近30年中国农田耕层土壤有机质含量变化

土壤有机质含量是影响土壤肥力水平的重要指标,也是开展耕地质量建设、科学施肥工作的基础。利用2005—2014年测土配方施肥项目数据与全国第二次土壤普查数据进行对比,分析了近30年来中国农田耕层土壤有机质的变化趋势。结果显示,30年来我国农田耕层土壤有机质含量呈整体上升趋势,目前,全国耕层土壤有机质平均含量为24.65 g kg~(-1),较全国第二次土壤普查时期提高4.85 g kg~(-1),提高24.49%。其中,30~40 g kg~(-1)等级比例增加3.64个百分点,20~30 g kg~(-1)等级比例增加5.68个百分点,10~20 g kg~(-1)等级比例增加5.36个百分点。需要引起注意的是,大于40 g kg~(-1)等级比例减少了1.38个百分点。     

不同海拔蔗区土壤有机质、全氮含量和pH值特征

为明确海拔高度对云南省山地甘蔗土壤有机质、全氮及p H的变化影响,研究了云南省甘蔗种植面积最大的地级市——临沧市甘蔗生产区1 740份土壤样品的有机质、全氮含量和p H值的差异。结果表明:土壤有机质和海拔呈极显著相关关系(γ=0.156**,p0.01),随海拔升高而增加;土壤全氮含量、p H值与海拔无显著相关关系,不随海拔升高而增加。临沧市蔗地土壤有机质含量平均为25.6 g·kg~(-1),变幅为0.3 g·kg~(-1)~79.1 g·kg~(-1),变异系数为41%;土壤全氮平均含量为0.120 g·kg~(-1),变幅0.117 g·kg~(-1)~0.122 g·kg~(-1),变异系数为44%;土壤p H值平均5.3,变幅3.6~8.6,变异系数15%。     

甘肃九甸峡移民区土壤养分分布特征

针对甘肃省九甸峡移民区新垦耕地土壤板结、盐碱含量高、土壤肥力低及种植作物出苗率差等问题,本研究以九甸峡移民区开垦400 hm2土地为研究对象,采用GPS定位,网格采样法,以500 m为间隔,采集了56个耕层(0～30 cm)土样,对其土壤有机质、全氮、碱解氮、全磷、速效磷、全钾、速效钾、盐分及p H等进行了测定,应用Surfer8. 0软件对其克里格插值,以全国第二次土壤普查技术规程规定的养分分级标准为依据,对其养分丰缺进行评价。结果表明:九甸峡移民区土壤有机质含量变化在3. 58～13. 7 g·kg~(-1)之间,全氮含量变化在0. 29～0. 79 g·kg~(-1)之间,碱解氮含量变化在40. 6～165 mg·kg~(-1)之间,全磷含量变化在0. 01～0. 42 g·kg~(-1)之间,速效磷含量变化在0. 02～6. 0 mg·kg~(-1)之间,全钾含量变化在14. 3～23. 6 g·kg~(-1)之间,速效钾含量变化在62. 0～659 mg·kg~(-1)之间,土壤盐分含量变化在2. 0～19. 9 g·kg~(-1)之间,p H值变化在7. 20～8. 74之间。土壤碱解氮和全钾接近正态分布,有机质、全氮、全磷、速效磷、速效钾及盐分是正偏(不对称,右偏),且具有比正态分布曲线更尖峭的峰态,而p H呈现负偏(左偏)。从变异系数来看,除p H的变异系数小于10%,属于弱变异之外,其余各指标均属中等变异(10%CV 100%)。该区92. 9%的土壤有机质处于较缺的范畴,98. 2%的土壤全氮、全磷处于较缺和极缺的范畴,28. 6%的土壤全钾处于缺的范畴,19. 6%的土壤碱解氮较缺,82. 1%的土壤速效磷处于极缺的范畴,11. 6%的土壤速效钾处于缺的范畴,中度以上盐渍化土壤占96. 4%。这一研究结果为移民区土壤培肥和改良提供一定的科学依据。     

