盐渍化土壤向日葵水-肥耦合试验研究

以内蒙古河套灌区主要作物油料向日葵为研究对象,进行了田间试验,采用312-D最优饱和试验设计方案,随机排列,2次重复,以产量为目标函数建立了不同盐分水平下的回归模型,并进行分析。研究结果表明,在盐渍化地区土壤中水肥因子的影响效应轻度盐渍化土壤依次为水分、磷、氮,中度盐渍化土壤依次为水分、氮、磷。最佳水肥配比范围轻度灌水量为1 581～2 116 m3/hm2,中度灌水量为1 088～1 549 m3/hm2,氮为225 kg/hm2,磷为150 kg/hm2。     

基于关联分析和系统聚类的滩涂围垦适宜性评价

为科学分析滩涂资源特点及合理评价围垦利用适宜性,厘清滩涂土地利用分类管理及规划目标,基于MATLAB聚类统计工具,采用关联分析和系统模糊聚类结合方法对滩涂利用适宜性进行评价与分类。首先通过关联分析将各片滩涂的评价原始数据进行归一化处理后计算关联度集,并依据排序位次,确定各片滩涂围垦和农业利用可行性的重要程度进行排序。在关联分析基础上进行系统聚类,得到不同类别分类树结果,最终确定不同滩涂的适宜性评价的分类结果。盐城滩涂典型地区实例计算结果表明,垦区围垦适宜性评价指标达0.9,表明这些滩涂垦区最适宜进行围垦;盐城滩涂除少数垦区外,总体都可以进行农业开发适宜性利用。基于关联分析和系统聚类方法能够准确评价滩涂利用方式。     

宁夏引黄灌区土壤盐渍化影响因素

通过对引黄灌区地下水监测井资料和相关的成果进行研究，分析了引黄灌区地下水埋深、地下水矿化度、沟道排水、渠道渗漏、湖泊鱼池，以及高地灌溉对低地耕地土壤盐渍化都会造成影响，并通过资料给出了它们之间的相互关系。结果表明：采用节水灌溉技术即可以省水，又可以在很大程度上解决土壤盐渍化问题。     

宁夏引黄灌区土壤盐渍化影响因素调查分析

通过对引黄灌区地下水监测井资料和相关的成果进行研究,分析了引黄灌区地下水埋深、地下水矿化度、沟道排水、渠道渗漏、湖泊鱼池,以及高地灌溉对低地耕地土壤盐渍化的影响,并通过资料给出了它们之间的相互关系。结果表明:采用节水灌溉技术即可以省水,又可以在很大程度上解决土壤盐渍化问题。     

盐渍化土壤水肥耦合对向日葵叶水势的影响

采用312-D最优饱和设计方案进行田间对比试验。对盐渍化土壤水肥耦合效应下向日葵叶水势的影响因素及变化规律进行了研究。结果表明,盐渍化地区油料向日葵叶水势的主要影响因素除气象因素外。还包括土壤盐分、土壤水分和施肥量。叶水势与大气水势、叶温呈线性关系。土壤基质势越高,叶水势越高;土壤基质势越低叶水势也越低。施肥在一定程度上可以缓解水盐的胁迫,施肥量的增加使叶水势降低。     

围垦年限和土壤容重对海涂土壤水分运动参数的影响

为探讨围垦年限和土壤容重双因素对海涂土壤水分运动参数的影响,在室内试验的基础上结合理论计算,对海涂4个年限围垦区土壤2个不同容重下土壤导水率、水分特征曲线和扩散率的变化进行了研究。结果表明:围垦年限对土壤颗粒组成、结构及钠盐含量等影响显著,土壤饱和导水率随围垦年限的增长而减小;持水能力、土壤水分扩散率随围垦年限的增长而增大。土壤饱和导水率、吸渗率、土壤水分扩散率及相同土壤吸力下的含水率均随容重的增大而减小,随着围垦年限的增长,土壤容重对水分运动参数的影响更明显。     

