照区仍有明显差异,并且距尾矿坝址越远,受到的影响相对较小,后期恢复效果也较好,多年种植小麦的溃坝影响农田区的有机质含量比只有稀疏低矮核桃树和杂草的废弃地高。     

猫儿山森林土壤养分的空间变化特征

应用多重比较、相关性分析和线性回归分析等方法对猫儿山不同海拔(1145、1468、1536、2024 m)4种林分类型固定样地内表层土壤(0－20 cm)进行养分测定。结果表明：(1)土壤pH、全钾含量沿海拔梯度的变化呈现出单调递减的规律性;有机质、全氮、全磷和速效钾含量呈现先降后升的趋势;速效氮含量呈现先微上升后下降再上升的波形趋势;有效磷含量呈现强烈的先降后升的空间变异趋势。(2)海拔与有机质、全氮、速效氮、有效磷含量呈极显著正相关,与pH值和全钾含量呈极显著负相关,与速效钾含量呈显著正相关,与全磷含量之间的相关性不显著。(3)除了全磷外,有效磷含量与其它养分指标间呈显著或极显著线性相关。猫儿山土壤养分空间分布具有一定的异质性,有效磷的空间变化最强烈。     

不同利用方式及不同开垦年限白浆土的肥力变化

以黑龙江省八五三农场白浆土为研究对象,以邻近的荒草地为对照,研究林地、旱田、水田3种利用方式及不同开垦年限(30～50年)旱地(大豆-玉米轮作)和水田的土壤肥力变化.结果表明:不同利用方式下,土壤表层(0～20cm)的pH值大小为:荒草地＞林地＞水田＞旱田;旱田和水田表层土壤有机质分别减少44.17％和44.74％,但是亚表层(20～40cm)有机质提高.全氮含量分别减少19.92％和18.42％,全磷有所提高,全钾含量没有明显变化,旱田利用方式下土壤速效氮含量最高,水田速效磷含量最高;旱田、水田速效钾含量显著下降(37.84％和60.18％).开垦30～50年后,旱田表层土壤pH值下降1～ 1.09个单位.有机质、全氮含量分别减少28.23％～43.78％、12.03％～31.20％;而全磷呈增加趋势,全钾含量变化不大.土壤速效氮、速效磷含量分别增加12.32％～42.15％和77％～195.35％,速效钾含量减少38.73％～43.08％,且随开垦年限增加,有机质、全氮减小幅度增大,速效氮的增加幅度降低,速效磷的增加幅度上升.水田表层土壤pH值下降0.62～0.84个单位,有机质含量减少33.16％～59.92％.;土壤的速效氮、速效钾含量均显著降低(24.25％～78.1％和49.95％～60.73％);速效磷含量增加56.82％～281.9％,且随开垦年限增加,有机质、速效钾减小幅度上升而速效氮减小幅度降低,速效磷增加幅度增大.