陕西省耕地土壤养分现状与分布特征

本研究利用2017年陕西省耕地质量评价与等级划分项目土壤调查数据,运用统计学和克里金插值方法研究了陕西省耕层土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾、缓效钾等养分含量现状及分布特征,为陕西省耕地土壤科学合理施肥提供理论依据。结果表明,当前全省土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾、缓效钾平均含量为14.7 g kg~(-1)、0.9 g kg~(-1)、19.2 mg kg~(-1)、173.9 mg kg~(-1)、1153.5 mg kg~(-1),土壤有机质含量主要分布于中等水平,所占比例为44.8%,在高等和极高水平所占比例分别为24.5%和5.7%;全氮含量在中等水平所占比例为31.3%,在高等和极高水平所占比例分别为18.5%和5.0%;速效磷含量在中等水平所占比例为25.6%,在高等和极高水平所占比例分别为13.1%和14.2%;速效钾含量在低等水平所占比例最高,为34.0%,在中等及中等水平以上所占比例为50.6%;缓效钾含量主要分布于中等水平,所占比例为45.4%。土壤各养分含量之间呈极显著正相关。从空间分布来看,土壤有机质、全氮均呈现由北向南逐渐增加的趋势,即陕南秦巴山区关中平原渭北旱塬陕北高原;速效磷含量表现为关中平原陕南秦巴山区渭北旱塬陕北高原;速效钾和缓效钾含量为中部高南北低,即关中平原渭北旱塬陕南秦巴山区陕北高原。     

30年来辽宁省耕地土壤有机质与pH时空动态变化

有机质和p H是反映耕地土壤肥力的重要指标。本研究应用反距离加权空间插值法,对辽宁省1982年、2012年这两个时期的耕地土壤有机质含量和p H的时空动态变化特征进行分析。研究结果表明:两个时期的有机质含量均呈中东部高于其他地区,p H均呈东南酸西北碱的趋势。30年间,辽宁省有79.8%面积的耕地土壤有机质含量在降低,有机质平均值由20.51 g kg~(-1)降低到17.84 g kg~(-1),降低了2.67 g kg~(-1);在不同土壤类型中,除草甸盐土有机质含量有所提升外,其余土壤类型的有机质含量都出现降低趋势,其中白浆土降低趋势最明显。30年间,辽宁省有88.9%面积的耕地土壤发生不同程度酸化,p H平均值由7.08降低到6.59,下降了0.49;在不同土壤类型中,除白浆土的p H值变化有所升高外,其余土壤类型的p H值都有不同程度的下降,其中风沙土p H值降低趋势最为明显。分别对不同时期的有机质含量和p H进行相关分析及方差分析,结果表明每个时期的有机质含量和p H均呈显著的负相关关系(P0.01),但是对30年间的有机质含量变化和p H变化进行相关分析却呈现弱负相关(r=-0.089),相关性并不显著,说明两者的变化过程并不直接影响,需要其他因素的介入来间接作用。因此,今后有必要对影响它们的变化过程的多个中间因素进行重点分析,这将为耕地土壤有机质含量和p H下降原因的探究以及农田土壤肥力演变提供理论支撑。     

长期施肥对塿土冬小麦产量及土壤养分的影响

以20年塿土冬小麦-夏休闲轮作体系长期肥料定位试验为平台,探讨长期施肥对小麦产量及土壤养分的影响。结果表明:同时施入氮磷肥处理(NP、NPK、MNPK)小麦产量上升趋势显著,年均增产幅度为219~265 kg hm~(-2),平均产量均为CK的3倍。化肥配施有机肥(MNPK)土壤有机质、全氮、全磷、速效磷和速效钾含量均呈明显上升趋势,年均分别增加0.93g kg~(-1)、0.05 g kg~(-1)、0.07 g kg~(-1)、12.11 mg kg~(-1)、8.8 mg kg~(-1),有机质和全磷的平均含量较CK分别提升59%、73%,速效磷和速效钾平均含量为CK的13.6倍和1倍。氮磷配施(NP、NPK)土壤有机质平均含量较CK增加18%和16%。施氮肥对土壤中全氮含量没有明显影响。施磷肥(NP、PK、NPK)土壤全磷以及速效磷含量逐年显著上升,土壤全磷平均含量较CK提升27%,速效磷含量为CK的4倍。施钾肥(NPK、NK、PK)对土壤全钾含量没有明显影响,但土壤速效钾上升趋势显著,年均增幅为5.6~6.9 mg kg~(-1),平均含量较CK分别增加38.8%、59.3%和48.1%。旱作塿土合理的施肥措施为有机肥配合氮肥。     

