不同土地利用类型优先流对磷素垂直迁移及淋失风险的影响

为揭示磷素在土壤剖面中垂直迁移及淋失机制,选择设施生产条件和露地生产条件2种不同土地利用类型为研究对象,通过原位染色示踪试验结合图像解析技术,比较设施样地、粮田样地2种土地利用方式下土壤优先流分布特征,探索优先流与基质流路径对2种土地利用类型全磷和土壤速效磷(Olsen-P)垂直迁移及分布特征的影响,评估不同迁移路径下磷素淋失风险,并探讨磷素随优先流/基质流迁移的影响因素.结果表明:(1)设施生产条件明显改变了水分入渗过程,优先流发育程度更高,并且优先流路径对水分入渗的贡献更大;而粮田土壤以浅层基质流为主,优先流路径分布较少.(2)设施土壤表层0～20 cm全磷和Olsen-P迁移方式以基质流为主,而20 cm以下土层磷素迁移则以优先流路径为主;与之相比,粮田土壤全磷和Olsen-P垂直迁移方式以基质流为主,优先流贡献率很低.(3)设施土壤优先流路径中CaCl2-P随Olsen-P的增加速率是基质流路径的2倍,磷素的优先流迁移路径极大地增加了其向环境淋失的风险.(4)相关分析表明,磷素随基质流迁移深度与土壤磷素最大吸持量Qm呈极显著负相关;磷素随优先流迁移深度明显大于基质流部分,磷素随优先流迁移深度与优先流路径中沙粒含量呈极显著正相关.     

柑橘林地优先路径分布及其影响因素

研究不同林龄柑橘林地优先路径分布特征,分析土壤特性和根系长度等因子对优先路径分布的可能影响,为研究柑橘优先流对柑橘林地溶质优先运移特征提供一定的参考和依据。通过应用亮蓝染色示踪法和图像分析法研究重庆市江津区柑橘林地优先路径分布特征,并应用SPSS分析土壤特性、根系长度与优先路径分布的关系。柑橘林地土壤中的优先路径改变了水分和溶质入渗过程,使得优先流染色面积较均匀下渗的基质流染色面积小,样地20～30 cm土层水平剖面染色面积和垂直剖面染色面积都在7%以下。在土壤质地差异较小的两个样地内,优先路径与除饱和导水率以外的其他土壤特性关系不大,与饱和导水率之间有显著相关关系(P<0.05)。1 mm相似文献   

滇中磨盘山典型林分土壤优先流特征及其归因分析

【目的】探究土壤优先流的形成机理,揭示林地土壤水分运移规律,加深对森林调节水文、涵养水源机理的认识,为滇中林区水源涵养、植被生态建设提供理论依据。【方法】以滇中磨盘山云南松林、华山松林、滇油杉林、高山栎林4种林分类型为研究对象,利用染色示踪法和Photoshop CS 5、Image Pro Plus 6.0图像处理软件获取优先流染色区域总面积和染色面积比,分析不同林分类型的土壤优先流特征及优先流染色面积比随土层深度的变化;同时测定各林分类型土壤的理化性质,采用相关分析、主成分分析和通径分析方法,研究影响4种林分土壤优先流特征的土壤因子。【结果】4种林分表层土壤水分运动以基质流为主,染色面积比随土层深度的增加逐渐减小,优先流现象明显,优先流发育程度表现为华山松林>云南松林>滇油杉林>高山栎林。4种林分不同土层深度的土壤理化性质存在显著差异(P＜0.05),华山松林地的土壤疏松程度、持水特性、土壤肥力特性均表现最优。4种林分土壤容重均与染色面积比呈极显著负相关（P＜0.01）,pH、全钾含量与染色面积比呈负相关;除土壤容重、pH、全钾含量外,饱和持水量、毛管持水量、毛管孔隙度、有机质含量等土壤因子均与染色面积比呈正相关关系。主成分分析和通径分析结果表明,优先流的形成是不同土壤因子直接作用和间接作用的结果,其中土壤容重是引起染色面积比变化的决定性因子,全氮含量对优先流的形成具有限制性作用。【结论】土壤疏松程度、持水特性、土壤肥力特性等共同作用影响优先流的形成与发生,土壤理化性质是土壤优先流形成的重要驱动因素。     

