宁南山区苜蓿地土壤水分和养分变异规律研究

以宁南半干旱黄土丘陵区3年生、7年生、11年生、19年生,以及7年生上坡、中坡、下坡苜蓿地为研究对象,分析了苜蓿地0—5m土壤干层及土壤养分的消长规律。研究结果表明:(1)坡位与种植年限均对土壤水分产生影响,上坡苜蓿地0—5m土壤平均含水量为6.34%,显著小于中坡和下坡;不同旱作年限苜蓿地0—5m土壤含水量排序为:3年生>7年生>19年生>11年生;土壤干燥化指数SDI排序为:上坡>中坡>下坡;3年生>7年生>19年生>11年生,土壤干燥化程度随着土层深度的增加而减弱。待苜蓿老化后土壤水分可以得到恢复,土壤干燥化程度降低,但这一过程需要较长的时间。(2)在土壤旱化过程中,随着坡位的下降,苜蓿地0—100cm层土壤平均有机质、全氮、速效氮、全磷、速效磷、速效钾含量增加;随着土层深度的增加,土壤有机质、全氮、速效氮、全磷、速效磷下降。随着苜蓿旱作时间的延长,土壤有机质、全氮、速效氮、速效磷、全磷、速效磷含量呈下降的趋势;待苜蓿老化严重时,土壤有机质、全氮开始逐渐积累,但仍然处于低水平状态。     

黄土高原沟壑区利用苜蓿复耕对土壤腐殖质特性的影响

对于工业废弃地采用苜蓿进行复耕,测定不同种植方式的有机质含量、腐殖质组成形态及胡敏酸的光学特性,比较分析认为:复耕利用苜蓿是恢复地力的有效途径,但苜蓿种植年限以10～15年内改种大田作物较佳。试验研究表明:随苜蓿种植年限延长黄绵土的有机质含量逐步提高,并促进了土壤的熟化;苜蓿地的腐殖质结合形态均为松结态>稳结态;苜蓿种植5～15年的3个阶段有机碳、腐殖质总量及各组分含量逐渐呈递增趋势,种植苜蓿的土壤HA/FA比值大于1;苜蓿种植年限在5～15年间,土壤胡敏酸向着分子量增大、芳化度提高、结构复杂的方向演化,而种植20年后,胡敏酸品质则向相反方向演化,并与撂荒地相似。     

不同种植年限苜蓿土壤熟化过程中腐殖质性质的研究

综合研究了陇东黄土高原黄绵土不同苜蓿种植年限土壤的有机质含量、腐殖质组成、形态及胡敏酸的光学特征等.结果表明,随苜蓿种植年限延长,黄绵土土壤有机质含量逐步提高且品质得到改善,开垦地和撂荒地则相反.10～20 a苜蓿地土壤表层至下层松/紧比有升高的规律,说明种植苜蓿主要对20-40 cm土层肥力影响较大.胡敏酸的色调系数(ΔlogK)和相对色度(RF)分析结果进一步表明,苜蓿种植年限在5～15 a间,土壤胡敏酸向着品质提高的方向演化,种植苜蓿时间过长则腐殖质品质下降,胡敏酸结构趋于老化,耕地撂荒胡敏酸品质降低.     

不同种植年限苜蓿地土壤理化特性研究

通过比较不同种植年限苜蓿地土壤理化性质,分析了不同种植年限苜蓿地土壤质量的变化,并分析了各苜蓿地土壤理化性质在耕层垂直分布上的变化。结果表明,苜蓿种植时间的长短对土壤理化性质影响程度不同,总体表现是苜蓿种植时间越长,对土壤理化性质影响越大。不同种植年限苜蓿地有机质和全量养分在耕层垂直分布均无差异,而速效养分和容重等特性随苜蓿种植时间的增长,层次之间的差距愈明显     

设施土壤微生物学特性变化研究

采用定点取样的方法，研究了不同种植年限设施土壤微生物主要类群、生物量碳和5种酶活性的变化特点，结果表明：（1）不同种植年限设施土壤微生物主要类群随季节变化不一致，细菌数量先升后降，高峰出现在6月，10月最低；真菌和放线菌数量均在3月最多，而后逐渐减少。随设施种植年限的延长，微生物总数逐渐增加，但真菌和放线菌占微生物总数的比例却呈下降趋势。与露地相比，设施栽培中真菌增加快于细菌。（2）不同种植年限设施土壤微生物生物量碳在3月和6月含量最高，随设施种植年限的延长，微生物生物量碳含量也增加。（3）不同种植年限设施土壤酶活性季节变化明显，除过氧化氢酶外，脲酶、酸性磷酸酶、中性磷酸酶和转化酶活性高峰主要出现在3月，土壤酶的总体活性随设施种植年限的延长有所下降。     