黄土高原丘陵区地形和土地利用对土壤有机碳的影响

土壤有机碳(SOC)作为土壤中重要的组成部分及植物生长的主要元素,在地球生态系统中起着举足轻重的作用,是全球环境尤其是气候变化的重要影响因素。以黄土高原王茂沟小流域为研究对象,通过间隔为150m经纬网格分5层采集0～100cm土壤样品,采集土壤样品包括4种地形(坡顶、坡上、坡中、坡下)和5种土地利用类型(坡耕地、林地、草地、灌木、梯田),共采集土壤样品1 540个,探讨地形和土地利用方式对黄土丘陵沟壑区小流域SOC含量和分布影响,并通过Kriging插值计算流域内SOC空间分布。结果表明,黄土丘陵第一副区王茂沟小流域在0～100cm土层中,SOC平均含量坡上(4.49g·kg~(-1))和坡中(4.30 g·kg~(-1))含量最高,其次为坡下(3.97 g·kg~(-1)),坡顶SOC含量最低(3.34g·kg~(-1));坡耕地SOC含量最低。林地(4.31 g·kg~(-1))、梯田(4.25 g·kg~(-1))、草地(4.12 g·kg~(-1))和灌木(3.82 g·kg~(-1))分别较坡耕地(3.47 g·kg~(-1))SOC含量增加24.2%、22.4%、18.7%和10.1%。表层SOC更易受到环境因子的影响,梯田等水土保持措施可明显固存深层(20cm)SOC。方差成分估计表明,土地利用、地形、深度以及土地利用与地形的交互作用对流域剖面SOC含量空间分布有着极显著的影响(P0.01),其中地形对SOC含量的贡献率最高(32.50%)。土地利用与地形的交互作用在各因子的交互作用中表现出对SOC含量变异解释度最高(7.4%)。流域SOC在空间上呈斑块分布,随着深度的增加,流域SOC的空间分布向均一性发展。研究结果为黄土区水土保持措施规划及退耕还林的固碳效益评价提供了科学依据。     

京郊耕地土壤有机质丰缺状况分析

对京郊12个区县的292个耕地质量长期定位监测点的监测数据(2006年)进行详细分析,将耕层土壤有机质含量分为五级(参照北京市耕地土壤养分分等定级标准),4级以下(低有机质水平)耕地土壤占总监测面积的55.3%,北京市耕地耕层土壤有机质平均含量为15.40g kg-1;粮、菜、果及其他四种种植模式下,菜田耕层土壤有机质含量最高,达17.65g kg-1,其次是其他种植田、果园和粮田;作为京郊主要土壤类型的褐土和潮土,其耕层土壤有机质含量差异不大,分别为15.40g kg-1和15.09g kg-1;不同质地的耕层土壤,有机质含量差异较明显,土壤越粘重,有机质含量越高。     