不同植被覆盖下土壤优先流特征及影响因素

以重庆市四面山的林地(天然针阔叶混交林地、天然阔叶林地)、农田(玉米)为研究对象,利用染色示踪法,从染色图像中提取出5个优先流特征指标,揭示了四面山地区不同植被覆盖下土壤优先流特征,并采用主成分分析法探究土壤质地、化学性质和植物根长密度、根重密度等根系因子对优先流的影响。结果表明,3种植被覆盖下土壤染色区域均集中在0～10 cm表层范围内。其中,天然针阔叶混交林地达到63.44%,天然阔叶林地达到61.87%以上,农地达到43.56%。林地的优先流发育程度大于农地,具体表现为天然针阔叶混交林地天然阔叶林地农地。随着土层深度的增加,优先流表现出一定的空间异质性。土壤中砂粒含量的增加和粉粒含量的减少,增大了优先流发生的概率。优先流的形成过程中受土壤化学性质影响较大,随着土层深度的增加,3种样地的速效磷、全氮、有机质含量变化总体上均呈减少趋势。植物根系特征中的根重密度和根长密度(1 mm、3～5 mm)是不同植被覆盖下对土壤优先流最主要的因素,二者与优先流的发育情况呈极显著正相关关系。     

大棚蔬菜罢园后高温闷棚要点

正随着大棚种植时间的增加,棚内的土传病害、线虫等问题发生严重,导致蔬菜死棵多发。为了消灭土壤中的病菌、虫卵、线虫,多选择在6—8月份的高温季节进行闷棚。如果不掌握好闷棚要领,闷棚后死棵、线虫依然发生严重,或药剂闷棚后定植的菜苗受害。1.闷棚前棚室全面消毒蔬菜收获后,一定要彻底清洁田园,将棚内蔬菜的枯枝、落叶、病果、病根等全部清出棚外销毁或深埋,不能乱     

塑料大棚气象条件及其对黄瓜生长影响

为研究影响黄瓜瓜果生长的农业气象条件,对2015年5月26日—6月22日大棚内外小气候和黄瓜生长量的观测数据进行了数理分析,并建立了棚内、外太阳总辐射强度的统计模型。结果表明:(1)白天棚内气温高于棚外,温差在1.2-4.9℃,最大值出现在12:00;夜间(19:00—5:00)棚外温度比棚内高1℃左右,温差最大值1.2℃(出现在21:00—23:00)。(2)9:00—13:00,棚内相对湿度低于棚外相对湿度,11:00—13:00差值最小,13:00相对湿度最低;14:00开始上升,19:00差值达到最大,整个夜间棚内湿度均高于棚外相对湿度,并持续到次日8:00;夜间棚内80%以上时间的相对湿度≥95%,较棚外明显偏高。要注意夜间大棚的通风降湿,以防治病害等发生蔓延。(3)黄瓜相对生长量与棚内小时积温、前一天太阳总辐射累积量有较好正相关关系。     

基于分形分析的干热河谷区典型地类土壤优先路径分布特征

【目的】定量分析土壤优先路径的分布特征,为探究土壤优先流运动及土壤水资源管理提供参考。【方法】基于分形理论,以云南省楚雄市元谋县老城乡苴那小流域4种典型地类(林地、荒草地、农地、园地)为研究对象,在各地类区域内依据地形分别设置4个10 m×10 m或10 m×15 m的样方,利用染色示踪法提取和分析土壤染色特征参数,将染色影响半径分为≤1 mm、1～≤2.5 mm、2.5～≤5 mm、5～≤10 mm和10 mm等5个等级,研究各典型地类土壤优先路径分布特征及其与大孔隙的关系。【结果】4种地类各个土壤剖面的计盒维数基本均随土壤深度的增加而逐渐减少,不同影响半径的优先路径连通性以林地发育程度最好,其次是农地,园地最差;同一地类不同半径范围的优先路径连通性从大到小排列,园地依次为1～≤2.5 mm、5～≤10 mm、10 mm、≤1 mm和2.5～≤5 mm;荒草地和林地均为1～≤2.5 mm、2.5～≤5 mm、≤1 mm、10 mm和5～≤10 mm;农地为2.5～≤5 mm、1～≤2.5 mm、≤1 mm、10 mm和5～≤10 mm。4种地类中,荒草地优先路径数量最多,其次是林地和农地,园地最少;荒草地和园地在同一土壤深度上优先路径数量由大到小依次为≤1 mm、1～≤2.5 mm、2.5～≤5 mm、5～≤10 mm和10 mm,林地为1～≤2.5 mm、≤1 mm、2.5～≤5 mm、5～≤10 mm和10 mm,农地为1～≤2.5 mm、2.5～≤5 mm、≤1 mm、5～≤10 mm和10 mm。土壤中大孔隙数量随土壤深度的增加而逐渐减少,且孔隙半径为1.5～≤2.0 mm和2.0～≤3.7 mm的大孔隙数量与稳定出流速率具有极显著相关性(P0.01)。【结论】优先路径分布具有自相似性,可用分形分析中的计盒维数对优先路径在土壤中的分布特征进行表征;优先流的发生与土壤中大孔隙的分布和数量关系密切,大孔隙分布密集区更易发生优先流。     