黄土高原丘陵沟壑区土壤物理性质对苜蓿 种植年限的响应

西部黄土高原丘陵沟壑区是中国乃至世界上水土流失最严重的区域,以禾谷类作物单播为主的传统农业生产系统和过度耕作是引致水土流失的最主要原因。紫花苜蓿作为优良豆科牧草,在区域生态环境建设和产业结构调整中发挥着重要作用。因此,本研究通过设置在陇中黄土高原半干旱区的长期定位试验,以苜蓿草地(3 a、10 a、12 a)和农田(马铃薯地)为主要研究对象,探讨了土壤物理性质对于苜蓿种植年限的响应,为黄土高原雨养农业系统紫花苜蓿适宜种植年限的选择及苜蓿草地的可持续利用提供科学依据。结果表明,随着紫花苜蓿种植年限的加长,土壤表层呈容重降低、孔隙度增加的变化趋势,而下部土层变化不明显。苜蓿种植可以提高耕层0~30 cm土壤0.25 mm水稳性团聚体含量、平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD),同时降低团聚体破坏率(PAD),且随种植年限的延长效果愈加明显。苜蓿种植一定年限后土壤总有机碳(TOC)和易氧化有机碳(ROOC)与农田差异明显,其中种植苜蓿土壤易氧化有机碳占总有机碳的比例为44%~57%,农田土壤易氧化有机碳比例占52%~68%,表明种植苜蓿不仅提高了土壤总有机碳含量,且改变了土壤有机碳的组成比例。与农田相比,苜蓿种植可改善土壤水分入渗性能,表现为随种植年限的延长呈现先增加后降低的趋势。黄土高原沟壑区种植苜蓿可以改善土壤有机质形态和物理结构,提高土壤渗透能力,但苜蓿种植年限以10 a为宜,10 a之后应该进行轮作换茬以维持雨养农业系统的可持续发展。     

苜蓿培肥对灰漠土养分及胡敏酸特性的影响

通过荒地和苜蓿地土壤养分、土壤胡敏酸热解特性和红外光谱特征的比较，研究了灰漠土上种植苜蓿培肥对土壤养分和土壤有机质特性的影响。结果表明，种植苜蓿可以增加土壤有机质、全N和碱解N的含量，但速效磷和速效钾含量则下降，土壤pH不变。苜蓿地胡敏酸的脂肪族侧链较多，胡敏酸较年轻，而荒地胡敏酸侧链较少，胡敏酸相对较老。苜蓿地胡敏酸的脂族性强于荒地。种植苜蓿培肥后土壤胡敏酸变得简单化和年轻化。     

苜蓿—作物轮作研究

苜蓿－作物轮作可提高后茬作物的产量与品质,其作用受作物种类与种植年限,苜蓿地耕作方式及耕作时间,苜蓿品种与种植年限,作物对土壤中苜蓿－Ｎ利用率及施肥水平的影响。苜－作物轮作可改善农田生态环境,提高土壤Ｎ素,有机质含量和水稳性团粒结构,降低土壤容重。     

荒漠草原区不同粒径土壤理化性质对苜蓿种植年限的响应

为了探明宁夏中部荒漠草原区长期种植苜蓿对土壤理化性质的影响,采用时空互代法,选取不同种植年限苜蓿地为研究对象,以天然草地为对照,分析不同种植年限苜蓿地不同粒径土壤颗粒的理化性质。结果表明,种植苜蓿后0.106mm的颗粒含量较草地(0a)的含量高,一定程度上促进土壤的细粒化。不同粒径间的pH值、EC、有机质、全氮、碱解氮、全磷和速效磷在同一种植年限间均无显著差异(p0.05),但0.5mm和0.106mm粒径的土壤活性有机碳含量均显著高于0.106~0.25mm粒径(p0.05)。随着种植年限的增加,pH值有所降低,当苜蓿严重退化后(22a),pH值略有上升,而EC值则相反。苜蓿种植后对20-40cm pH值的影响要大于0-20cm。土壤有机质含量在各年限间差异不显著(p0.05),当苜蓿严重退化后(22a),其显著降低(p0.05)。0-20cm活性有机碳含量随种植年限增加呈先升高后降低的趋势,而20-40cm则保持不变或略呈降低的趋势。0-20cm中0.5mm和0.106mm粒径的活性有机碳含量在各种植年限间均显著高于20-40cm(p0.05),而0.106~0.25mm粒径在不同土层间则无显著差异(p0.05)。0-40cm土壤全磷含量的变化趋势均为先升高(0~22a)后降低(22a),而0-20cm速效磷含量呈升-降,20-40cm速效磷则表现为升-降-升-降的"M"型波动。0-20cm全磷含量显著低于20-40cm(p0.05)。0-40cm土壤全氮、碱解氮含量属于低和极低等级,且没有表现出豆科植物根系的固氮作用。     