玉米秸秆生物炭对褐土微生物功能多样性及 细菌群落的影响

生物炭施入土壤被认为是一种有效的固碳减排措施,可增加土壤有机碳及矿质养分含量,提高土壤的持水能力及保肥能力。为探明其施入土壤后对土壤微生物活性及多样性的影响,本文在盆栽试验条件下,采用Biolog与高通量测序相结合的方法,研究了CK(不施生物炭)和施用5 g·kg~(-1)、10 g·kg~(-1)、30 g·kg~(-1)、60 g·kg~(-1)玉米秸秆生物炭对土壤微生物碳源利用能力(AWCD)、功能多样性指数以及土壤细菌的丰度和多样性的影响。结果表明,随着生物炭施用量的增加,表征土壤微生物活性的AWCD值呈下降趋势,表现为:5 g·kg~(-1)处理≈CK10 g·kg~(-1)处理30 g·kg~(-1)处理60 g·kg~(-1)处理,其中CK和5 g·kg~(-1)处理间差异不显著(P0.05),而10 g·kg~(-1)、30 g·kg~(-1)和60 g·kg~(-1)处理在整个培养期间的AWCD值显著低于CK处理(P0.05);土壤微生物群落代谢功能多样性指数(H′)、碳源利用丰富度指数(S)均随生物炭施用量的增加而呈下降趋势,但均匀度指数(E)表现出相反趋势,5g·kg~(-1)、10 g·kg~(-1)、30 g·kg~(-1)、60 g·kg~(-1)各处理的H′较CK处理分别增加0.16%、-0.88%、-3.14%、-11.09%,S分别增加-2.82%、-11.27%、-18.31%、-47.89%,E分别增加1.14%、3.00%、3.73%和13.76%。主成分分析表明,与CK处理比较,5 g·kg~(-1)处理对土壤微生物群落碳源利用方式没有显著影响(P0.05),而10 g·kg~(-1)、30 g·kg~(-1)和60g·kg~(-1)处理对土壤微生物群落碳源利用方式影响显著(P0.05)。随着生物炭施用量的增加,土壤细菌OTU数目及丰富度指数(Chao1)呈增加趋势,5 g·kg~(-1)处理与CK处理差异不显著,而10 g·kg~(-1)、30 g·kg~(-1)、60 g·kg~(-1)处理的OTU数目较CK处理分别增加1.09%、5.26%、24.42%,Chao1分别增加5.73%、10.21%、37.68%。土壤中施用生物炭后土壤细菌变形菌门(Proteobacteria)的丰度在CK处理和5 g·kg~(-1)处理间差异不显著(P0.05),而10g·kg~(-1)、30 g·kg~(-1)、60 g·kg~(-1)处理较CK处理分别增加32.3%、21.1%、16.7%,拟杆菌门(Bacteroidetes)的丰度随着生物炭施用量的增加各处理较CK处理分别减少22.1%、55.3%、66.8%、50.5%。生物炭施入土壤后降低了土壤可培养微生物的活性,减少或改变了土壤微生物碳源利用的种类,使土壤原有微生物群落组分发生改变,生物炭也影响了土壤细菌各菌群在土壤中的丰度,使其分布的均匀性降低。为了不影响微生物群落结构和功能,石灰性褐土上生物炭一次还田量不能超过5 g·kg~(-1)(干土)。     

干旱区典型绿洲土壤有机质含量分布特征及其影响因素

以新疆南部的渭干河-库车河流域三角洲绿洲为对象,按照土地利用方式布设78个采样点,分别采集表层(0~20 cm)和亚表层(20~40 cm)土样共156份,分析土壤有机质(SOM)含量和土壤酸碱度(pH)分布特征,并讨论在作物类型、土地利用方式和土壤pH因素的影响下,表层和亚表层SOM含量的差异性。结果表明:表层SOM含量范围为3.7~24.1 g kg~(-1),平均含量为11.0±4.2g kg~(-1);亚表层SOM含量较低,为2.7~12.9g kg~(-1),平均含量为7.0±2.2g kg~(-1)。表层中作物类型和土地利用方式的SOM均值、标准差均高于亚表层,二者的变异系数在20%~50%之间,属中等变异。方差分析和逐步回归分析表明,各因素对SOM含量的变异性影响存在较大差异。作物类型、土地利用方式和土壤pH三种影响因素对研究区表层和亚表层的SOM变异综合解释能力分别为45.1%和43.7%,综合分析得出各因素中作物类型因素对研究区SOM含量影响最大。     