对灌区水盐平衡和控制土壤盐渍化的一些认识

对灌区的水盐平衡问题进行了研究，包括灌区总体上、灌区内不同地区、土壤剖面的不同层次上的盐分平衡问题。在此基础上，提出了控制土壤盐渍化的灌排措施，论述了控制土壤盐渍化对灌排措施的基本要求、不同地区的灌排模式、生物排水和排水再利用、排水出路和盐分去处及灌区水盐动态监测等问题。     

盐渍化土壤的成因及改良材料的应用

盐渍化土壤改良利用一直是土地整治工作的重要内容,如何改良盐渍化土壤,提升土壤肥力水平一直是科研工作者研究的热点问题.基于此,本研究论述了盐渍化土壤的成因及不同改良材料在盐渍化土壤中的应用,对盐渍化土壤可持续利用具有重要的意义,以期为盐渍化土壤的有效利用提供理论依据.     

新疆阿瓦提灌区土壤盐渍化状况的

采用主成分分析方法对阿瓦提灌区土壤盐渍化状况进行了研究，结果表明，该地属于中重度硫酸盐盐渍地，0～30cm耕作层含盐量在0.5%-4%之间，在灌区内部土壤盐分存在多次积盐和脱盐过程，耕作层第一、二主成分显著，累计贡献率高达90%，第一主成分综合反映灌区内土壤盐渍化程度，第二、第三主成分联合反映了土壤的碱性特征。     

生物炭和氮肥互作对盐渍化土壤氨挥发的影响

【目的】探明生物炭和氮肥互作对盐渍化土壤氨挥发的影响。【方法】基于室内土壤培养试验,研究了仅施用生物炭、仅施用氮肥、同时施用生物炭和氮肥对不同盐渍化程度土壤的氨挥发速率与矿质态氮量的影响。【结果】添加生物炭可提升非盐渍化和中度渍化土壤pH值,但对重度盐渍化土壤pH值的影响不显著。施氮条件下,添加生物炭对非盐渍化土壤和中度盐渍化土壤的氨挥发速率产生了明显的抑制作用,氨挥发总量分别相比仅施氮处理降低了18.06%和50.88%,氨挥发速率分别降低了14.57%和43.68%。【结论】添加生物炭可显著降低非盐渍化土壤与中度盐渍化土壤的氨挥发损失。     

溶磷真菌及其组合对复垦土壤磷解析和转化的影响

为了探索溶磷真菌在复垦土壤上对磷的作用效果,通过盆栽油菜试验,研究了黑曲霉(Aspergillus niger)、青霉(Penicillium)、被孢霉(Mortierella)及其组合对复垦土壤磷解析特性及无机磷转化的影响。结果表明,施用溶磷真菌可以增加复垦土壤有效磷、磷酸酶的量。溶磷真菌及其组合处理复垦土壤有效磷、磷酸酶量分别比基质处理(M)增加了58.6%~158.9%和3.7%~87.8%。施用有机肥可以明显改善复垦土壤的解析特性;被孢霉、被孢霉+青霉、黑曲霉+青霉、被孢霉+黑曲霉+青霉处理的土壤最大吸磷量都显著小于基质处理(M);不同处理复垦土壤吸附常数范围在0.036~0.069之间,溶磷真菌处理土壤磷吸附常数与基质处理(M)差异不显著;各处理复垦土壤磷平均解吸率在21.14%~34.57%之间,其中黑曲霉+青霉处理(Z2+Z3)复垦土壤平均解吸率最大,为34.57%。溶磷真菌对复垦土壤O-P、Fe-P、Al-P影响较小,对复垦土壤无机磷转化影响最大的是Ca2-P和Ca10-P,溶磷真菌可以抑制土壤中外来磷源向Ca10-P的转化,增加Ca2-P的量,溶磷真菌Z2+Z3处理Ca2-P的量最高,为28.73 mg/kg。综上,施用溶磷真菌可以增加复垦土壤有效磷量和提高磷素的有效性,有利于复垦土壤的熟化;黑曲霉+青霉处理(Z2+Z3)对复垦土壤解析特性及无机磷转化影响最大,为试验最佳处理。     