苜蓿-作物轮作研究

苜蓿-作物轮作可提高后茬作物的产量与品质,其作用受作物种类与种植年限、苜蓿地耕作方式 及耕作时间、苜蓿品种与种植年限、作物对土壤中苜蓿-N利用率及施肥水平的影响。苜蓿-作物轮作可改善农田生态环境,提高土壤N素、有机质含量和水稳性团粒结构,降低土壤容重。苜蓿通过生物脱盐和大量吸水可降低地下水位,改良盐渍化土壤,减少地表径流量和土壤冲刷量,减轻农作物病虫草害。     

晋西黄土区长期人工林恢复对土壤水分和养分性质的影响

黄土高原地区是我国水土流失和环境问题严重的地区之一,人工植被恢复可以有效改善土壤性质,提高土壤质量,明确长期人工植被恢复后土壤水分和养分性质的响应差异,有利于进一步有效改善生态环境。选取晋西黄土区自然恢复的次生林地、人工刺槐林地、人工油松林地3种典型植被恢复类型为研究对象,通过测定土壤物理性质以及有机碳、氮磷钾元素含量等土壤养分,对比分析长期不同人工林恢复条件下的差异。结果表明:(1)次生林地、刺槐林地和油松林地在0-20 cm浅层土壤的容重分别1.15,1.04,1.06 g/cm³,次生林地的容重最大,土壤容重随着土层深度的增加而增大;(2)次生林地在浅层的土壤水分状况优于刺槐林地和油松林地,土壤水分消耗期(生长季开始前)过渡到积累期(生长期开始)时,次生林土壤水分动态变化更剧烈;(3)次生林地土壤碳储量较高,油松林地土壤氮、磷储量较高。3种林地土壤养分垂直变化差异显著,且均具有明显的表聚性,有机碳、全氮、全磷、速效氮和速效钾含量均随着土层深度的增加而减少,而速效磷含量随着土层深度的变化表现为先增大再减小。以水养条件为依据,建议在植被恢复过程中多以保育次生林为主来达到较好的水碳储量等生态效益,有利于优化晋西黄土区的林分管理,促进植被恢复和生态建设。     

滨海盐碱地不同改良年限土壤理化性质的变化特征

为了研究滨海盐碱地改良效果的可持续年限,选择利用“原土直栽绿化综合改良模式”改良的滨海盐碱地为研究对象,采用空间代替时间的方法,通过对不同改良年限滨海盐碱地的土壤容重、总孔隙度、机械组成、全盐含量、有机质、碱解氮和速效磷的分析,研究了滨海盐碱地不同改良年限土壤理化性质的变化特征。结果表明:盐碱地改良后,对土壤物理性质的改良效果随土层深度的增加逐渐减弱,随改良年限的增加,土壤质地无明显变化,0—20 cm土层土壤容重降低,总孔隙度升高,20—40 cm和40—60 cm土层土壤容重先降低后升高,总孔隙度先升高后降低; 3个土层化学性质变化趋势基本一致,随着改良年限的增加,土壤全盐含量先降低后升高,有机质,碱解氮和速效磷含量先升高后降低。总体来说,原土改良模式对滨海盐碱地土壤的改良效果在5年达到最优,11年时土壤的物理化学性质基本上都比未改良的盐碱地好。     

不同生育期水分胁迫对设施延后栽培葡萄土壤温度与果实品质的影响

[目的]探讨河西荒漠绿洲区(以甘肃省张掖市为代表)水分调控下土壤温度的基本变化特征以及土壤温度与果实品质之间的联系,为设施延后栽培技术研究提供理论依据。[方法]将设施延后栽培葡萄分为5个生育期,在各个生育期设1个土壤含水率下限为田间持水率(θf)的55%的中度水分调控处理(GS,VS,FS,ES,CS),开展了上述设定条件下的研究。[结果](1)随着土层深度的增加,设施延后栽培葡萄土壤温度均表现为5cm10cm15cm20cm25cm。且在葡萄全生育期内各个土层土壤温度变化规律均为先升高后降低的趋势,水分胁迫不仅提高了该生育阶段的土壤温度同时对其下一生育阶段的土壤温度也具有十分重要的作用。(2)果穗质量和单粒重均GS处理最高,可溶性固形物FS处理最高,总糖含量CS处理最多,可滴定酸含量CS最低。[结论]设施延后栽培葡萄土壤温度受环境影响明显,在白天土壤温度是由表层向深层传递,且水分胁迫具有增加土壤温度的作用。要提高葡萄甜度同时降低酸度,增加成熟度需在生育后期即果实膨大期以及着色成熟期适当程度的提高土壤温度。     

