耕层重构对连作棉田土壤理化性状及棉花生长发育的影响

针对黄河流域连作棉田常年旋耕导致犁底层变厚变硬,土壤蓄水保墒能力下降,养分在表层富集,病害加重等问题,探讨土壤耕层重构技术在黄河流域棉区生产上的可行性。试验于2014和2015年在河北省农林科学院棉花研究所威县试验站进行,在连作棉花20年的土壤条件下采用随机区组试验,设置了T1(0~15 cm与15~30 cm土壤互换)、T2(0~20 cm与20~40 cm土壤互换,同时松动40~55 cm土壤)、T3(0~20 cm与20~40 cm土壤互换,同时松动40~70 cm土壤)、CK(旋耕15 cm)4个处理,调查土壤理化性状、棉花生育性状、田间杂草与病衰指数等指标。结果表明,在20~40 cm土层T2处理容重两年较CK分别降低0.13 g cm–3与0.15 g cm–3;20~40 cm土层全氮、速效磷、速效钾含量T2与T3显著高于T1与CK;灌水(雨)后深层土壤蓄水量增加,播种后40~60 cm与60~80 cm土层蓄水量T2较CK 2014年增加3.5 mm、5.5 mm,2015年增加6.7 mm、3.4 mm,在蕾期干旱时0~20 cm与20~40 cm土层蓄水量T2较CK 2014年高6.6 mm、8.7 mm,2015年高4.2 mm、9.2 mm。耕层重构后棉花根系量显著增加,地上部干物质积累表现出开花期前低、开花期后高的趋势;耕层重构处理单株铃数、单铃重、皮棉产量较对照显著提高,T2皮棉产量两年较CK分别增加6.1%、10.2%。耕层重构对灭除田间杂草具有明显效果,T2处理病衰指数两年分别降低41.7与31.9个百分点。适宜的土壤耕层重构方式(T2)是解决连作棉田问题、提高棉花产量的有效措施。     

定额喷灌对滨海盐碱地的改良效果研究

为明确喷灌洗盐对滨海盐碱地土壤盐分的淋洗效果。本文通过田间试验,研究了喷灌洗盐对滨海盐碱地0 ~ 10cm、10 ~ 20cm、20 ~ 40cm、40 ~ 60cm、60 ~ 80cm和80 ~ 100cm土层盐度的淋洗效果。试验结果表明：洗盐水量与脱盐效果成正比,即用水量越多洗盐效果越明显。经过喷灌洗盐后,不同土层盐分含量均有所降低,且脱盐效果随土层深度的增加而呈下降趋势。实验地1(SY1)和实验地2(SY2)在0 ~ 10cm、10 ~ 20cm、20 ~ 40cm、40 ~ 60cm、60 ~ 80cm和80 ~ 100cm土层脱盐率分别为55.34% 和56.72%、53.80% 和48.53%、20.89% 和25.05%、2.04%和5.24%、3.59%和5.63%、6.59% 和6.10%。结合数据分析,喷灌洗盐对SY1和SY2在0 ~ 10cm、10 ~ 20cm土层盐分淋洗效果最佳,其脱盐率在48.53% ~ 56.72%之间。该研究可为喷灌技术合理和可持续开发利用滨海盐碱地提供一定参考。     

不同改良剂对新疆盐碱土壤改良及棉花生长的影响

针对新疆干旱区盐碱土的特点,探究该区域改良盐碱土壤的最适改良剂产品。通过采用田间小区试验的方法,设计对照组(CK)、盐碱专家(Y)、磷酸脲(L)及微力壮(W) 4个处理,分析不同改良剂对中度盐碱地表层20 cm土壤盐分、pH、总碱度、钠吸附比(SAR)及棉花苗期生长和产量的影响。结果表明,各改良剂均能降低土壤盐分含量和pH,促进棉花苗期生长,提高棉花产量。其中,Y处理和L处理的抑盐效果较好,盐分相对升高率分别较CK处理降低107.73%和101.67%;与CK处理相比,Y处理土壤pH显著降低了0.15个单位,并显著促进棉花苗期生长和提高棉花产量,增产5.84%;Y处理和W处理降低土壤总碱度的效果最好,分别比CK处理显著降低了0.46和0.41个单位,但降低SAR的效果无显著性差异。综合各改良剂对土壤理化性质和棉花产量的影响,盐碱专家是该试验区较适宜的盐碱土壤改良剂。     

