吸管法与激光粒度仪法测定土壤机械组成的比较研究

[目的]为研究采用吸管法和激光粒度仪法测定土壤机械组成的结果差异及相关性。[方法]应用吸管法和激光粒度仪法,测定20个红壤和19个黑土样品的机械组成,并且进行对比分析。[结果]采用吸管法和激光粒度仪法测得红壤黏粒含量分别是16.1%和3.3%,粉粒含量分别是47.7%和60.8%,砂粒含量分别是36.2%和35.9%;采用吸管法和激光粒度仪法测得黑土黏粒含量分别是23.9%和3.8%,粉粒含量分别是19.9%和34.7%,砂粒含量分别是56.2%和61.5%。同时,得到2种方法测得各个粒级之间的线性转换关系式,黏粒:y红=0.222 1x(R2=0.909 1),y黑=0.163 8x(R2=0.897 0);粉粒:y红=1.275 9x(R2=0.947 7),y黑=1.768 6x(R2=0.911 1);砂粒:y红=1.002 2x(R2=0.984 5),y黑=1.097 1x(R2=0.968 4)。式中,x是吸管法测定的相应各粒级的质量百分比,y是激光粒度仪法测定的相应各粒级的体积百分比。[结论]无论是红壤还是黑土,采用激光粒度仪法测得的黏粒含量明显低于吸管法,而粉粒含量高于吸管法,2种方法测得的砂粒含量比较接近。2种方法测得的黏粒、粉粒和砂粒各个粒级含量均呈0.01水平显著的线性相关关系。土壤类型不同,得到的转换关系有一定的差异,因此针对不同的土壤类型,可能需要分别建立2种方法测定结果之间的转换关系式。     

两大优势产区‘红富士’苹果园土壤和叶片营养诊断研究

【目的】通过对中国环渤海和黄土高原两大优势产区‘红富士’苹果园土壤有效养分和叶片矿质元素含量的测定及营养状况诊断,为苹果园科学施肥提供理论依据。【方法】根据土壤有效养分分级标准及叶片DRIS诊断法,采用DPS V7.05软件进行LSD单因素方差分析和差异性显著分析,对两大产区树龄15—20年的高产（＞37 500 kg•hm-2）、低产（＜37 500 kg•hm-2）园土壤和叶片营养状况进行诊断。【结果】环渤海产区土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾有效养分均值分别为10.9 g•kg-1、73.21 mg•kg-1、70.22 mg•kg-1、169.2 mg•kg-1 ;黄土高原产区土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾有效养分均值分别为11.7g•kg-1、56.46 mg•kg-1、14.91 mg•kg-1、135.78 mg•kg-1 ;除有机质外,碱解氮、速效磷、速效钾有效养分含量为环渤海产区高于黄土高原产区;环渤海产区叶片N、P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo各养分元素含量均值分别为2.73%、0.18%、1.15%、9.63 g•kg-1、2.86 g•kg-1、87.97 mg•kg-1、124.02 mg•kg-1、13.36 mg•kg-1、15.64 mg•kg-1、35.09 mg•kg-1、0.51 mg•kg-1;黄土高原产区叶片N、P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo各养分元素含量均值分别为2.72%、0.18%、1.17%、10.23 g•kg-1、2.99 g•kg-1、88.69 mg•kg-1、116.39 mg•kg-1、10.85 mg•kg-1、15.94 mg•kg-1、39.55 mg•kg-1、0.51 mg•kg-1。通过DRIS法对两大优势产区叶片营养诊断结果表明,环渤海产区低产园叶片最缺乏的元素为Ca、K,其次是Fe、N、Zn,最不缺乏的是Cu、Mo;黄土高原产区低产园叶片最缺乏的元素是P、K,其次是N、Zn、Cu等,最不缺乏的是B、Ca。【结论】环渤海、黄土高原产区土壤有效养分状况均为有机质中等偏低、缺氮;环渤海产区富P少K;黄土高原产区贫P缺K。低产园叶片诊断表明,黄土高原产区树体营养平衡状况优于环渤海产区,两产区均具有很大的增产潜力。建议环渤海产区增加K、N、Ca、Fe和Zn施用,黄土高原产区增加P、K、N、Zn、Cu、Mn、Fe施用,同时重视有机肥施用。     

