作物对土壤压实胁迫响应研究进展

作物要获得优质高产,不仅需要适宜的水肥条件还需要适宜的土壤结构。而土壤压实后容重升高导致土壤理化性状和土壤微生物种类及结构发生改变,影响土壤养分的有效性,造成多数土壤酶活性、土壤生物数量降低,使植物生长发育受阻、生物产量降低,进而影响作物的正常生长发育。本文综述了土壤压实胁迫形成的原因和其对土壤环境、作物的危害,及作物生理对土壤压实胁迫的响应机理等方面研究进展,并在此基础上对土壤压实胁迫下一步的研究方向进行了展望。     

多种材料与不同含水率土壤的离散元接触参数标定

现有土壤与触土部件材料间的接触参数适用范围较窄,难以模拟高含水率下的作业状况。为了探索多种材料与不同含水率土壤的粘附情况,更加准确地解决触土部件与土壤的粘附问题,以南方稻茬田土壤为研究对象,应用EDEM中的Hertz-Mindlin with JKR Cohesion模型,对不同含水率的土壤与45号钢、超高分子量聚乙烯（ultra-high molecular weight polyethylene, UHMWPE）、聚四氟乙烯（polytetrafluoroethylene,PTFE）的接触参数进行标定。在前期试验的基础上,以碰撞恢复系数、静摩擦系数、滚动摩擦系数和JKR为试验因素,土壤的滚动距离为试验指标设计了Box-Behnken四因素三水平试验。最后对所得回归模型进行优化,得到了含水率21%、26%、31%（±1%）的土壤与45号钢、UHMWPE、PTFE的碰撞恢复系数、静摩擦系数、滚动摩擦系数以及JKR的最优参数。仿真滚动距离与实测滚动距离的最大相对误差为3.46%,说明标定的参数准确可靠,可以为触土部件在进行减粘脱附设计时提供参考。     

农耕机械触土部分磨损及表面改性研究现状

土壤是农耕机械主要的加工对象,农耕机械中的触土部件在与土壤接触作用的过程中会受到来自于土壤颗粒的磨损失效,这是造成其产生失效的主要原因。现有的提高触土部件耐磨性能的方式包括选择耐磨材料、改进加工工艺、涂层和表面处理等,近几年随着生物仿生学的发展,仿生农耕触土部件的设计成为了新的发展趋势和手段。本研究从触土部件的磨损机制、产生磨损的因素及现有的提高农耕机械触土部分耐磨性能的表面改性方法等几个方面进行了综合论述,以期能对我国农耕机械触土部件设计的优化和发展提供理论参考。     

长期定位施肥对作物产量及土壤理化性质的影响

以草甸土为研究对象,探讨了几种不同施肥处理,11年来对农作物产量的影响,以及耕作层养分变化趋势和容重变化情况。监测结果表明有机肥能增加土壤养分含量,改善土壤物理性状,提高作物产量。同时也显示出N、P、K搭配的增产优势。     

深耕与秸秆还田对不同质地土壤物理性状和作物产量的影响

为探明深耕与秸秆还田对不同质地土壤物理性状和作物产量的影响,设置常规耕作+秸秆还田、深耕+秸秆还田、深耕+秸秆不还田3个处理,研究深耕与秸秆还田对土壤容重、孔隙度、水分含量、三相比R值和作物产量的影响.结果表明,与常规耕作相比,深耕处理的土壤容重和三相比R值分别降低0.7%和19.0%,土壤孔隙度和水分含量分别增加1.3%和3.8%,作物产量增加1.9%.秸秆还田对土壤容重和孔隙度的影响不显著,但秸秆还田处理的土壤三相比R值比秸秆不还田处理降低9.3%,土壤水分含量和作物产量分别增加3.2%和4.3%.深耕和秸秆还田对不同质地土壤物理性状的影响不同.深耕主要降低了壤土20~40 cm、黏土20~30 cm土层的土壤容重,但增加了黏土0~20 cm土层的土壤容重.秸秆还田降低了壤土10~20 cm土层的三相比R值,但对黏土三相比R值影响不显著.故深耕与秸秆还田对壤土物理性状的改良效果和对作物的增产效果优于黏土.     