施磷水平对再生水灌溉小白菜Cd质量分数和土壤Cd活性的影响

为阐明施用磷肥水平对再生水灌溉下小白菜吸收Cd的影响,以清水为对照,研究了3种施磷水平(80、110、140mg/kg)对3种再生水灌溉方式(清水再生水混灌、清水再生水轮灌、全再生水)下小白菜生物量和Cd质量分数以及土壤活性Cd质量分数的影响。结果表明,全再生水灌溉显著增加小白菜生物量,也显著增加小白菜地上部Cd质量分数,在3个磷处理下Cd质量分数分别增加了54.4%、51.5%、31.7%。高量施磷(110、140mg/kg)显著降低了小白菜地上部Cd质量分数,和施磷80mg/kg处理相比分别降低了16.5%、33.8%。随着施磷水平的提高,土壤活性Cd质量分数降低,施磷140mg/kg处理下降低最为显著,和施磷80mg/kg相比,在3种再生水灌溉方式下分别降低13.5%、16.3%、15.1%。磷肥适量施用能减少再生水灌溉下小白菜对重金属Cd的吸收,有利于保障食品安全。     

冻融循环作用对不同深度土壤各形态氮磷释放的影响

通过模拟实验研究了在冻融条件下,东北地区旱田、水田土壤中硝酸盐氮、铵氮、总溶解磷、无机磷及有机磷释放量的变化。研究表明,铵氮、硝酸盐氮的释放量主要产生在单次冻融条件下,多次冻融对氮的释放量没有显著的影响。单次冻融后,硝酸盐氮含量旱田和水田分别上升了50.2%~55.3%和27.1%~61.4%;铵氮的含量旱田及水田分别上升了46.6%~52.9%和26.5%~29.0%,不同深度水田土壤铵氮的释放有显著差异。土壤总溶解磷、无机磷及有机磷在5次冻融循环,释放量达到最大。总溶解磷、无机磷上升量旱田及水田分别为51.4%~57.1%及45.3%~50.3%;有机磷上升量旱田及水田为46.8%~47.3%及37.9%~47.8%。氮增加的主要原因是易矿化氮组分的矿化与团聚体破坏后吸附氮的解吸,磷的增加则是由于持续冻融对团聚体的破坏,导致原吸附点位磷暴露,随水分迁移流失。     

长期施肥对黄壤养分及不同形态无机磷的影响

以贵州黄壤长期定位试验为平台,研究不同施肥对黄壤区土壤养分及无机磷组分的影响。结果表明,长期施用化肥(NPK)、有机肥(M)及有机无机配施(NPKM)均可提高土壤表层有机质和速效养分的质量分数,尤其以M处理土壤含有机质、碱解氮及速效钾量变化最为显著,而NPKM处理土壤含速效磷的量最高。长期施肥均能增加黄壤中无机磷组分的累积,以NPKM处理效果最为显著,施肥主要增加了O-P、Al-P、Fe-P的量。不同形态的无机磷量表现为O-PFe-P、Al-PCa_(10)-PCa_2-PCa_8-P,其中Ca_2-P、Ca_8-P与速效磷显著正相关,相关系数在0.681**以上,通过回归方程分析,表明土壤无机磷库中Ca_2-P、Ca_8-P、Fe-P对黄壤速效磷的量的贡献最大。因此,从长远来看,有机无机配施可以提高黄壤养分及无机磷活性组分的量,维持并提高土壤供磷能力,更有利于黄壤区农业的可持续发展。     

