毛乌素沙地南缘保护性耕作措施对土壤物理性质的影响

为了探讨不同保护性耕作措施在毛乌素沙地南缘的区域适应性,从2004开始,以靖边县北部风沙区农田为研究对象,选用了免耕、秸秆覆盖、覆膜和传统翻耕(CK)4种措施,采用完全随机试验设计进行了田间定位试验研究。比较分析了4种措施下土壤物理性质的变化规律。结果表明,秸秆覆盖和免耕地的地温在春播初期略比传统翻耕低0.1℃,但随后迅速回升,覆膜在玉米生长期都高于其他措施。耕作措施对播种前土壤容重没有显著影响,而对收获后土壤容重影响显著,与传统翻耕相比,免耕降低了表层土壤容重2.3%,但次层20~40 cm容重增加了1.8%。3种保护性耕作措施均增加了土壤含水量,顺序依次为秸秆覆盖>覆膜>免耕>翻耕,且在作物需水关键期免耕和秸秆覆盖下的土壤含水量相对稳定。免耕和秸秆覆盖措施下初始入渗率和稳定入渗率都高于翻耕,而覆膜低于翻耕。保护性耕作措施改善了土壤物理性质,适于在该风沙区推广。     

毛乌素沙地南缘保护性耕作对土壤化学性质的影响

采用免耕(NT)、秸秆覆盖(SM)、覆膜(PM)和翻耕(CT)4种耕作措施,研究保护性耕作对毛乌素沙地南缘土壤化学性质的影响。结果表明,免耕和秸秆覆盖措施下表层0～20 cm土壤pH值低于覆膜、翻耕。免耕和秸秆覆盖措施下土壤有机质、碱解氮、速效钾和速效磷有明显的表层富集现象。随着耕作时间的变化,不同耕作措施下土壤有机质和速效钾都有所增加,免耕、秸秆覆盖、覆膜和翻耕有机质相对于试验开始前分别增加了33.0%、32.3%、31.1%和6.5%,而碱解氮和速效磷有下降的趋势,但保护性耕作条件下其下降率低于翻耕。保护性耕作不利于全氮的积累,经过3年试验后,免耕、秸秆覆盖和覆膜措施下的土壤全氮含量都低于翻耕。耕作措施对全磷的影响不大。说明保护性耕作是实现沙区农田生产力持续发展、保持土壤养分和防治土壤退化行之有效的措施。     

毛乌素沙地南缘不同植被类型土壤水分特征

为了研究沙地不同植被类型土壤水分分布特征,深入揭示沙地植被与水分之间的关系,文中选取红石峡4种典型植被类型樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica Litv.)、紫穗槐(Amorpha fruticosa Linn.)、柠条(Caragana korshinskii Kom.)和草地为研究对象,运用单因素方差法比较各样地间土壤水分差异性。结果表明:研究区土壤含水量平均值介于2.34～3.70%;土壤蓄水量不足60mm,处于较低水平。在0～100cm土层范围内,土壤含水量和蓄水量均表现为樟子松林地最高,紫穗槐林地最低,不同植被类型间存在显著差异(P<0.05);各林地土壤水分变异程度在紫穗槐林表现为最大。合理的林草空间搭配更有利于沙地土壤水分的保持。     

毛乌素沙地南缘不同免耕农田土壤理化性质及玉米产量差异分析

毛乌素沙地南缘农田不同耕作措施土壤理化性质和玉米产量差异试验结果表明:与常规种植方式相比,在土壤理化性质方面,免耕处理的表层土壤持肥保水能力降低,土壤表层容重增加,而土壤有机质有所富积,玉米成熟期推迟5~10 d,易受霜冻危害;翻耕 覆膜处理能明显提升玉米生长早期的地温,土壤持水能力好,养分稳定,玉米成熟期提前5d左右。在产量方面,翻耕 覆膜处理比常规种植增产13.74%,而免耕种植仅减产1.66%,免耕种植的经济效益可观。     

毛乌素沙地樟子松人工林土壤微生物数量变化

对毛乌素沙地榆林沙区樟子松人工固沙林地土壤微生物进行测定和分析,结果表明:不同林龄樟子松林地细菌、放线菌和真菌数量差异显著,细菌和真菌数量随林龄增大不断增加;放线菌数量在流沙地(CK)、7～23a生林地这一时期内随着林龄增大显著增加,23a生林地达到最大值,31 a生林地出现明显回落.三大微生物均随土层深度加深而减少,在沙丘部位的分布表现为:丘间地＞背风坡＞迎风坡＞丘顶.在流沙地上栽植樟子松人工林后,土壤微生物数量增加,土壤肥力水平提高.     