不同覆膜方式对旱地冬小麦土壤水分和产量的影响

为探讨黄土高原半干旱雨养条件下覆膜种植冬麦田土壤水分动态特征和增产效果,在2008—2009和2009—2010年生长季,以露地种植为对照(CK),研究了3种覆膜方式(全膜覆土穴播、全膜穴播、垄膜沟播)对冬小麦农田土壤水分、产量和水分利用效率的影响。结果表明,孕穗前期覆膜处理0~200 cm平均土壤含水量在2个生长季分别较CK高2.3%和1.7%,而在孕穗期至成熟期分别较CK低14.7%和7.6%。地膜覆盖可显著改善0~20 cm土壤墒情,但拔节后20~90 cm土层以及全生育期90~200 cm土层含水量普遍低于CK;2个生长季收获期0~200 cm平均土壤含水量覆膜处理较CK分别低64.7 mm和47.0 mm。在2个生长季中,覆膜处理平均耗水量分别较CK多64.6 mm和77.2 mm。2个生长季夏季休闲后,覆膜处理在秋播时0~200 cm的土壤含水量分别比CK高29.8 mm和22.8 mm,显然,覆膜有利于土壤水分的快速恢复。2个生长季覆膜处理的平均产量分别较CK高49.4%和53.2%,水分利用效率分别提高11.8%和14.3%。在3种覆膜处理中,虽然全膜穴播的产量和水分利用效率最高,但从劳动力和生产资料的投入同产出效益角度考虑,则以全膜覆土穴播最优。因此认为,全膜覆土穴播是一种高产高效、操作简单、适宜于半干旱区推广应用的冬小麦种植方式。     

不同耐盐植物对滨海盐土可溶性盐分运移的影响

为了揭示耐盐植物在生长期内对土壤盐分含量的影响,采用田间试验与室内分析相结合的方法,用电导率仪法测定土壤电导率,用玻璃电极法测定pH值。结果表明：种植耐盐植物对表层土壤具有明显的脱盐效果,其中柽柳对表层及0~80 cm土层的脱盐效果最好。8月份时,耐盐植物处理脱盐效果由高到低的顺序为T3>T1>T2>T4,其表层与对照相比脱盐率分别达到72.11%、52.16%、40.90%、23.63%。种植植物处理处理随时间的推移表层土壤盐分的变化趋势是先下降后上升,在12月份时,表层土壤脱盐顺序为T3>T2>T1>T4,其表层与对照相比脱盐率分别达到78.26%、71.91%、48.79%、40.09%,种植耐盐植物能够抑制土壤盐分累积,但同时也提高了土壤pH值。种植耐盐植物具有明显的降盐效果,但同时也应注意土壤碱化问题。     

颗粒组成变化对粘质盐土含盐量和小麦生长的影响

为了研究利用引黄泥沙改良粘质盐土后对土壤含盐量和冬小麦生长的影响,在滨海粘质盐土区进行了配沙改良田间试验,设置了泥沙用量为0 kg/m2(CK)、10 kg/m2(NS1)和20 kg/m2(NS2),对比分析不同泥沙用量条件下粘质盐土的土壤含盐量、土壤剖面水盐动态、冬小麦生长及产量的变化规律。研究结果表明：引黄灌区干支渠系的淤积泥沙以0.1-0.05mm的极细沙粒为主,而田间粘质盐土中>0.05mm的颗粒比例低,<0.002mm的粘粒含量高,所以引黄泥沙是调控粘质盐土颗粒组成的优选材料。在春、秋土壤返盐季节,春季NS1和NS2处理0-20cm表层土壤含盐量分别比CK下降了45.88%和60.43%,秋季而分别下降了9.32%和44.46%。此外,与CK相比,NS1和NS2处理0-30cm土层的土壤含盐量分别降低了16.78%和28.58%,土壤含盐量随配沙量的增加而降低。含盐量降低促进了冬小麦冬前分蘖,增加株高和地上部生物量,与CK相比出现极显著差异(P＜0.01)。NS1和NS2的冬小麦产量比CK分别增加32.98%和62.63%,都达到极显著差异。因此,利用引黄泥沙调控粘质盐土的颗粒组成,可有效降低粘质盐土的土壤含盐量,对冬小麦的生长和产量具有十分明显的促进作用。     