不同饲料作物对苏打盐碱土改良效应研究

为探明不同饲料作物种植对苏打盐碱土改良的影响，以内蒙古科尔沁旗苏打盐碱地为研究对象，设置3个土壤等级(中、良、优)和5个饲料作物种类(高丹草、稗草、青贮玉米、湖南稷子、甜高粱)，共计15个处理，研究不同土壤等级下，饲料作物对土壤盐化碱化、养分含量变化的影响，并根据模糊物元-熵权模型进行土壤改良效应评价。结果表明：饲料作物收获后土壤平均p H较播种前降低1.64%，种植前后土壤p H差异不显著；土壤EC、总可溶性盐、碱化度显著降低(P<0.05)。不同饲料作物种植降低土壤Ca²⁺、Mg²⁺、HCO₃^–+CO₃^2–含量，提高土壤K⁺+Na⁺、Cl^–含量，对土壤SO₄^2–含量影响存在差异，收获后土壤碱解氮和速效钾含量比播种前分别降低15.15%、24.06%。基于模糊物元-熵权模型得出，青贮玉米对土壤盐渍化程度较高的土壤改良效果更佳，而甜高粱与高丹...     

垦殖对川西北高寒草地土壤理化性质的影响

为了解垦殖对川西北高寒天然草地土壤理化性质的影响,采用空间代替时间的方法,选择高寒草地垦殖年限为3a和10a的蔬菜地作为研究对象,以未开垦的天然草地作为对照,研究了不同垦殖年限下0—60cm土层土壤理化性质的变化特征。结果表明:人为垦殖导致天然高寒草地土壤养分含量和土壤理化性质显著下降,且随着垦殖年限的增加土壤质量进一步降低。垦殖10a后,0—60cm土层土壤容重、砂粒含量分别增加了21.1%和8.0%(p0.05),土壤含水量、有机质、全氮、速效氮、粘粒含量分别下降了38.4%,44.1%,39%,46.7%和19.2%(p0.05)。表层(0—20cm)土壤理化性质和土壤碳氮养分含量的降低最明显,随着土层的加深,土壤理化性质变化趋于减弱。0—20cm土层土壤大部分碳、氮养分的损失发生在垦殖前3a,而在底层(20—40cm和40—60cm)土壤垦殖前3a土壤碳、氮的变化未达差异水平,土壤碳、氮养分的损失主要发生在垦殖3~10a。     

干旱区绿洲苜蓿地土壤微生物特性及其影响因子

研究了干旱区绿洲种植年限不同的3种苜蓿地0-10 cm,10-20 cm土层土壤微生物量碳、微生物量氮、微生物量商、呼吸强度和代谢商的变化特征。结果表明:在耕层0-20 cm范围内,苜蓿种植年限的长短对土壤微生物量碳、土壤微生物量氮含量有影响,相对来说微生物量碳、氮在四年生苜蓿地的含量最高,其次是一年生苜蓿地的。不同种植年限苜蓿地之间土壤微生物量商(qMB)、呼吸强度、代谢商(qCO2)差异显著,相对来说种植年限相差越大,差异越大。相关分析结果表明,土壤理化特性对土壤微生物活性有影响,其中土壤微生物量碳、微生物量氮与土壤有机质、全氮显著正相关,与土壤容重显著负相关。     

黄土高原半湿润区苜蓿草地土壤氮素消耗特征研究

本文研究了黄土高原地区生长年限分别为4a、6a、10a、12a、18a及26a苜蓿草地土壤氮素的变化特征。结果表明,在0—1000 cm土层,不同生长年限苜蓿草地土壤全氮与碱解氮含量呈现规律性的变化,即随土层深度的增加,全氮及碱解氮含量下降,350cm土层以下,变化趋势平缓。在0—200 cm土层,26a苜蓿草地全氮、碱解氮含量低于4a、6a苜蓿草地,高于10a、12a苜蓿草地;在200—1000 cm土层,土壤全氮、碱解氮含量在不同生长年限之间差异不大,表明苜蓿生长超过一定年限,土壤氮素有一定恢复,但受土壤氮素累计消耗的影响,只能使土壤上层的氮素逐步得到恢复,而深层土壤氮素难以恢复;苜蓿草地有机碳与全氮、碱解氮及C:N之间均为正相关关系。苜蓿生长6a以后,应对苜蓿草地进行合理施肥,以维持苜蓿草地氮素平衡。     