弃土场原位与弃土斜坡水分运动特征对比分析

降雨入渗会改变斜坡原有的平衡状态,为探究弃土场原位与弃土斜坡降雨入渗过程的水分运动特征。以某弃土场为研究对象重复开展染色示踪试验,对比分析原位与弃土斜坡垂直方向上土壤剖面的染色面积比和渗流前后水分运动特征的差异。结果表明（1）原位斜坡水分入渗以基质流为主,少量优先流动由生物通道引发;0～50 cm深度水分垂直均匀入渗程度高,随深度增大,表现出沿容重小一侧非均匀流动;50 cm深度以下,平均染色面积比与深度呈负相关（;2）无植被发育弃土斜坡无优先流动,沿斜坡土体表层水平扩散流动程度高,平均染色面积比在20 cm深度以下保持为0,无染色特征;植被发育弃土斜坡水分沿植物根茎优先入渗,垂直入渗较活跃（;3）染色面积比及湿润带特征能很好的捕捉斜坡水分渗流的非均匀信息;同时,根系会改变土体的孔隙发育程度,形成内部交织的网状结构,降低土壤容重,增加水分入渗,有利于增强表层土壤含水率,降低水分深层渗流,增强斜坡稳定性;加强弃土场植被生态恢复有利于增加斜坡的固土保水能力及稳定性。     

日光温室黄瓜根系分布特征及其对土壤水分环境的响应

[目的]为了明确日光温室蔬菜土壤生境调控范围。[方法]分析不同生育期不同土壤水分条件下黄瓜根系垂直分布特征。[结果]不同生育期土壤水分处理对黄瓜根系垂直分布有一定的调节作用,但影响较小;不同处理0～25 cm土层黄瓜根系分布比例均可达全部根重的99%以上,根系的最深分布范围可达30 cm;黄瓜根系分布对土壤水分环境的敏感性存在时期差异,初瓜期根系对水分反应敏感,较低的土壤水分有促使根系向深层发育的趋势。[结论]蔬菜"以水调根"管理具有限制性。调控浅根性蔬菜土壤生境更应关注横向调控措施的实现。     

长期施肥对菜地土壤氮磷钾养分积累的影响

以皖北地区菜地土壤为供试土壤,以其相邻粮田为对照,研究了菜地土壤氮磷钾含量变化及其分布特征,结果表明:经过长时间种植蔬菜,菜地土壤氮磷钾养分发生了不同变化,与一般粮田相比,菜地土壤铵态氮含量没有发生明显变化,而菜地土壤硝态氮含量明显增加,菜地土壤0￣60cm土层中硝态氮含量一般为相邻粮田土壤的3￣20倍;菜地土壤磷素积累特别明显,主要积累于0￣40cm土层中,菜地土壤全磷积累量为粮田的1￣5倍,有效磷积累量为粮田的7￣20倍;菜地耕层土壤速效钾含量也明显高于粮田土壤,为粮田土壤的0.6￣4倍左右。种植蔬菜时间越长,土壤养分积累量越高。     

鹫峰国家森林公园不同林分下土壤优先流现象研究

优先流是土壤中普遍存在的一种水分和溶质运移现象,为初步了解土石山区植被下的土壤水分运动,用亮蓝野外染色示踪试验研究了位于北京西北部的鹫峰国家森林公园不同林分下土壤中的优先流。从染色结果来看:在3种不同林分下的土壤中均存在较明显的优先流现象,且不同林分下土壤优先流的表现形式不同。染色面积的百分比显示了示踪剂在剖面上的分布,反映出部分水分通过优先流直接进入到土壤下层。优先流的存在对土石山区降雨条件下的水文过程产生重要影响。     