长期施肥对红壤和潮土颗粒有机碳含量与分布的影响

【目的】为阐明长期施肥对红壤和潮土不同大小颗粒有机碳含量和分布的影响,探讨土壤持续利用培肥模式。【方法】采集17年长期施用不同肥料后的红壤和潮土,通过物理分组方法得到砂粒、粗粉粒、细粉粒、粗黏粒及细黏粒,观测了不同颗粒有机碳含量和分布的状况。【结果】与不施肥（CK）相比,施用有机肥（M、NPKM）和秸秆还田（NPKS）均可显著增加红壤和潮土总有机碳及不同颗粒有机碳组分的含量,其中以配施有机肥效果最为明显。施化肥有利于增加细黏粒的有机碳含量。各级颗粒中以砂粒的有机碳（POC）含量增幅最高,在红壤和潮土中分别增加1.7～3.8倍和1.9～2.8倍,对施肥最敏感。施肥使红壤和潮土有机碳在砂粒中的分布比例分别提高了37.7%～91.5%和63.6%;黏粉粒中有机碳的分布比例因颗粒大小不同而有差异,但总体上施肥降低了黏粉粒中矿物结合态有机碳（MOC）的分布比例,相应地施肥提高了POC与MOC的比率（WPOC/WMOC）,改良了土壤有机碳性质。【结论】长期施肥下壤质红壤比轻质潮土固存了更多的有机碳。配施有机肥和秸秆还田是提高两种土壤不同颗粒有机碳含量的有效措施。     

基于激光法土壤质地测试分析

基于激光粒度仪对内蒙古河套灌区土壤粒径分析的大量数据,从已确定6种质地的样本中,每种质地随机选取12个样本,共72个样本进行比重计法测定,比较两种方法的测定结果。寻找两种方法的差异及转换关系。并对所建立的转化模型进行验证,确定土壤质地一致性。结果表明:激光法测定的粘粒含量均低于比重计法,而砂粒含量则相反,对于粉粒含量的测定结果各有高低。预测数据粘粒、粉粒和砂粒的均方误分别为2.48、6.13和5.91。按质地名称分类转化后的土壤质地一致性由38%提高到67%,按类别分类一致性由54%提高到91%,可以有效提高土壤质地确定的一致性。研究结果对于将激光法测定的粒径含量转换及质地确定提供一定的参考,将推动激光粒度仪在河套灌区农业土壤学科中的普及与应用。     

喀斯特山区土壤颗粒的分布特征及其对可蚀性的影响

采用野外调查与室内试验相结合的方法,分析喀斯特山区有林地、灌木林地、灌丛、荒草地、退耕地和耕地等6种土地利用类型的土壤颗粒组成,探究不同土地利用类型土壤颗粒分布、分形及可蚀性差异,并阐明土壤粒径分布特征与土壤可蚀性的关系。结果表明：6种土地利用类型土壤粒径分布均表现为粉粒、黏粒、砂粒质量分数依次减少,灌木林地和灌丛砂粒质量分数显著高于退耕地和耕地的,退耕地黏粒质量分数显著高于灌木林地、灌丛及荒草地的;6种土地利用类型土壤分形维数为2.822～2.873,灌木林地、灌丛、荒草地、有林地、耕地、退耕地的土壤可蚀性大小依次降低;土壤分形维数与土壤砂粒和粉粒质量分数呈显著负相关,与黏粒质量分数呈显著正相关;土壤可蚀性与土壤砂粒和粉粒质量分数呈显著正相关,与土壤黏粒质量分数呈显著负相关;通过土壤颗粒分形维数与黏粒质量分数的关系模型所得的土壤分形维数拟合值与实测值间的相对误差最大为0.11%,最小为0.03%,说明该模型有较高程度的可靠性和准确性,可用来代替实测法计算土壤颗粒分形维数。在喀斯特山区的灌木林地和灌丛土壤最易受到侵蚀,应加强对其的防治,尤其是在坡度较大区域。     