不同连作年限棉田土壤理化性质及微生物区系变化规律研究

于2007年以不同连作年限棉田为研究对象,研究分析连作5 a、8 a、12 a年和15 a棉田土壤容重、土壤氮、磷、钾养分及微生物区系的变化规律,以揭示长期连作造成棉田减产的主要因素。研究结果表明：在棉农自主经营管理条件下,棉田土壤容重并未随着连作年限的增加呈现有规律的变化。随着连作年限的增加土壤速效磷、全氮、全钾含量均呈下降趋势,土壤有机质以及土壤速效钾含量则是连作8 a之后随着连作年限的增加呈下降趋势。随着连作年限的增加,棉田土壤微生物总量呈明显的下降趋势,连作8 a、12 a、15 a棉田的土壤微生物总数平均值分别比连作5 a的下降了40.1%、46.7%、52.4%,而且微生物菌群结构也发生了变化,总体表现为细菌和放线菌数量减少,真菌数量增加的发展态势。     

耕作措施对玉米田耕层土壤微生物群落功能多样性的影响

为研究秸秆还田基础上不同耕作措施对土壤微生物群落功能多样性的影响,本文以渭北旱塬玉米田为研究对象,采用Biolog-ECO方法研究了6种耕作措施,即连年翻耕(C/C)、连年免耕(N/N)、连年深松(S/S)、免耕/深松隔年轮耕(N/S)、翻耕/免耕隔年轮耕(C/N)和深松/翻耕隔年轮耕(S/C)对土壤微生物碳源代谢能力的影响。结果表明,不同耕作措施下碳源代谢活性(AWCD)随培养时间的延长均逐渐增加,免耕、少耕的各耕作处理下碳源代谢活性较C/C处理显著提高了12.70%～54.54%,其中N/S和N/N处理的微生物多样性指数(丰富度指数、Shannon-Wiener指数和Simpson指数)显著高于C/C处理。主成分分析对第1和第2主成分起分异作用的主要碳源是氨基酸类、糖类和羧酸类物质,且是该地区土壤微生物利用的主要碳源。冗余分析表明有机碳(SOC)是影响微生物碳源代谢特征的主要因素。研究表明,从微生物群落碳源代谢角度考虑, N/S处理下的土壤微生物活性和功能多样性较高,是适宜该地区的耕作措施。     

不同耕作措施对春小麦生育期内土壤酶活性的影响

通过设置在陇中黄土高原半干旱雨养农业区连续15年的保护性耕作长期定位试验,研究了传统耕作(T)、免耕(NT)、免耕结合秸秆覆盖(NTS)、传统耕作结合秸秆还田(TS)4种不同耕作措施下土壤蔗糖酶、淀粉酶、纤维素酶、过氧化物酶和脱氢酶在春小麦不同生育期的动态变化.结果表明:1)整个生育期0-30cm土层中,与T处理相比,NTS处理可以显著提高土壤蔗糖酶、淀粉酶、纤维素酶、过氧化物酶、脱氢酶活性,在整个生育期分别增加了45.28％、60.05％、42.86％、23.75％、31.79％;NT与TS对其表现出不同的阶段性效应.2)相关分析表明五种酶活性除蔗糖酶与过氧化物酶外,均达到极显著正相关.3)生育期与耕作措施对土壤酶活性的影响不同,其中生育期对上述研究的5种酶活性影响极显著,耕作措施对土壤蔗糖酶、淀粉酶、纤维素酶和脱氢酶影响极显著,二者交互作用对土壤淀粉酶、过氧化物酶及脱氢酶影响极显著.     