覆膜对谷子农艺性状、产量及土壤物理性质的影响

谷子覆膜栽培具有明显的保温、保墒、增产、增收的作用,覆膜技术在不断推广和应用,但其增产机理、水温效应等问题尚不十分明确和完善。通过田间试验研究了覆膜对谷子农艺性状、产量及土壤物理性质的影响,结果表明:谷子覆膜处理植株鲜、干重分别比CK增加48.9g、19.1g,根、茎、叶、穗含水量分别比CK提高3.79%、3.00%、9.72%、1.57%;覆膜使谷子生育期提前5d左右,增产1001kg/hm²,增产率为27.59%;覆膜处理0~10cm土层含水量比CK高1.25%~3.66%,10~20cm土层含水量比CK高0.12%~0.86%;覆膜处理地下5cm、10cm、15cm、20cm土层的地温分别比CK高2.8℃、2.7℃、2.2℃、2.1℃,随土层深度的增加覆膜处理的地温与CK之间的差距变小;覆膜处理0~20cm土层土壤团聚体含量比CK高4.43%~0.72%,其中>5mm、5~2mm两级大团聚体含量可提高5.64%~1.84%,而0.50~0.25mm小团聚体含量低于CK0.65%~1.19%,非团聚体含量在0~5cm、5~10cm、10~15cm、15~20cm土层低于CK3.43%、4.43%...     

深圳城市绿地土壤孔隙状况与水分特征研究

为了了解深受人为活动强烈影响的城市绿地的土壤物理特性,为充分发挥其增进植物生长、涵养水源和保护城市生态环境等功能提供管理依据,以深圳城市绿地土壤为研究对象,调查分析了土壤容重、孔隙状况、土壤水分常数和水分入渗特征等物理特性。结果表明：深圳城市绿地土壤的容重较高,平均值为1.56 g/cm3。土壤总孔隙度、毛管孔隙度、通气孔隙度较小,平均值分别为41.06%、39.78%、1.27%。土壤水分入渗率变幅很大,土壤初始入渗率为0~8.47 mm/min,稳定入渗率为0~5.90 mm/min。城市公园绿地、道路绿地土壤的容重显著高于城郊菜地土壤,而土壤孔隙度、最大持水量、毛管持水量和田间持水量显著低于城郊菜地土壤;表层0~10 cm的土壤容重、最大持水量、毛管持水量和田间持水量显著低于10~20 cm土壤,土壤孔隙度显著高于10~20 cm土壤。城市绿地土壤容重与孔隙度、田间持水量、最大持水量、初始入渗率及稳定入渗率均呈显著的负相关。     

东部平原矿区不同培肥处理对复垦土壤特性的影响

为了解决矿区复垦土地质量不高的问题,在小区模拟复垦地上进行有机无机配合施肥（FM）、施用有机肥（M）、施用无机肥（F）、种植绿肥（GF）以及不施肥（CK）等5种处理措施,通过3年定位培肥小区试验,研究不同培肥处理对土壤理化性质和农作物产量的影响。结果表明：不同培肥处理措施下,有机质、N、P、K在土壤中的含量具有分层现象,其在0~20 cm表层（L1）中大于20~40 cm亚表层（L2）;从培肥处理对土壤肥力大小影响来看,不同处理间表现为：FM>GF>F>M>CK;从玉米株高、产量等长势来看,不同处理间表现为：FM>F>M>CK,与土壤肥力不同处理间的变化一致。综合分析来看,有机肥化肥配合施用对复垦土壤的培肥效果最好,是改良复垦土壤的有效方法。     