设施蔬菜土壤连作障碍及治理措施

连作障碍是设施蔬菜栽培中的一个关键问题。设施土壤障碍因子已严重影响蔬菜产量和品质,解决这一问题需要从土壤管理、施肥、灌溉、耕作等多方面采取措施。本文从土壤酸化板结、土壤次生盐渍化、根系分泌物、土壤病虫和土壤微量元素变化等方面综述了设施蔬菜连作障碍及治理措施。     

宁夏银川市设施蔬菜田土壤养分资源特征

采用田间取样和室内分析化验相结合的方法,分析测定了设施蔬菜田、露地菜田、粮田土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、有效铁、有效锰、有效铜、有效锌等养分含量.分析结果表明,设施蔬菜田、露地菜田与粮田相比,土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾等均有不同程度的提高.随着棚龄的增加,土壤养分含量有增加的趋势,其中土壤速效磷、速效钾含量增加趋势显著,土壤有机质和碱解氮也有增加趋势,并维持一个水平.同一棚龄不同层次的土壤,有机质、碱解氮、速效磷、速效钾等养分含量,随着土层的向下延伸而逐渐降低,其中速效磷、速效钾降低效果明显.不同使用年份设施蔬菜田和露地菜田土壤有机质及太量元素累积的顺序是速效磷＞速效钾＞碱解氮＞有机质.不同使用年份设施蔬菜田和露地菜田土壤微量元素累积状况是,土壤有效锌高度累积,土壤有效铁和硼中度累积,有效锰和铜低度累积,与粮田相比出现减少的趋势.     

设施蔬菜土壤障碍因子及防止对策研究

土壤肥力现状分析表明,设施蔬菜随种植年限的增加,土壤某些养分高度积累或减少,其中有效磷比粮田积累高出0.25～7.2倍,土壤速效钾下降.土壤中钙、镁和氯元素含量比粮田减少4.4%～85.0%,处于中等和临近亏缺状态.土壤微量元素含量均丰富,但硼含量比粮田下降4.1%～83.3%,低于或接近临界值.研究表明,氮施用量与土壤NO3-N含量呈正相关性,而且其为导致土壤次生盐渍化主要原因.番茄脐腐病是由于氮素用量过多,促进对钾的吸收,减少对钙和镁的吸收而致.提出了防止土壤障碍因子的对策及克服土壤次生盐渍化和蔬菜生理障碍的途径,并对今后实用技术推广、不同蔬菜土壤肥料施用等提出了建议.     

桂北喀斯特峰丛洼地橘园土壤入渗特征

广西(桂)是我国柑橘果园面积和喀斯特峰丛洼地分布最广的省份。目前,对广泛分布的喀斯特峰丛洼地橘园土壤的入渗特征还缺乏了解。为了更好的支撑喀斯特峰丛洼地柑橘产业与生态可持续发展,本文以桂林地区典型白云岩峰丛洼地小流域为研究对象。采用改进的表置式环式入渗仪结合染色(亮蓝)示踪方法开展土壤入渗试验,定量刻画了洼地和梯田橘园土壤基质入渗与优先流入渗特征。结果表明:(1)基质入渗是该地区橘园水分入渗的主要方式;(2)基质稳定入渗速率差异显著且表现为洼地橘园(91.60~145.75 mm/h)大于梯田橘园(35.02~44.78 mm/h),优先流稳定入渗速率差异同样显著且表现为洼地橘园(79.78~118.30 mm/h)大于梯田橘园(12.63~23.18 mm/h);(3)优先流入渗在空间上具有很强的变异性,土壤染色面积并不是随土层的深入而递减;(4)梯田染色深度(17.4 cm)显著小于洼地(25.5 cm),梯田染色区域主要集中在表层土壤,0~5 cm范围内的染色面积占总染色面积的61.23%,洼地相同范围内染色面积仅占38.95%;(5)梯田与洼地相比,优先流路径更少,优先流发育程度更低,潜在的增加了橘树对土壤水分的可利用量。本研究结果有助于了解喀斯特峰丛洼地橘园的水文过程,并为峰丛洼地橘园的土壤水分管理提供借鉴。     

粮田改为菜田后土壤碳、氮演变特征

粮田改为菜田后,土壤碳氮状况和水热条件发生了变化,菜田土壤的碳氮比(C/N)和碳氮含量可能发生显著变化.为此,本文通过收集中国主要蔬菜产区的土壤碳、氮数据和与之对应的粮田土壤碳、氮数据,进行了对比分析,得出以下结论:菜田土壤的C/N比出现了极显著的下降,比粮田下降了1.7个单位,粮田土壤的C/N比平均稳定在10.3左右,而菜田土壤的C/N比却下降到8.6,下降幅度达到17％.菜田土壤全氮含量显著高于粮田土壤,二者平均相差0.330∥kg,有机质含量与粮田没有显著差异.菜田土壤C/N比下降主要发生在2种情景下:土壤全氮和有机质都在增加;有机质下降全氮增加.91％的菜田土壤全氮在增加,9％的在下降.52％的菜田土壤有机质在增加,48％的有机质在下降.     