温孟滩移民安置区土壤颗粒分布特征的研究

用吸管法对黄河小浪底水利枢纽工程温孟滩移民安置区１５５个土壤样品进行了分析,结果表明,该区土壤以壤土居多,约占７５％,在不同的质地类开中,其主导颗粒明显不同,砂土中以砂粒为主,壤土以粗粉粒为主,粘土中细粉粒和粘粒占色对优势,在所有持地类型中,中粉粒含量都较少,且随质地变化不明显,土壤质地类型对土壤中细粉粒和粘粒总量的依赖性较强;在土壤颗粒分布中,土壤物理性粘粒含量在１０％左右时,土壤颗粒特征发生较     

激光粒度仪与沉降吸管法测定喀斯特地区土壤机械组成的对比研究

与传统的沉降吸管法相比,激光粒度仪在测定土壤机械组成时具有效率高、操作误差低的优势,但其粘粒含量的测试结果通常偏低。本文在桂西北喀斯特地区选取具有代表性的棕色石灰土和砂页岩红壤土,包括表土和剖面样品共70个,对比分析激光粒度分析仪和沉降吸管法的测定结果,并建立不同粒级二者之间的相互转换关系。结果表明:按照美国制分类标准,与沉降吸管法相比,激光粒度仪测试的粘粒(<0.002 mm)体积含量均偏低,粉粒(0.002 mm-0.05 mm)含量均偏高,粘粒和粉粒的相对误差均随吸管法粘粒含量的增大而增加,砂粒含量(0.05 mm-2 mm)则互有高低且平均相对误差最小。两种方法测定的粘粒及砂粒间具有极显著的相关关系,粉粒相关性不显著,但<0.02 mm粒级呈极显著线性相关。激光粒度仪和传统吸管法的测试结果可通过<0.002 mm、<0.02 mm、0.02 mm-0.05 mm及>0.05 mm四个粒级的回归方程建立转换关系。     

不同地貌类型及土地利用方式下土壤粒径的分形特征

【目的】研究不同地貌类型及土地利用方式下土壤粒径的分形特征,为黄土高原沟壑区土壤侵蚀的防治和种植业结构调整提供理论指导。【方法】对甘肃省南小河沟流域不同地貌(塬面、坡面、沟道)、不同土地利用方式(耕地、林地、荒地等)的土壤进行分层(0~20,20~60(或20~40,40~60),60~100 cm)取样,采用筛析法和吸管法相结合的方法,对样品的土壤颗粒含量和质量分形维数进行测定,利用土壤粒径分形原理,研究土壤分形维数与土壤质地、地貌类型和土地利用方式的关系。【结果】粘粒含量对土壤质量分形维数有显著影响,砂粒和粗粉粒含量的影响较小。土壤粘粒含量与土壤质量分形维数在不同地貌类型及土地利用方式的土壤剖面上表现出相同的变化规律。土壤质量分形维数与地貌和土地利用类型有关。【结论】土壤质量分形维数和土壤粘粒含量可以作为反映土壤物理性质和质量的潜在性指标。     

敖汉旗风沙土土壤机械组成的分析

[目的]为合理评价当地土壤结构和科学利用土地提供科学依据。[方法]选择赤峰市敖汉旗风沙土区主要林分类型(小叶杨、沙棘、山杏、油松)为研究对象,采用Mastersizer 3000激光粒度分析仪测定不同林分类型0~100 cm土层深度的土壤机械组成(黏粒、粉粒及砂粒)。[结果]对于同种林分类型,不同土层中黏粒、粉粒、砂砾所占比例不同,但粒径组成均表现为黏粒粉粒砂砾,且各粒径组成在土壤垂直剖面上的分布规律不明显。对于不同林分类型,0~100 cm土层中黏粒、粉粒、砂砾所占比例不同。小叶杨林分土壤中黏粒、粉粒所占比例最小,砂砾所占比例最大。[结论]油松林分更有利于地力的恢复。     