不同粮草复种方式下土壤养分动态研究

对6种不同的粮草复种方式下土壤养分的季节变化进行了比较研究.结果表明:冬季种植牧草与种植粮食作物比较降低了土壤pH值、增加了土壤有机质和速效养分,特别是冬季种植多花黑麦草和黑麦明显增加了土壤有机质、碱解N、速效K和速效P含量,促进后作生长,为后季作物增产提供可能性.土壤pH值随土层增加而增加,土壤养分随土层增加而减少.经过一个复种周期,各复种方式土壤pH值稍有提高;有机质、全N、碱解N含量稍有降低,变化不大;土壤速效P和速效K含量有较大幅度的降低.     

黄土高原地区苜蓿生产力动态及其土壤水分消耗规律

为了解不同生长年限苜蓿生产力及土壤水分的变化特征,该文系统研究了黄土高原地区3年、4年、6年、8年、12年、18年及26年生紫花苜蓿生产力动态及土壤水分的消耗规律。结果表明：不同生长年限苜蓿鲜草产量存在极显著差异。苜蓿草地土壤水分呈现规律性的变化：随土层深度的增加,土壤含水率增加,300cm土层以下,土壤含水率变化趋势平缓。苜蓿生长超过18年,上层土壤水分开始恢复,但深层土壤通体干化,水分难以恢复。苜蓿水分利用效率随生长年限的延长而降低。研究表明在黄土高原半湿润区紫花苜蓿适宜的生长年限为8年,第6年为苜蓿的生长高峰期。     

降雨对不同土地利用类型土壤水氮变化特征的影响

以2018年6—10月降雨条件下园地、林地、荒草地、坡耕地和裸地的标准径流小区为研究对象,裸地为对照,通过研究降雨对园地、林地、荒草地、坡耕地和裸地的土壤含水率、总氮、硝态氮和铵态氮含量与土层深度和时间的变化特征,经野外试验数据统计分析,提出降雨对园地、林地、荒草地、坡耕地和裸地土壤含水率、总氮、硝态氮和铵态氮含量与土层深度和时间变化特征的影响。结果表明:降雨增加园地、林地、荒草地、坡耕地和裸地土壤含水率,加速土壤总氮、硝态氮和铵态氮水解转化硝化和反硝化速度,影响土壤含水率、总氮、硝态氮和铵态氮含量,降雨与土壤含水率、总氮、硝态氮、铵态氮呈显著相关性(P0.05)。降雨条件下园地、林地、荒草地、坡耕地和裸地的土壤含水率随土层深度增大而增大,土层深度100 cm处土壤含水率最大,分别为30.34%,27.67%,24.98%,24.03%和21.95%,总氮随土层深度增大呈先增大后减小,在土层深度为60 cm土壤总氮含量最大,分别为1.02,0.99,0.90,0.86,0.75 g/kg,硝态氮和铵态氮含量随土层深度增大而减小,在土层深度为100 cm硝态氮和铵态氮含量均最小,其中硝态氮含量分别为9.01,7.89,7.25,6.10,5.22 mg/kg,铵态氮含量分别为9.41,9.14,6.40,5.38,4.37 mg/kg。土壤含水率随时间的延长先减小后增大又减小,呈正余弦变化趋势,8月土壤含水率最大,分别为22.97%,22.01%,19.87%,19.03%和17.98%,总氮随时间的延长先增大后减小,8月总氮最大,分别为1.09,1.01,0.94,0.84,0.76 g/kg,硝态氮和铵态氮含量随时间的延长而逐渐减少,6月硝态氮和铵态氮含量均最大,其中硝态氮含量分别为13.40,12.37,11.20,10.39,8.67 mg/kg,铵态氮含量分别为18.89,17.02,14.54,12.02,8.36 mg/kg。不同土地利用类型土壤含水率、总氮、硝态氮和铵态氮平均值与土层深度和时间关系由大到小依次为园地、林地、荒草地、坡耕地和裸地,研究结果为农田土壤水肥流失控制和养分利用提供理论技术支持。