模拟农业机械对土壤压实的试验研究

[目的]进行模拟农业机械对土壤压实的实验,为研究农业机械对土壤造成的压实破坏提供理论依据。[方法]重塑含水率(级差为3%)和体积密度(级差为0.2 g/cm3)不同的水稻土和黄棕壤,利用土壤固结仪对其进行模拟压实,分析压实对土壤容重、饱和持水率和应力传递系数的影响。[结果]随着含水率的增加,压实对土壤的影响逐渐加重,且当土壤含水率在16%~22%时压实对土壤产生的破坏较为严重。土壤抗压实能力随体积密度的增加而增加。相同含水率和体积密度土壤应力传递系数不变,即传递至土壤底层应力σz与土壤表面施加力σ0呈相对稳定的线性关系。[结论]机械压实会使土壤容重增加,饱和持水率降低。随着土壤含水率的减少和体积密度的增加,压实对土壤的影响减弱。土壤应力传递系数与土壤类型、含水率、体积密度等有关。对于给定状态的土壤,其土壤应力传递系数不变。     

新疆农田粉土离散元仿真参数标定

【目的】标定新疆地区粉土离散元仿真模型,量化分析农业机械触土部件与土壤的相互作用。【方法】采用EDEM离散元仿真软件,运用斜坡试验标定土壤与触土材料（65 Mn）之间的接触参数,堆积角试验标定土壤与土壤之间的接触参数,以斜坡滚动距离为优化目标进行回归分析。【结果】土壤与65 Mn之间离散元模型参数的一种优化组合为恢复系数0.51,静摩擦系数0.56,动摩擦系数0.08,JKR表面能4.12;以堆积角为优化目标,土壤之间离散元模型参数的一种优化组合为恢复系数0.57,静摩擦系数0.65,动摩擦系数0.23,JKR表面能4.49。滚动距离和堆积角的误差分别为6.05%、1.28%。【结论】在建立的仿真模型条件下,在8、9、10 km/h作业速度下,犁体仿真试验与实际试验的工作阻力相对误差为5.69%、5.95%、6.49%,建立的模型真实可靠。     

不同培肥方式对江苏沿江稻田土土壤转性及大棚蔬菜生长的影响

本文以研究适于“大棚作物——水稻”种植制下稻田土快速转性技术为目标，进行了不同肥料种类对水稻土的土壤性状及其大棚作物生长的影响研究。结果表明：单施猪粪、鸡粪及其分别与稻草混合的4个处理中，均能较好改善土壤结构，具体表现为容重降低和有机质提高，化肥与稻草混合的处理也有提高土壤有机质含量。对芹菜及毛豆的产量影响方面，以化肥＋稻草的产量最低。虽然猪粪＋稻草的产量最高，但与鸡粪＋稻草、单施鸡粪、单施猪粪相互间的差异不大。在施同一有机肥的情况下，有稻草比无稻草的处理，改土效果好，作物产量高。     

集约化重型拖拉机对土壤的影响及缓释措施

集约化重型拖拉机的使用有利于发展农业生产,但由于拖拉机轮胎对土壤的冲击,对土壤水分、通气性、肥力和植物生物活性条件等的不利影响,又反过来影响了作物的产量,推导了轮式拖拉机下土壤的应力公式,并进行了覆带分散传导挤压实验,结果表明,拖拉机覆带能够降低土内应力及对土壤的压实,从而减少了冬春小麦的产量损失。     

不同田间管理措施对棕壤土持水能力的影响

为筛选出提高土壤持水能力的田间管理措施,通过大田试验研究了小麦-玉米轮作条件下,深耕、秸秆覆盖、增施有机肥、保水剂、沸石措施对棕壤土容重、水分库容、氮素含量等理化性质和作物产量的影响。结果表明:与推荐施肥处理相比,增施有机肥、深耕、秸秆覆盖、施沸石、保水剂均降低土壤容重,提高土壤孔隙度,可不同程度提高土壤有效水库容,进而增加作物产量;土壤容重降幅在0.72%~9.21%,土壤孔隙度增幅在0.30%~14.25%,土壤有效水库容增幅在0.05%~10.91%,作物产量增幅在0.07%~10.68%。综合各项指标,能够增加土壤持水能力且能保证作物产量的田间措施是增施有机肥和沸石,其中有效水库容增幅最大的是增施沸石处理,增产效果最好的是增施有机肥处理。     