云南高原湖泊周边农业土壤pH、 CEC、质地的差异性研究

【目的】在滇池、洱海、抚仙湖、星云湖、阳宗海周边区域,农药与化肥使用量和种类的选择依据主要为经验。量化这些区域的土壤pH、阳离子交换容量(CEC)、质地(黏粒、粉粒、砂的组分)将有助化肥和农药的精确施用。【方法】对以上湖泊周边土壤随机取样249个,对土壤pH、CEC、质地进行量化、归类、比较并进行两两之间的相关性和回归分析。【结果】各湖泊周边土壤pH、CEC、质地差异显著。黏粒组分与CEC呈正相关;粉粒、砂的组分分别与CEC呈负相关;黏粒组分权重最大,与CEC的回归方程解释变异最多,R~2=0.54。【结论】对于CEC和黏粒低的土壤,化肥和农药应"少量多次施",对于CEC和黏粒高的土壤应"相对集中施用"。相较洱海东部区域,其西部区域土壤砂与粉粒组分更大,表明在该区域,农药与化肥流失到水体的风险更大。黏粒组分作为权重最大的指标,可以更多地揭示土壤的差异并可以更准确地估算土壤CEC值。     

基于土壤条件的边缘绿洲典型灌区灌溉需水研究

【目的】土壤性状是影响作物灌溉水生产力（IWP）与灌溉需水的关键因子。以土壤性状与作物灌溉水生产力及灌溉需水的定量关系为依据、结合区域土壤性状的空间分布,估算绿洲典型灌区作物灌溉需水及空间分布,为灌区尺度的合理用水分配及节水潜力评估提供科学依据。【方法】选择黑河中游临泽边缘绿洲平川灌区,对118个农田土壤进行取样分析,确定土壤性状的空间分布;通过不同土壤质地和肥力水平的农田玉米灌溉试验,确定土壤性状与灌溉水生产力及灌溉需水量的关系、进而依据土壤条件估算灌区尺度的灌溉需水及空间分布。【结果】平川灌区农田0-20 cm耕层土壤砂粒含量为29.4%-91.9%,平均53.6%,土壤有机质含量范围为1.37-17.7 g•kg-1,平均10.9 g•kg-1;20-100 cm土层砂粒平均含量51.3%。土壤质地为壤沙土和沙土的面积占农田总面积的50%以上;有机质含量低于10.0 g•kg-1的面积占26%,土壤持水性能弱;土壤性状在空间分布上存在高度的变异性。玉米IWP平均为1.11 kg•m-3（沙土）-2.44 kg•m-3（壤土）,与0-20 cm土层黏粉粒含量（CS1,%）、20-100 cm土层黏粉粒含量（CS2,%）、0-20 cm土层有机质含量（OM,g•kg-1）呈极显著正相关。依据土壤性状与灌溉水生产力的关系,得出平川灌区玉米灌溉水生产力平均为（2.36±0.77）kg•m-3,变动范围为0.75-3.92 kg•m-3,IWP小于2.0 kg•m-3的面积为970 hm2,占总面积的18.5%。灌区玉米生育期平均灌溉需水量为558 mm,总灌溉需水量为28.4×106 m3。【结论】土壤条件决定作物的灌溉需水与灌溉水生产力,在灌溉尺度农业水管理方面,应依据不同土壤性状的斑块单元进行地表水与地下水的合理分配与配置,并重视有利于土壤结构改善和肥力提升的施肥、耕作、灌溉等农业技术的应用。     