不同时期施用土壤改良剂对河灌区苏打盐碱地土壤及青贮玉米生长的影响

为明确盐碱地改良剂不同时期施用对河灌区盐碱地土壤的改良效果以及对青贮玉米生长的影响,采用田间试验方法,以青贮玉米‘瑞德2号’为供试作物,研究了河灌区重度苏打盐碱地国产DS、脱硫石膏、脱硫石膏配合DS 3种改良剂的秋季施用和春季施用对青贮玉米出苗率和鲜草产量的影响,分析了土壤(0~20 cm)pH、EC和碱化度的变化。结果表明：与对照（不施用改良剂）相比,施用改良剂处理的青贮玉米出苗率提高6.8%~72.7%,鲜草产量增加1223.2~28144.8 kg/hm2;土壤pH下降0.09~0.83,EC增加0.13~1.26 mS/cm,碱化度降低1.6%~19.8%;秋施和春施脱硫石膏、脱硫石膏配合DS均显著提高了青贮玉米的出苗率与鲜草产量。由此得出,3种盐碱地改良剂秋季施用效果均优于春季施用,其中以脱硫石膏配合DS的秋季施用效果最好。     

覆盖措施对咸水结冰灌溉后土壤水盐动态和棉花生产的影响

对咸水结冰灌溉融冰后不同防止返盐措施处理的土壤水盐动态以及棉花的出苗、生长特征和产量进行了研究。结果表明,不同的覆盖措施对抑制土壤表层水分蒸发的效果有显著差异,3月和4月份表层土壤含水量影响5月份的含盐量,而5月份表层土壤的含盐量直接决定棉花出苗率。地膜覆盖和保留前茬旧膜的处理保墒抑盐效果最好,棉花出苗率和产量也最高;秸秆覆盖也有一定的抑盐效果;而翻耕和中耕对土壤保墒抑盐的作用较差;液态膜处理的抑盐效果最差,棉花的出苗率和产量最低。可见保留前茬旧膜是简便有效的保墒抑盐途径。     

咸水冰融化与土壤入渗过程不同盐分离子迁移规律研究

通过模拟试验及大田试验研究了咸水冰融化过程及土壤入渗过程不同盐分离子迁移分布规律,以期揭示咸水冰融水水质变化机理及咸水结冰灌溉对土壤盐分分布的影响。试验结果表明,咸水冰融化过程各离子含量均急速下降,但不同离子融出速度不同,各离子融出比例高低次序为Cl->Mg2+>K+>Na+>SO42->Ca2+>HCO3-;离子融出速度的不同,导致融水离子组成发生变化,最终使融水钠吸附比下降,pH值上升。咸水结冰灌溉使0～80 cm土体中除HCO3-增加6.85%以外,其余各离子均表现为下降,各离子淋出比例由高到低为Mg2+>Cl->Ca2+>Na+>K+>SO42->HCO3-;Cl-、Na+淋出比例不是最高,但在总淋出盐分中所占的比例分别达到了62.01%和21.96%。咸水结冰灌溉改变了土壤的离子组成,使土壤表层产生碱化趋势,因此,咸水结冰灌溉应当配合一定措施防止土壤碱化。     

BGA土壤调理剂在盐土上的应用效果

为了解决宁夏引黄灌区土壤盐渍化问题,提高盐土土壤质量,增强土地生产力,笔者通过田间小区试验研究了BGA土壤调理剂对盐土油葵生长发育和土壤理化性质的影响,评价了BGA土壤调理剂的施用效果。结果表明,BGA土壤调理剂改善了盐土理化性质,较对照1降低了土壤容重,增加了土壤总孔隙度、碱解氮和有效磷含量,较对照2提高了土壤有效磷含量;BGA土壤调理剂促进了油葵生长发育,油葵株高、叶片SPAD值、光合速率提高,油葵产量较对照1提高176.7%,较对照2提高18.0%。如果降低BGA土壤调理剂的生产成本或与化肥配合施用,BGA土壤调理剂改良盐土是可行的,值得进一步研究应用。     