栗钙土钙积层扰动对土壤物理性质和作物产量的影响

通过田间试验方法,研究探索人工扰动（深耕深松）干旱栗钙土钙积层对土壤水分、物理性状和作物产量的影响,试验结果表明,深松可破除坚硬的钙积层,使土壤变松软,土壤硬度减小,可降低土壤容重,深松后0～80cm土层的土壤容重减小0．03g/cm^3,可使下层土壤疏松、降水渗入率增高,提高土壤水分的保蓄能力,从而增加作物产量和降水利用效率。     

水盐胁迫下脱硫石膏对苏打型碱化土理化性质及玉米产量的影响

[目的]研究施用脱硫石膏对内陆表层苏打型碱化土及典型作物的影响。[方法]在水盐胁迫条件下,通过不同用量的脱硫石膏施用对比试验,分析了其对表层苏打型碱化土理化性质及玉米产量的影响。[结果]脱硫石膏可以显著降低表层苏打型碱化土pH值,抑制碱化度（ESP）,降低土壤CO23-、HCO-3、Cl-、K＋含量,但同时会增加根层Ca2＋、Mg2＋含量,提高土壤可溶性盐含量（EC）值。脱硫石膏也可以显著改善表层苏打型碱化土的物理性状,使土壤表层容重下降,土壤三相比中气相率增加,固相率降低,孔隙率增加,土壤硬度降低,活化了根际土壤养分,使土壤养分活性增强,植物吸收养分能力提高,作物生长环境得到改善。[结论]合理的脱硫石膏用量会提高苏打型碱化土上玉米产量。     

绿肥油菜翻压还田对土壤肥力及水稻产量的影响（英文）

研究了绿肥专用甘蓝型油菜品种——油肥1号翻压还田对土壤理化性质以及后茬作物产量的影响,初步探讨了该油菜品种的培肥效应。结果表明:与基础土样及对照处理相比,种植翻压油肥1号后,土壤中碱解氮、有效磷、有效钾及有机质含量均有所提高,其中有效钾和有机质含量增加较为显著,与基础土样相比,分别提高了17.99%和25.45%;土壤pH值变化不大,土壤容重下降明显,降低了22.55%;同时,种植翻压油肥1号对后茬作物水稻的增产效果显著,2年平均增产6.62%。由此可见,种植翻压油肥1号对维持和提高土壤肥效以及促进后茬作物增产的效果显著。     

下层土壤厚度及容重对甘薯根系和块根质量的影响

为提高甘薯作物的产量和效益,探讨土壤容重和耕作层土壤厚度对甘薯产量和品质的影响,以期为甘薯生产提供指导.以渝薯6号为材料,采用二因素随机区组设计方法,盆栽模拟试验,分期测定甘薯块根的各项指标.研究分层设置土壤容重的处理方式对甘薯根系生长,块根产量及品质的影响.在底部土壤容重为1.6g/cm~3、下层土壤为8~32cm的时候,淀粉含量达到最大值29.98%,极显著高于空白对照;在底部土壤容重为1.5g/cm~3,底层土壤厚度为16~32cm时,块根质量最大(为0.68kg).试验结果表明,过高的土壤容重会造成SOD活性、MDA含量、淀粉含量增加,但不利于产量增加;下层土壤厚度减少有利于甘薯产量的提高,却不利于淀粉累积.     