黄土旱塬黑垆土长期肥料试验土壤磷素和磷肥效率的演变特征

依托甘肃平凉定位试验(1979年—),分析长期不同施肥下土壤磷素和磷肥效率的演变特征,为黄土旱塬雨养农田合理施用磷肥提供参考。试验包括6个处理:不施肥(CK)、单施氮肥(N)、氮磷配合(NP)、秸秆还田加氮和隔年施磷(SNP)、单施农家肥(M)和农家肥加氮磷(MNP),种植制度为4年冬小麦-2年春玉米的一年1熟轮作制。结果表明,试验进行38年后,长期无磷投入(CK、N)处理耕层土壤全磷和Olsen-P含量及磷活化系数比试验开始时下降,而施磷处理(NP、SNP、M和MNP)土壤全磷分别增加22.8%、14.0%、38.6%和56.1%,Olsen-P相应提高99.1%、48.4%、206.4%和375.6%,磷活化系数分别是开始时的1.7倍、1.3倍、2.2倍和3.1倍。随试验年限延长,CK处理耕层土壤全磷基本不变;N和SNP耕层土壤全磷呈下降趋势,每年下降速率为1.9 mg·kg~(-1)和2.6 mg·kg~(-1);NP、M和MNP处理呈增加趋势,每年增加速率分别为1.2 mg·kg~(-1)、1.9 mg·kg~(-1)和2.8 mg·kg~(-1)。CK和N处理Olsen-P呈下降趋势,年下降速率分别为0.03 mg·kg~(-1)和0.09 mg·kg~(-1);NP、SNP、M和MNP处理土壤Olsen-P呈增加趋势,年增量分别为0.29 mg·kg~(-1)、0.24 mg·kg~(-1)、0.46 mg·kg~(-1)和0.89 mg·kg~(-1)。作物产量与耕层土壤Olsen-P含量呈极显著正相关(小麦R~2=0.116 9,n=132;玉米R~2=0.332 4,n=54)。施磷处理(NP、SNP、M和MNP)玉米的磷肥回收率、利用率和农学效率大于小麦,而生理效率小麦大于玉米;各处理磷肥效率4个指标的大小顺序均为SNPNPMNPM,玉米磷肥效率的4个指标都随试验年限延长而提高。M较MNP处理P投入减少了14.2%,小麦、玉米磷素效率降低14.3%~69.5%、0.8%~75.5%。总之,有机无机结合是黄土旱塬区培肥地力、提高作物产量和资源利用效率的施肥措施。     

杉木人工林表土有机质含量及其对土壤养分的影响

土壤有机质在森林生态系统中具有重要作用,是估算土壤碳储量、评价土壤肥力和质量的重要指标。本文利用已发表文献中的数据,从省域尺度上分析了杉木人工林土壤有机质的分布特征及其对土壤养分含量的影响,为杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林可持续经营提供理论依据。本文以文献中广东、广西、湖南、江西、浙江、福建6省22个林场1092个研究数据为基础,分析了我国杉木人工林主产区表层(0～20 cm)土壤有机质含量特征、对土壤类型和地形等的响应及其对土壤养分的影响。结果显示,杉木人工林表层土壤有机质平均含量为(31.02±13.44) g·kg~(-1),养分等级为中,变异系数为43.33%,属中等变异水平;有效磷含量为(5.41±8.01) mg·kg~(-1),养分等级为富,属高度变异,变异系数为148.06%;全磷含量(0.49±0.38) g·kg~(-1),养分等级为极贫,变异系数为77.55%,属中等变异。不同土壤类型有机质含量差异较大,山地黄壤的含量最高,为(46.63±16.88) g·kg~(-1),暗红壤最低,为(15.81±4.38) g·kg~(-1)。林分密度、海拔、坡度和土壤pH是杉木人工林表土有机质含量变化的主要影响因素,相对贡献量分别为-0.35、0.28、0.11和0.11。土壤有机质对全氮、有效氮、全钾、有效钾的贡献程度较高,相对贡献量分别为0.17、0.47、0.16和0.21。结果表明:杉木人工林表层土壤有机质的养分等级为中。从样本量占比区间来看,杉木人工林表层土壤有机质分布等级较为集中,主要分级表现出"多中下,少富级,无极贫"的分布特征。海拔、坡度和土壤pH对土壤有机质含量变化的影响表现出明显的正效应,林分密度则为负效应;土壤有机质对土壤全氮、有效氮、全钾、有效钾含量有较明显的正面促进作用,对全磷具有微弱的负面影响。     