不同冬季覆盖作物轮作对农田土壤碳氮影响

风蚀是干旱区农田生态系统中土壤质量降低的关键因素,冬季作物覆盖可有效减少农田的土壤风蚀。通过探究河西灌区不同冬季覆盖作物轮作复种绿肥对农田土壤碳氮影响,以期为构建合理的周年覆盖轮作模式提供理论依据。本研究在热量一熟有余两熟不足的河西灌区春小麦种植区把冬小麦、冬油菜两种冬季覆盖作物和绿肥还田处理嵌套种植形成：（1）春小麦—冬油菜—箭筈豌豆(WCP)、（2）春小麦—冬小麦—箭筈豌豆(WWP)、（3）春小麦—箭筈豌豆(WP)、(4)春小麦—春小麦(W,CK)不同种植模式,在360 kg/hm² (N2)、270 kg/hm² (N1)、0 kg/hm² (N0) 3个施氮水平下,研究不同轮作模式对农田土壤碳、氮含量的提升效应。结果表明：在同一种植模式下土壤有机碳、土壤可溶性有机碳、热提取态有机碳、硝态氮、氨态氮、微生物量碳氮含量随施氮量的增加而增加,但在氮肥减量(N1)的条件下,与常规施氮(N2)相比较WCP轮作模式土壤有机碳、土壤可溶性有机碳、热提取态有机碳含量及微生物量氮无显著降低。相同施氮条件下,轮作模式间差异不显著,但与CK间差异显著;其中,0~10 cm土层,WCP轮作模式土壤有机碳、土壤可溶性有机碳、土壤热提取态有机碳、硝态氮、氨态氮、微生物量碳氮含量平均较CK提高5.42%、9.78%、10.96%、20.51%、15.76%、18.94%;10~30 cm土层,提高9.54%、7.06%、12.99%、20.12%、16.51%、18.16%。因此,春小麦轮作冬油菜复种绿肥模式在氮肥减量条件下仍对农田土壤碳氮有明显的提升效应,为河西灌区良好的周年覆盖作物轮作模式。     

燕麦与脱硫石膏对内蒙古河套地区盐渍化土壤肥力的影响

内蒙古河套地区土壤盐渍化格外严重,盐渍化土壤改良是农业生产及生态环境建设面临的主要问题。生物与化学技术结合是盐渍化土壤改良发展方向之一,为了探讨燕麦和施用脱硫石膏结合对本地区盐渍化土壤肥力的影响,采用田间试验方法,设置种植燕麦和施用脱硫石膏（30t／hm。）2个处理,在春季灌溉洗盐后采取土壤样品,在燕麦收获期采取植物和土壤样品,测定植物生物量和NPK含量,以及土壤pH、EC、盐分离子含量,有机质、全氮、有效氮磷钾等指标。结果表明：春季灌溉洗盐,能够大幅度降低土体各层土壤pH、EC和盐分离子含量,尤其是表层土壤降低的幅度更大,pH和EC分别降低了14％～17％和7％～69％。主要盐分离子Na‘和SO。。。分别降低了80％和39％,施用脱硫石膏对灌溉洗盐没有显著的影响。施用脱硫石膏对燕麦生长表现出一定的促进作用,但对其NPK营养有负面的影响。种植燕麦显著地降低了土壤盐分含量,但对土壤养分的影响比较小;同时施用脱硫石膏,对降低盐分没有显著的作用,但可提高有机质、有效氮磷钾含量,表现出一定的交互作用效应。     

水肥耦合对黄河三角洲盐碱地小麦根系形态和分布的影响

[目的]为了探索黄河三角洲轻度和中度盐碱地小麦根系分布情况,分析水肥耦合对小麦的根系分布的影响。[方法] 设置不灌水,灌底墒水,灌底墒水和拔节水,灌底墒水、拔节水和灌浆水4种灌水方式;不施肥,施有机肥,施有机肥与无机复合肥和施无机复合肥4种施肥方式,探索不同水肥耦合条件下黄河三角洲盐碱地小麦根系形态和分布情况。[结果]结果显示,盐碱地小麦根系主要集中在0-30cm土层,且随着土层的加深逐渐减少。在本文中,各根系形态指标之间表现为极显著的正相关关系。灌水次数和施肥种类对小麦根系的生长发育有重要影响,灌2次水,施无机复合肥处理的小麦根系活力最高,根系形态最好。[结论]因此,在黄河三角洲轻度和中度盐碱地,小麦根系分布主要集中于前30 cm,拔节水和无机复合肥有利于促进小麦根系发育,可获得较好的根系形态结构。     