不同机械压实条件下黑土性质及入渗特征变化研究

为探究不同机械压实条件对黑土土壤性质入渗特征的影响,以克山县典型黑土为研究对象,设置3种不同型号机械(华夏HX2104-C:154 kW、约翰迪尔554:40 kW、中国海山:19 kW)和不同压实次数(0,1,3,5,7,9次)对秋收后大豆耕地垄沟开展模拟压实,通过测定土壤容重、含水率、孔隙及土壤入渗特征,分析不同机械压实条件对土壤物理性质及土壤入渗特征的影响。结果表明:在0～10 cm土层,大型、中型、小型机械压实后土壤容重分别增加54.17%、56.25%、46.88%;总孔隙度分别减小31.58%、28.07%、29.82%;含水率分别下降19.35%、16.13%、9.68%。首次压实对土壤性质的影响最显著,容重均增加32.29%以上,土壤总孔隙度均减小15.8%以上,只有大型机械使土壤含水率显著减小9.6%。随压实次数增加,各机械压实后10～20 cm土层土壤容重从1.25 g·cm^-3增加至1.58 g·cm^-3,总孔隙度从52.16%减小至38.22%,土壤含水率从27.33%下降至20.67%,其中,大型机械在首次压实使容重...     

绿肥油菜翻压还田对土壤肥力及水稻产量的影响

研究了绿肥专用甘蓝型油菜品种——油肥1号翻压还田对土壤理化性质以及后茬作物产量的影响,初步探讨了该油菜品种的培肥效应。结果表明:与基础土样及对照处理相比,种植翻压油肥1号后,土壤中碱解氮、有效磷、有效钾及有机质含量均有所提高,其中有效钾和有机质含量增加较为显著,与基础土样相比,分别提高了17.99%和25.45%;土壤p H值变化不大,土壤容重下降明显,降低了22.55%;同时,种植翻压油肥1号对后茬作物水稻的增产效果显著,2 a平均增产6.62%。由此可见,种植翻压油肥1号对维持和提高土壤肥效以及促进后茬作物增产的效果显著。     

四段式根茬心土混合犁改土技术对白浆土物理性状及大豆产量的影响

通过对白浆土土壤含水量、容重、硬度及对大豆产量的测定分析,研究四段犁改土技术对土壤物理性状、水分利用率及大豆产量的影响。结果表明:经过一个作物生育期后,四段式根茬心土混合犁深松与对照相比,土壤30~40 cm土层含水量增加25.78%、容重降低20.47%、硬度降低40.60%,0~50 cm土层含水量平均增加11.23%、容重降低6.90%。大豆产量提高33.38%,差异达到极显著水平。     

砒砂岩与沙复配土壤理化性状及作物产量研究

通过小区试验,对砒砂岩与沙复配土(比例:1:1、1:2、1:5)物理、化学性状及作物产量进行分析,以期寻求适合作物生长的最优复配比。试验结果表明:随着砒砂岩含量的减少,质地由砂壤土变化为壤砂土,持水能力减弱,1:2复配土容重小,土壤疏松,水稳性团聚体中大粒级团聚体质量分数大,土层结构稳定性强。不同比例复配土p H平均值8.36,种植一年后复配土中有效磷含量高,全氮、速效钾和有机质含量低;1:2复配土中养分含量高且均衡,1:5次之,1:1养分含量差。作物产量受作物种类影响明显,受复配土壤混合比例影响不明显。1:2适合种植玉米、小麦、大豆,1:5适宜种植马铃薯。     

柴达木灰棕漠土土壤调理剂应用效果

研究"免申耕"土壤调理剂在柴达木盆地春小麦上的应用效果,主要是在提高作物产量、农艺经济性状和改善土壤理化性状上的效果。以春小麦品种柴春901为供试材料,设置三个处理,三个重复,测定不同处理下施用土壤调理剂对产量、效益、土壤容重、CEC、p H值等指标的影响。施用土壤调理剂可以增加小麦产量,提高土壤CEC,降低土壤容重,降低土壤p H值和全盐量,改善土壤理化性状,改善土壤盐碱化。     

亚联微生物肥在改良土壤中的作用

<正>1目前土壤存在的问题1.1土壤板结,理化性状下降。根据2004年菜地地力调查项目测土结果显示,土壤容重平均为1.48g/cm3,有70%的土壤容重大于1.3g/cm3,容重在1.14～1.26,即孔隙度适合的仅占16%。容重的变化直接影响土壤松紧度,进而影响作物出苗