江苏省沭阳县农田土壤有机质和全氮的时空变异及其影响因素

在2011年土壤采样的基础上,参照1981年沭阳县二次土壤普查资料,对该县土壤有机质和全氮30年来的时空演变进行了分析,并进一步讨论了时空演变的自然和人为因素.结果表明:30年来,沭阳县农田耕层(0～20cm)土壤有机质和全氮均明显增加,2011年土壤有机质和全氮的平均含量分别为23.12 g/kg和1.36 g/kg,分别比1981年增加了12.15 g/kg和0.61 g/kg,平均增加速率达0.41 g/(kg·a)和0.02 g/(kg.a).2011年土壤有机质和全氮的整体空间分布格局与1981年相似,均呈现北部黏性土壤高而南部砂性土壤低、东部水田高西部旱地低的空间分布格局.土壤质地是造成这种时空变异最主要的结构性因素,而秸秆还田量的增加、土地利用方式的转化是30年来影响土壤有机质和全氮时空演变的主要人为随机性因素.     

湖南郴州烟区土壤有机质和全氮时空变异及其影响因素研究

为了探明湖南省郴州烟区土壤有机质和全氮的时空变化规律,从而为烟田有机物料投入和氮素养分管理提供科学依据,采用地统计学技术和地理信息技术相结合的方法,对该区2000年和2015年植烟土壤有机质和全氮时间和空间变异特征进行了研究。结果表明,2个年份有机质和全氮含量均十分丰富,2015年土壤有机质(SOM)和全氮(TN)平均含量较2000年分别增加了2.59 g kg~(-1)和0.04 g kg~(-1),变异系数基本稳定,极差变大,Moran's I下降,SOM块金效应基本稳定,TN块金效应显著增加;有机质"适宜"和"高"等级面积分别下降了12.07%和17.16%",极高"等级面积增加了29.47%;两个年份全氮含量"适宜"及以下的等级均缺失,2015年土壤全氮"高"等级面积下降了5.51%",极高"等级的面积增加了5.51%。上述结果表明郴州植烟土壤SOM和TN含量增加,极差变大,空间自相关性显著下降,而随机变异性增加。植烟土壤SOM与TN呈显著线性正相关。     

直湖港小流域水蜜桃园土壤养分调查与分析

为了评价太湖地区直湖港小流域水蜜桃园土壤肥力状况,指导科学施肥,以直湖港小流域内4个乡镇为研究区域,采集该地区典型水蜜桃园土壤样本,对其主要物化性质进行了调查研究。结果表明:(1)直湖港小流域水蜜桃园耕层土壤酸化严重,88.0%的地块pH值介于3.4~5.4,其中33.7%的地块呈强酸性;(2)耕层土壤电导率平均值为317.6μS·cm~(-1),变异系数63.4%,其中11.7%超过了作物生育障碍的临界点;(3)该地区粘粒含量随着土壤深度的加深有逐渐增加的趋势,66.7%的耕层土壤为粉质壤土,20~60cm土壤质地偏粘,影响水分下渗和桃树根系下扎;(4)耕层土壤有机质、全氮、全磷、有效磷、有效钾含量高,平均分别为37.7、2.5、0.6、0.3、0.6 g·kg~(-1),上述指标分别有40.7%、75.8%、13.7%、92.3%和90.4%的地块高于全国第二次土壤普查分级的标准中很丰富的最高级别。研发并施用水蜜桃专用控释复合肥,合理配施有机肥料并适当增加施肥深度,可以保证太湖地区直湖港小流域水蜜桃园节肥高效稳产,减缓土壤酸化和周边水体富营养化污染等环境压力。     