胶东半湿润区滴灌制度对冬小麦农田土壤水分、作物生长及水分利用的影响

针对胶东地区冬小麦生育期内降雨和灌溉水资源明显不足问题,通过研究滴灌条件下灌溉制度对土壤水分、冬小麦生长及水分利用的影响,探究该地区冬小麦最优灌溉模式。试验实施从2016到2019年,共3季冬小麦,灌溉方式为滴灌,共设置4种处理：T1：不灌水;T2：拔节期灌水40 mm;T3：开花期灌水40 mm;T4：拔节期和开花期分别灌水40 mm。结果表明：（1）拔节期灌溉（T2和T4）在0~30、30~60、60~90 cm土壤体积含水量分别为16.0%、25.5%、25.1%,比不灌水处理(T1)分别提高25.9%、5.5%、4.7%,贮水量为204.9 mm,比不灌水处理(T1)提高6.5%,叶面积指数为2.9,比不灌水处理(T1)提高26.3%,生物量为6124.8 kg/hm²,比不灌水处理(T1)提高29.0%。（2）开花期灌溉（T3和T4）在0~30、30~60、60~90 cm土壤体积含水量分别为12.8%、22.7%、22.8%,与不灌水处理(T1)相比分别提高36.6%、11.2%、6.7%,贮水量为188.7 mm,比不灌水处理(T1)提高12.8%,叶面积指数为2.2,比不灌水处理(T1)提高24.3%,生物量为10781.0 kg/hm²,比不灌水处理(T1)提高24.2%;（3）与不灌水处理(T1)相比,3年的试验结果表明拔节期灌溉(T2)可提高产量16.5%,耗水量增加13.0%,水分利用效率增加2.7%,开花期灌溉(T3)产量增加26.4%,耗水量增加13.3%,水分利用效率增加11.0%,两次灌溉(T4)产量增加22.7%,耗水量增加23.9%,但是水分利用效率降低2.0%。不同灌水处理（T2、T3和T4）3年结果相比较,T3比T2的叶面积指数增加5.8%,生物量增加5.7%,产量增加9.0%,耗水量之间无显著差异,水分利用效率增加8.7%,灌溉水利用效率增加138.5%。与T4处理相比,T3处理的生物量和产量接近,耗水量降低8.7%,但是水分利用效率增加13.4%,灌溉水利用效率平均增加160.4%。综合考虑不同灌溉制度对冬小麦生长发育、产量及水分利用的影响,滴灌条件下在开花期灌水（T3处理）可作为胶东半岛砂姜黑土区冬小麦最优灌溉制度。     

土壤改良剂对盐化草甸土物理性质及水稻产量的影响

为解决盐化草甸土水稻种植产量低的问题,实现盐碱土可持续利用,本研究采用盆栽试验和大田对比法,通过测定土壤相关物理性状和水稻产量,以期明确土壤改良剂对盐化草甸土的改良效果。盆栽试验结果表明,与常规盆栽管理方式（T1）相比,施用改良剂处理（T2）可显著增加土壤的电导率,降低土壤的代换性钠含量和pH,提高土壤不同粒级水稳性团聚体的质量百分比、有机碳含量和水稻产量;大田对比试验结果表明,与仅灌水处理相比,4个试验地点施用改良剂处理可以显著增加水稻单位面积返青穴数、穗粒数和单位面积产量,增加幅度分别为83.7%~87.4%（P<0.01）、40.4%~98.3%（P<0.01）和293.0%~411.2%（P<0.01）。综上分析,施用土壤改良剂能够明显改善草甸盐土物理性状,提高水稻产量,增加种植户收益。     

不同灌水方式淋洗下滨海盐土的水盐运移特征

为了合理有效地利用水资源,快速改良滨海盐土,通过室内土柱试验探讨了不同灌水方式淋洗下滨海盐土的水盐运移特征。结果表明：咸水的入渗速率要明显高于咸淡交替和淡水入渗。在灌水淋洗后,土壤盐分含量均大幅下降,以先用咸水再用淡水灌水淋洗方式脱盐效果最好,脱盐速度最快,淡水淋洗方式脱盐速度最慢。脱盐后,3个处理土壤的pH值均上升,淡水淋洗土壤pH上升幅度最大,先咸后淡灌水淋洗土壤pH上升幅度最小。采用先咸后淡灌水方式淋洗滨海盐土的综合效果最好,为淡水资源短缺,咸水资源丰富的盐碱地区的盐土淋盐改良提供了科学的方法。