不同程度盐渍化农田下玉米产量对水氮调控的响应

为探究玉米产量对不同程度盐渍化农田水氮调控的响应规律,通过田间试验,在3种盐渍化农田(S1,0. 247 d S/m; S2,0. 839 d S/m; S3,1. 286 d S/m)上设置3个灌溉量(W1,150 mm; W2,225 mm; W3,300 mm(常规灌溉量))和3个施氮量(N1,172. 5 kg/hm~2; N2,258. 8 kg/hm~2; N3,345 kg/hm~2(常规施氮量)),结合模型模拟研究了不同盐渍土条件下玉米产量对水氮调控的响应。结果表明:灌水显著影响S1、S2和S3玉米产量,产量随着灌水量的增加呈先增后降的变化趋势。施氮显著影响S1、S2和S3玉米产量,S1和S2上的产量随施氮量的增加先增后降,而S3上的产量总体呈现逐渐减少趋势。随着土壤盐渍程度的加重,水氮交互效应对产量影响增大。水氮交互对S1玉米产量影响不显著(P 0. 05),W2N2较W3N3、W3N2减产4. 41%、6. 56%(P 0. 05),非盐渍土在水分较好和氮素适宜时才可得到较大产量,但适度节水控氮不会显著减产。水氮交互显著影响S2玉米产量(P 0. 05),W2N2产量显著高于其余水氮处理(P 0. 05),中度盐渍土需供应适宜水氮。水氮交互极显著影响S3玉米产量(P 0. 01),W2N1产量显著高于其余水氮处理(P 0. 05),重度盐渍土在适宜水分和较少供氮时才可得到较高产量。经模型寻优得到河套灌区玉米节水节氮高产的水氮用量为:非盐渍土,灌水量253. 74～286. 26 mm,施氮量267. 65～318. 85 kg/hm~2;中度盐渍土,灌水量233. 25～268. 17 mm,施氮量225. 22～272. 56 kg/hm~2;重度盐渍土,灌水量196. 94～243. 06 mm,施氮量179. 15～223. 35 kg/hm~2。     

水氮限量供给对盐渍化农田玉米光能利用与产量的影响

为确定河套灌区畦灌条件下盐渍化农田玉米适宜的灌溉和施氮量,田间试验设置了3个灌溉水平150、225、300mm（分别记为W1、W2和W3）和3个施氮水平172.5、258.8、345kg/hm2（分别记为N1、N2和N3）,研究限量水氮对盐渍化农田玉米生殖生长阶段土壤水盐状况、光截获率、光能利用效率（RUE）及产量的影响,并基于通径分析方法探讨了产量形成机制。结果表明：相同施氮量下,W3和W2在玉米抽雄-灌浆期的光截获率显著高于W1（P＜0.05）,W3与W2差异不显著;水、氮及交互效应显著影响RUE,特别在灌浆期,RUE与灌溉量和施氮量在一定范围内呈正相关,而过量灌溉或施氮对RUE有抑制作用,适度减氮控水能显著提高RUE;W2N2的产量分别较W3N3、W3N2增产4.01%、3.91%（P＞0.05）,适度节水节氮不会显著影响产量;产量与灌浆期叶面积指数（LAI）、光合势、光截获率呈显著正相关,RUE对产量的直接贡献最大,生物累积量、LAI、光合势和光截获率均通过RUE对产量的间接贡献较大;W2N2相比其他处理明显改善了玉米生长后期土壤水盐状况,有利于促进冠层发育和提高光合生产力,其较小平均叶倾角和较大LAI有利于提高光截获量和光合作用面积,特别是其灌浆后期LAI和光合势较其他处理提高7.15%~42.24%和5.95%~37.60%,LAI下降速率分别较W3N3、W3N2减缓37.35%、53.49%,具有更加合理的冠层结构,表现出较高的光合性能,显著促进了生物量的累积（P＜0.05）,灌浆期RUE较其他处理显著提高18.61%~66.93%,在本试验条件下产量最高。W2N2处理具有节水、节肥、稳产及高光效的优势,可作为河套灌区盐渍化农田玉米适宜水氮模式。     