体外法优化肉鸡日粮非淀粉多糖酶

【目的】探讨非淀粉多糖酶对肉鸡玉米日粮和小麦日粮离体消化能的调控。【方法】首先采用单因素随机试验设计,测定非淀粉多糖酶与日粮离体消化能的剂量关系。5种非淀粉多糖（non-starch polysaccharides,NSP）酶分别为：木聚糖酶、β-葡聚糖酶、纤维素酶、果胶酶和β-甘露聚糖酶,在肉鸡玉米-豆粕和小麦-豆粕日粮中分别添加0、100、200、300、400、500、600、700、800和900 µg•g-1,分析NSP酶改善日粮离体消化能的作用效果。然后采用二次回归旋转正交组合试验设计,筛选两种日粮中5种NSP酶的最佳酶谱。离体消化能的测定采用胃蛋白酶-胰液素两步酶水解法。【结果】5种非淀粉多糖酶对离体消化能的调控效应显示规律性的“S”型曲线,木聚糖酶对玉米-豆粕、小麦-豆粕日粮的离体消化能提升程度较高,分别提高0.24和0.40 MJ•kg-1。在本试验条件下,玉米-豆粕日粮的最佳酶谱为：木聚糖酶34 836.4 U•kg-1、β-葡聚糖酶6 762.0 U•kg-1、纤维素酶1 159.2 U•kg-1、果胶酶872.6 U•kg-1和β-甘露聚糖酶24 535.9 U•kg-1;小麦-豆粕日粮的最佳酶谱为：木聚糖酶65 405.5 U•kg-1、β-葡聚糖酶10 131.5 U•kg-1、纤维素酶980.0 U•kg-1、果胶酶501.6 U•kg-1和β-甘露聚糖酶5 141.4 U•kg-1。【结论】肉鸡玉米-豆粕日粮、小麦-豆粕日粮中5种NSP酶联合使用能够改善日粮的离体消化能。     

不同覆盖方式对黄土高原地区苹果园土壤 有机碳组分及微生物的影响

【目的】研究不同覆盖方式对黄土高原地区苹果园土壤有机碳各组分及微生物群落活性的影响。【方法】通过野外果园定位试验,分层采集0—100 cm土层的土样,对麦草覆盖、起垄黑地膜覆盖及清耕3个不同处理方式下,土壤有机碳各组分及微生物群落功能多样性进行研究。【结果】麦草覆盖可显著增加0—60 cm土壤总有机碳（TOC）、颗粒有机碳（POC）、轻质有机碳（LFOC）、易氧化有机碳（ROC）和可溶性有机碳（DOC）含量,在1—3年内随着覆盖年限的增加而增加,其中在0—20 cm土层中TOC含量每年约增加1.9 g•kg-1,而微生物量碳（MBC）的含量表现出逐年降低的趋势。起垄黑地膜覆盖的土壤TOC含量低于对照,而POC、LFOC、ROC、DOC、MBC的含量高于对照,但均随着覆盖年限的增加而降低,3年后0—20 cm土层中TOC含量降低0.91 g•kg-1。麦草覆盖和黑地膜覆盖处理的微生物群落碳源利用率（AWCD）、微生物群落Shannon 指数（H）和微生物群落丰富度指数（S）均高于对照处理,同样也表现出逐年降低的趋势,其中覆膜处理下降更加剧烈。【结论】麦草覆盖提高了土壤有机碳各组分的含量,而起垄黑地膜覆盖逐年降低有机碳各组分含量。两处理开始均可提高土壤微生物群落碳源利用率、微生物群落的丰富度和功能多样性,但同样出现了逐年降低的趋势,而覆膜处理降低得更加迅速。     

施氮量对超高产夏玉米产量与氮素吸收及土壤硝态氮的影响

【目的】探讨超高产夏玉米（≥12 000 kg•hm-2）节肥增效的适宜氮肥用量。【方法】在夏玉米超高产区连续两年田间试验,研究不同氮肥用量对超高产夏玉米产量、氮代谢、氮素积累、氮肥效率及土壤硝态氮的影响。【结果】超高产区夏玉米施用氮肥两年增产幅度分别为6.76%—9.62%和5.21%—9.80%,夏玉米产量随氮肥用量增加呈先增加后降低趋势,以施氮量300 kg•hm-2产量和收益最佳,经济最佳施氮量为255.40 kg•hm-2;施氮量300 kg•hm-2有利于提高硝酸还原酶和蔗糖磷酸合成酶的活性,促进氮素吸收积累,可维持土壤硝态氮平衡,其氮肥利用率和农学效率两年平均值分别为16.12%和3.69 kg•kg-1。【结论】综合产量、收益、氮素吸收、氮肥利用效率及土壤氮素平衡等方面考虑,豫北地区黏壤质潮土超高产夏玉米合理的氮肥用量为255—300 kg•hm-2。     