不同用量腐植酸对土壤有效硒含量和硒的形态以及大蒜硒吸收的影响

采用室内土培和网室盆栽的方法,研究了不同用量的腐植酸对土壤有效硒含量和硒形态以及大蒜硒吸收规律的影响。结果表明:土壤有效硒含量随着腐植酸用量的提高而增加,20%OM处理的土壤有效硒含量(43.3~50.6μg·kg~(-1))10%OM(37.6~48.8μg·kg~(-1))5%OM(36.0~44.1μg·kg~(-1))CK(33.0~41.5μg·kg~(-1))。可溶态硒与土壤有机质含量的关联度最大(关联系数为0.821),其次为有机硫化物结合态硒(关联系数为0.693),铁锰氧化物结合态硒关联度最低(关联系数为0.482)。随着腐植酸用量的增加,土壤有机质含量得到相应提高,土壤中有机质的含量与可溶态硒、可交换态及碳酸盐结合态硒和有机硫化物结合态硒呈显著正相关,其相关系数分别为0.963、0.962和0.906,而与其他形态的硒相关性不明显。大蒜各部位干重的硒含量为根(0.167~0.653 mg·kg~(-1))茎(0.114~0.326 mg·kg~(-1))叶(0.056~0.086 mg·kg~(-1)),且4个处理大蒜鳞茎鲜重的硒含量为0.018~0.110 mg·kg~(-1),均达到了富硒食品标准(HB001/T—2013)。     

黄河三角洲滩涂——湿地——旱地土壤团聚体有机质组分变化规律

土壤团聚体有机质是具有生物、化学活性的土壤有机质组分,在土壤碳库周转过程中起重要作用。以黄河三角洲滨海土壤为研究对象,分析土壤团聚体有机质组分含量及稳定性碳同位素,探讨研究区由潮滩到内陆依次分布的无植被荒地、盐生植被湿地和旱地土壤团聚体有机质分配特征、碳库稳定性及来源。结果表明:在无植被荒地—湿地—旱地过渡区,土壤有机质含量呈先增加后降低的趋势,且与大团聚体含量呈显著正相关关系。土壤团聚体有机质可以分为大(微)团聚体表面游离颗粒态有机质(f POM)、大(微)团聚体内部结合的颗粒态有机质(iPOM)和矿物结合态有机质(m SOM)。无植被荒地fPOM、iPOM(250～2 000μm)和mSOM的有机碳含量较低;随着盐生植被的生长,湿地土壤中此3种颗粒态有机质的有机碳含量明显增加,最高分别达到410.0 g·kg~(-1)、98.8g·kg~(-1)和18.8 g·kg~(-1);湿地过渡为旱地后,3种颗粒态有机质的含量逐渐趋于稳定。无植被荒地土壤颗粒态有机质(包含fPOM和iPOM)中有机碳的分配比均低于20%,盐生植被湿地中该组分分配比在41.8%～75.2%,而农业开垦后相同组分分配比均低于54%。不同土壤有机质组分的δ13C值呈fPOMiPOMmSOM,且具有盐生植被湿地旱地无植被荒地的趋势。综上,黄河三角洲无植被荒地土壤有机质总量较低,主要是以矿物结合态有机质为主的稳定碳库,且受海源有机碳影响较大;湿地植被的生长增加了有机质总量,但同时增加了活性碳库的相对比例,对环境条件的改变更为敏感;玉米和小麦耕作降低活性碳库的相对比例,增加了土壤库的稳定性。     