不同施氮条件下再生水灌溉对土壤理化性质及脲酶活性的影响

【目的】探讨不同施氮条件下再生水灌溉对土壤理化性质和脲酶活性的影响。【方法】采用盆栽试验种植上海青,以清水灌溉为对照,上海青出苗后灌水4次,每次1 L,研究了不同施氮条件下(0、120、150、180 mg/L)再生水灌溉对土壤氮素分布和脲酶活性的影响。【结果】与清水灌溉相比,再生水灌溉降低了土壤pH值,对有机质量、全氮量、铵态氮量无显著影响,显著降低了土壤EC值和水溶性Na+量,显著增加土壤硝态氮、水溶性K+量和0～10cm土层脲酶活性。土壤理化性质与脲酶活性相关性分析表明,0～5cm土壤脲酶活性与全氮和水溶性Na+呈显著负相关,与水溶性K+显著正相关。【结论】再生水灌溉条件下施120 mg/kg氮素更有利于提升土壤养分水平。     

灌溉方式及施氮量对枣园土壤磷素形态和有效性的影响

在南疆枣园,设置了滴灌和漫灌两种灌溉方式、3种施氮量(102 kg/hm2、204 kg/hm2、306 kg/hm2)处理进行田间试验,通过测定各处理土壤总磷、有效磷及不同磷形态组分的含量,探讨了灌溉方式与氮肥施用量对土壤磷素形态组成及生物有效性的影响.结果表明:土壤总磷含量随滴灌土层深度的增加逐渐下降,而漫灌土层4...     

氮磷运筹对膜下滴灌玉米养分利用及产量的影响

试验采用随机区组设计,研究了不同氮、磷肥运筹对膜下滴灌玉米养分和产量的影响。结果表明:玉米的养分吸收主要集中于叶片,其次是茎秆,成熟期主要是籽粒、苞叶、玉米芯等,在吸收氮素、磷素过程中,氮素起了决定性作用。土壤硝态氮含量变化主要集中在0～40 cm土层。合理的氮磷配施能提高玉米对硝态氮的吸收作用,对玉米生长起到较大作用。在灌水相同条件下,氮肥是限制速效磷的主要因素,一定范围内增加氮肥对土壤速效磷含量的增加有促进作用。磷肥的利用效率主要决定于氮肥的施用量。中后期增施氮磷肥均促进产量增加,各处理的产量高低依次为NP9>NP8>NP3>NP4>NP6>NP5>NP7>NP2>NP1>CK,本试验最佳产量运筹方案的氮磷施用量分别为225 kg/hm^2(纯N)、123.7 kg/hm^2(P_2O_5),产量为14 167 kg/hm^2。     

外源施氮对再生水灌溉设施土壤氮素矿化特征的影响

【目的】明确再生水灌溉土壤氮素矿化过程及其特征。【方法】采集再生水和清水灌溉年限为5 a的常规施氮设施土壤,风干过2 mm筛备用。采用室内常温培养的方法,分别添加不同质量浓度外源氮肥,分析不同外源施氮量对设施土壤氮素矿化特征的影响;并利用Matlab构建矿化时间、外源施氮量与氮素矿化量的耦合模型。【结果】与清水灌溉土壤相比,再生水灌溉土壤矿质氮量提高了1.85～2.64倍;与再生水对照土壤相比,外源施氮200、160、140、100 mg/kg处理土壤矿质氮量分别提高了3.43、3.34、2.85、2.38倍;土壤氮素矿化速率大致可划分为2个阶段,第1阶段,0～14 d为矿化激发阶段,第2阶段,14 d以后为稳定矿化阶段;构建了土壤氮素矿化量与外源施氮量、矿化时间的二元二次函数模型,该模型决定系数达到0.9以上,运用该模型预测最佳外源施氮量为212.83 mg/kg,土壤氮素矿化量的最大值为233.23 mg/kg,而对应的矿化时间为26.75 d。【结论】外源施氮对再生水灌溉设施土壤氮素矿化具有正激发效应,外源施氮量为160 mg/kg时,土壤氮素净矿化量最大,达到85.89 mg/kg,土壤氮素矿化量与外源施氮量、矿化时间的关系可表达为二元二次函数。