动物可食性组织中克拉维酸残留HPLC-MS/MS检测方法

【目的】建立动物可食性组织中克拉维酸残留检测的高效液相色谱-串联质谱方法。【方法】1 g组织样品用3 mL 0.01 mol•L-1乙酸铵和3 mL乙腈提取后,经二氯甲烷反相提取净化,取水相定容到4 mL,正己烷除脂后上机检测。流动相为乙腈和0.1%甲酸水,梯度洗脱,经Luna 5μ C8色谱柱分离,采用电喷雾电离,多反应监测负离子模式对克拉维酸进行定量分析。【结果】采用基质匹配法对组织中克拉维酸的含量进行标准校正,克拉维酸质量浓度在5—500 μg•L-1范围内与峰面积间呈现良好的线性关系（r＞0.999）;组织中加标样品的检出限（按信噪比S/N≥3计）为10 μg•kg-1,定量限（按信噪比S/N≥10计）为20 μg•kg-1。在定量限、1/2最高残留限量、最高残留限量、2倍最高残留限量4个添加水平下,组织中克拉维酸的平均回收率为76.39%—89.26%,日间相对标准偏差为1.89%—6.20%。【结论】该方法可用于动物可食性组织中克拉维酸残留的分析检测。     

基于3种空间预测方法的黄土区土壤颗粒组成空间分布研究—以宁夏海原县为例

【目的】探索适合地形复杂的黄土母质地区土壤颗粒组成的空间预测方法。【方法】以宁夏自治区海原县为研究区域,结合地形因子、土壤类型、归一化植被指数变量,采用基于对称对数比转换的经验贝叶斯克里格法（SLR-EBK）、回归克里格法（SLR-RK）、随机森林（SLR-RF）3种方法对训练集100个样点表层土壤颗粒组成的空间分布进行预测,并通过验证集24个样点比较了3种方法的预测精度。【结果】（1）最终进入土壤颗粒组成线性回归预测模型的辅助变量包括高程（Ele）和土壤类型;进入RF模型的辅助变量包括高程（Ele）、土壤类型、坡度（Slo）和风力作用指数（WEI）,其中,高程（Ele）是最重要的辅助变量,其次是土壤类型,坡度（Slo）和风力作用指数（WEI）重要性相对较低。（2）3种方法预测的海原县土壤各粒级含量空间分布的趋势基本一致,表现为砂粒含量西南部低,东北部高,粉粒、黏粒则相反。与SLR-EBK相比,SLR-RK和SLR-RF能够更好地反映局部变异并减小平滑效应。（3）SLR-RF法对验证集3个粒级含量预测的平均绝对误差（MAE）和均方根误差（RMSE）均低于其他两种方法,且从平均Aitchison距离（MAD）来看,SLR-RF（0.208）相似文献   

不同水平维生素D3对扬州鹅仔鹅钙磷代谢和免疫机能的影响

【目的】研究在基础日粮中添加不同水平维生素D3（VD3）对仔鹅钙磷代谢和免疫机能的影响。【方法】将300只健康、体重均匀的28日龄扬州鹅公鹅随机分成5个处理组,每个处理组6个重复,每个重复10只。对照组饲喂基础饲粮,试验组分别饲喂添加500、1 000、2 000和4 000 IU•kg-1维生素D3的试验饲粮,饲养至10周龄。【结果】基础日粮中添加1 000 IU•kg-1的维生素D3显著提高了10周龄扬州鹅血清钙含量、胫骨钙含量、胫骨强度和血清免疫球蛋白IgG含量（P＜0.05）;添加2 000 IU•kg-1维生素D3显著提高了血清钙含量（P＜0.01）、胸腺指数和血清白细胞介素-4水平（P＜0.05）;但日粮维生素D3水平对血清磷含量和碱性磷酸酶活性影响不显著（P＞0.05）。【结论】日粮中添加适宜水平的维生素D3（1 000—2 000 IU•kg-1）有利于提高扬州鹅仔鹅的钙代谢和免疫机能。     