施肥深度对生土地玉米根系及根际土壤 肥力垂直分布的影响

为探明施肥深度对生土地玉米(Zea mays L.)地上部生产力、根系及根际土壤肥力的影响,连续2年以黄土母质生土为供试土壤,采用根管土柱法,以不施肥为对照,研究不同深度(0~20 cm、60~80 cm、100~120 cm、140~160 cm和180~200 cm)施用生物有机肥对玉米地上部生产力及根重、根际土壤酶活性、根际土壤养分含量垂直分布的影响。结果表明:1)在0~200 cm土层范围内,随施肥深度的加深,玉米地上部生产力、总根重等指标均呈先增加后减少的规律。施肥深度在100~120 cm处的玉米总根重(52.3 g)及地上部生产力(361.0 g)最大。2)所有施肥深度的根重垂直分布均呈"T"型,以0~20 cm耕层根重最大,占总根重的50%左右,随根系下延,根重明显递减(P0.05)。施肥深度100~120 cm可以获得最大总根重和0~40 cm耕层根重(27.19 g)。根系N、P和K养分积累适中,平均分别为6.60 g·kg~(-1)、2.38 g·kg~(-1)和8.16 g·kg~(-1)。3)施肥明显提高根际土壤酶活性和养分含量。施肥深度为60~80 cm,0~200 cm土层根际土壤脲酶活性较高,介于0.108~0.354 mg(NH3-N)·g~(-1)(soil)·24h~(~(-1));施肥深度为140~160 cm时,0~200 cm土层根际土壤蔗糖酶活性和速效磷含量较高,分别为12.9~19.6 mg(glucose)·g~(-1)(soil)·24h~(-1)和4.31~6.02 mg·kg~(-1);施肥深度180~200 cm,0~200 cm土层根际土壤有机质含量较高,介于5.55~7.14 g·kg~(-1);施肥深度小于100 cm或大于120 cm,0~20 cm土层根际土壤碱性磷酸酶活性和碱解氮含量较高,分别0.497 mg(phenol)·g~(-1)(soil)·24h~(-1)和25.4 mg·kg~(-1)。4)相关分析表明,在生土地上,不同施肥深度处理下,玉米根重、根系NPK营养、根际土壤酶活性及根际土壤NPK营养密切相关。5)根据FACTOR过程和CLUSTER聚类分析,优化得出改良黄土母质生土地玉米冠-根-土系统的适合施肥深度范围为60~160 cm。本研究结果为通过施肥加快生土熟化提供了新的思路。     

中国优质烤烟产区耕层土壤腐殖质组分特征

土壤腐殖质含量和组成影响烤烟的产量和质量。中国烤烟种植空间分布广泛,植烟土壤的成土因素和土壤类型复杂多样,但有关全国尺度的植烟土壤腐殖质组分特征的研究报道甚少。采集了中国12个优质烟叶产区47个代表性县市425个典型烟田的耕层(0～30 cm)土样,测定和比较分析了土壤腐殖质组分,并进行了聚类分区。结果表明:(1)腐殖质总碳量介于6.04～23.18 g·kg~(-1),平均为13.91g·kg~(-1);腐殖酸碳量、胡敏酸碳量、胡敏素碳量、富里酸碳量以及胡富比的范围分别为3.66～12.23g·kg~(-1)、1.41～6.17 g·kg~(-1)、2.38～10.95 g·kg~(-1)、2.24～6.99 g·kg~(-1)和0.45～1.03,平均分别为8.10 g·kg~(-1)、3.22 g·kg~(-1)、5.81 g·kg~(-1)、4.88 g·kg~(-1)和0.72。(2)腐殖质全碳量南岭山区显著高于其他地区,中原产区与鲁中山区显著低于其他地区;腐殖酸碳量、胡敏酸碳量和胡敏素碳量均以南岭山区为最高,鲁中山区均为最低;胡敏素含量攀西山区较高,但其他组分偏低。(3)依据腐殖质组分(6项指标)将47个县市产区分为四类地区,各类地区之间腐殖质含量和组分差异显著。     

江西余江县土壤有机质含量的时空变异规律研究

在野外调查、采样和分析的基础上,利用地统计学方法,借助ArcGIS 9.0平台,对江西省余江县表层土壤有机质含量时空变化进行了研究.结果表明:从1985年到2001年16年来,余江全县的土壤有机质平均含量小幅增加了0.57g/kg;从有机质含量分级水平来看,从1985年到1998年,有机质含量<20.0 g/kg的土壤面积占总土地面积的百分比由1.72%增加到7.58%,>30.0 g/kg的面积从0.05%增加到28.20%;有机质含量降低的土地利用类型为旱地,分布在余江县的中部地区,南部和北部以林地为主的区域,土壤有机质含量有所增加.