长期施肥对设施菜田土壤氮、磷时空变化及流失风险的影响

研究山东省设施农业生产体系养分的投入情况,常年施肥的设施菜田土壤肥力变化以及土壤氮、磷累积和迁移在时间和空间上的变化规律,为未来设施菜田清洁生产,降低氮磷流失风险提供理论参考。通过对山东省不同区域设施黄瓜和番茄化肥和有机肥施用情况的调研,以及对种植5、10、15年和20年的设施菜田土壤进行0~100 cm分层取样,以周围粮田土壤作为参照,分别测定土壤理化性质等指标。结果表明:设施蔬菜化肥养分投入量显著降低,有机肥的养分投入量和化肥投入相当,总养分投入量仍然过高,黄瓜氮、磷、钾的总投入量分别为1033、765 kg·hm~(-2)和1068 kg·hm~(-2),番茄为710、503 kg·hm~(-2)和755 kg·hm~(-2);设施蔬菜果实养分输出占总养分投入比例提高,分别为25%(N)、10%(P_2O_5)和29%(K_2O);长年施肥的设施菜田土壤中,硝态氮发生严重淋洗,速效磷含量随着种植年限的延长而增加,表层0~20 cm土壤中,速效磷含量达到了345 mg·kg~(-1),常年轮作模式种植,加剧了土壤酸化以及速效养分的累积和迁移;40~60 cm是硝态氮向深层土壤迁移和累积的关键土层,主要发生在种植10~15年间;速效磷的累积在前期5~10年,主要发生在浅层土壤0~40 cm,并随着种植年限的延长逐渐向深层发生迁移,在10~15年间主要表现在深层土壤40~100 cm。设施菜田养分投入量降低,但投入总量仍然过高;长期化肥-有机肥配合施用会促进土壤速效养分的累积和迁移,对环境造成潜在威胁;硝态氮和速效磷在设施菜田中由浅层向深层土壤迁移和累积存在时空差异,10年左右的种植年限是设施菜田0~100 cm土层中养分累积和迁移速率转变的关键时期。     

玉米根系与环境条件的关系

据玉米根系的生长及分布特性,在一定的土壤水分范围内,根系生长与土壤水分状况之间有正相关关系;氮、磷、钾肥和微肥不同时期施用对玉米根系形态和分布有影响;在紧实土壤中根系伸长速度减慢、根变短变粗,而在轻质型土壤中根系变得细长;随玉米品种更替,根系体积、吸收面积和活跃吸收面积显著增加,且与产量呈正相关;温度和植物生长调节剂等都能对根系生长发育和生理活性产生一定影响。     

蔬菜主产区耕地管理与质量状况调查

2 0 0 2年在蔬菜主产区青州市对近 6 0 0个农户进行了耕地管理状况调查 ,采土分析了土壤理化性状以及环境质量状况 ,基本摸清了粮田和蔬菜地农业管理、肥料和农药投入、效益情况 ,以及土壤地力和质量状况 ,并针对蔬菜主产区忽视粮田土壤培肥 ,蔬菜地施肥量过大、化肥投入比例不合理、有机质含量低、有污染现象等问题提出了相应解决对策 ,对指导我省蔬菜区耕地土壤的科学管理具有借鉴意义     

冬季设施蔬菜科学防治病虫

正进入冬季,雨雪、阴霾天气多发,低温、高湿、寡照会造成植株生长缓慢,给设施蔬菜病虫害的发生和蔓延创造了条件。因此,应加强冬季设施蔬菜生产管理,合理通风和增温降湿,科学防治病虫,以保证冬季蔬菜作物安全生产。设施蔬菜生产增温降湿技术要点。一是加固棚室、准备草苫、棉被和塑料薄膜等。选择标准的草苫、棉被等覆盖在棚膜上及棚外南面下风口处,以及棚室后墙外,最外层再加上一层塑料薄膜已达到更好的保温效果。二是棚内门口及棚南设置防风帘;棚室内也可以覆盖二层或多层