紫色丘陵区坡耕地生物埂的蓄水保土效应

【目的】研究紫色丘陵区坡耕地生物埂的蓄水保土效应。【方法】采用土壤物理性质及土壤力学分析等综合性研究手段,对4种紫色丘陵区坡耕地生物埂措施的蓄水保土效应及其影响因素进行研究。【结果】（1）不同生物埂措施的土壤总孔隙度表现为桑树埂＞花椒埂＞紫花苜蓿埂＞自然生草埂;生物埂土壤初始入渗率、稳定入渗率和平均入渗率变化趋势一致,依次为桑树埂＞花椒埂＞紫花苜蓿埂＞自然生草埂。（2）生物埂土壤有效库容与对照自然生草埂相比差异明显（P＜0.05）,表现为木本埂＞草埂＞对照自然生草埂;在生物埂蓄水过程中,土壤的非毛管孔隙度和总孔隙度越大,土壤入渗性能越好,土壤水库库容越大;生物埂土壤容重越大,则土壤渗透性和通透性越差,导致土壤无效库容越大,坡耕地农作物水分利用困难。（3）生物埂土壤抗剪强度表现为紫花苜蓿埂（0.38 kg•cm-2）＞花椒埂（0.25 kg•cm-2）＞桑树埂（0.22 kg•cm-2）＞自然生草埂（0.18 kg•cm-2）,内摩擦角以花椒埂最大（20.76°）;生物埂土壤内摩擦角与机械组成分形维数、土壤初始含水率之间呈显著负相关,与微团聚体分形维数呈显著正相关;土壤黏聚力和抗剪强度与机械组成分形维数呈显著负相关,与土壤分散率呈显著正相关,与微团聚体分形维数相关性不显著。【结论】由于紫色丘陵区生物埂措施对土壤孔隙结构等物理性质具有改良作用,提高了土壤有效库容,这对抵御坡耕地季节性干旱作用成效明显;同时也增强了土壤抗剪强度,使得地埂抵抗降雨和径流剪切的能力增强,保证了坡耕地土地生产力的稳定。     

河西边缘绿洲荒漠沙地开垦后土壤性状演变及土壤碳积累研究

【目的】土壤养分变化及碳积累过程是评价绿洲农田生态系统结构、功能和生产力演化的重要指标。本研究的目的是通过了解西北干旱区自然荒漠开垦为灌溉农田后该指标的变化,揭示干旱区新垦农田土壤发育及演变规律,为新垦沙地持续利用提供指导。【方法】选择河西走廊中段临泽边缘绿洲0—46年开垦时间序列的沙地农田,取样分析0—60 cm土壤剖面的物理、化学性状变化及碳积累特征,通过比较2008年与2014年的耕层土壤(0—20 cm)测定结果,分析近几年土壤性状的变化。【结果】耕层土壤砂粒含量随开垦利用年限的增加而逐渐降低,但显著的变化发生在开垦16年后的农田,且最近10年土壤粒级组成变化不明显;在沙地开垦后的最初20年,耕层土壤有机碳(SOC)及全氮含量呈线性增加,20年后增加趋势减缓。开垦46年后,SOC、全氮、碱解氮、速效磷含量分别增加了9.0倍、6.3倍、6.3倍和13.5倍,耕层土壤无机碳(SIC)含量增加了77.1%;速效钾随开垦年限的增加呈先降低而后增加的趋势。20—40 cm和40—60 cm土层SOC及氮、磷、钾养分含量随开垦年限延长而逐渐增加,但变化幅度小于耕层土壤。2008—2014年的6年间,不同开垦年限的同一地块耕层土壤粒级组成未发生变化,但SOC及氮、磷、钾养分有明显的积累。沙地开垦46年后0—60 cm土层SOC、SIC和全碳的年平均固存量分别为0.75、0.79和1.47 kg·hm-2·a-1;SOC的积累主要发生在0—20 cm耕作层,而SIC的积累在40—60 cm土层。荒漠沙地转变为灌溉农田后有巨大的碳固存潜力;土壤黏粉粒增加对SOC及养分的积累和保持起重要作用。【结论】沙地开垦为灌溉农田后,随利用年限的增加,土壤肥力显著改善,但开垦46年后土壤肥力仍处于较低水平。对新垦沙地农田,要实现土地可持续利用和生产力持续提高,须采取提升土壤肥力水平的农田管理措施。