宁夏引黄灌区盐化土壤微生物区系及其指示意义

为了有效防治土壤盐渍化的进一步发展,采用平板稀释法和常规土壤化学性质测定方法,对宁夏惠农不同程度盐渍化土壤微生物区系及其动态变化,土壤化学性质、养分含量及其与土壤微生物的相关关系进行了研究。结果表明：在盐渍化土壤区域,随着盐渍化程度的增加,土壤pH和碱化度以轻度盐渍化土壤最高,且20～40 cm土层高于0～20 cm。不同程度盐渍化土壤养分含量、细菌、真菌和放线菌数量均表现为随着盐渍化程度的加重,而呈现逐渐降低的趋势,即轻度＞中度＞重度,且0～20 cm土层显著高于20～40 cm。细菌、真菌和放线菌数量在不同采样时间上表现为6月＞8月＞9月。土壤微生物区系与土壤养分含量之间相关关系明显,细菌、真菌、放线菌数量除与土壤全钾含量之间没有达到显著水平外,与土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷、速效钾含量之间均达到显著或极显著正相关关系（P<0.05或P<0.01）。因此,土壤微生物区系可以作为评价盐化土壤质量恢复及演变过程的生物指标。     

毛乌素沙地南缘不同林龄人工柠条林土壤渗透性研究

为了探讨不同林龄人工柠条林对土壤渗透性能的影响,以天然草地为对照,以土壤初渗速率,稳渗速率,平均渗透速率和渗透总量表征土壤渗透性,运用主成分分析及散点聚类法对毛乌素沙地南缘不同林龄人工柠条(Caragana korshinkii)林地土壤渗透性进行了研究。结果表明:不同林龄人工柠条林地土壤渗透性能大小依次为:15a>24a>36a>天然草地(CK)。即随着人工柠条林林龄的增加,其土壤渗透性能力逐渐减弱,对照天然草地的土壤渗透能力最小。不同林龄人工柠条林地土壤入渗过程回归模拟结果表明:土壤水分入渗过程符合Kostiakov模型,相关系数在0.8003～0.9535之间,且F检验均达到极显著水平。Kostiakov模型是比较适用于干旱、半干旱区的人工柠条林地土壤入渗特征的模型。。     

玉米茬不同处理方式对土壤耕层水分的影响

针对朝阳半干旱区春季十年九旱的实际情况,在秋后玉米地设置了玉米地留茬、留茬覆盖玉米秸秆、翻耕、翻耕后覆盖玉米秸秆和翻耕后覆盖地膜5种不同处理方式,探讨不同处理方式对春播前表层土壤水分的影响.测定结果表明,各处理春播前表层土壤水分含量大小顺序为翻耕后覆膜>翻耕后覆盖秸秆>留茬覆盖秸秆>翻耕无覆盖>留茬无覆盖,其中翻耕覆膜处理土壤含水率为17.03%,比留茬无覆盖处理高4.51%,比翻耕无覆盖处理高2.57%,比留茬覆盖秸秆处理高1.27%,比翻耕覆盖秸秆处理高0.66%.     

不同耕作措施对旱地农田土壤物理特性的影响

通过在山西寿阳地区设置的田间试验,分析比较秸秆还田、免耕覆盖、浅旋耕和常规耕作等4种耕作措施不同时期土壤紧实度、容重、入渗速率、土壤含水量以及土壤温度的变化情况,以了解各耕作措施对旱地农田土壤物理特性的影响程度。结果表明,秸秆还田措施除引起旱地农田土壤入渗速率显著降低外,其他物理特性与常规耕作基本一致;免耕覆盖措施对旱地农田土壤物理特性的影响最大,可导致0~10 cm表层土壤紧实度和容重显著增加,土壤入渗速率在播前显著降低,但随着生育期推进与其他处理间差异逐渐减小,蓄水保墒效果显著,同时会引起土壤温度显著降低,播前较常规耕作平均降低2.0℃;浅旋耕措施则在改善表层土壤紧实度,增加土壤入渗速率方面较秸秆还田和免耕覆盖措施要好,土壤含水量显著高于其他处理,较常规耕作措施平均能提高10%,但同时会引起40~60 cm土层土壤容重增加。     

不同耕作方式对枣园土壤温度、养分 和果实品质的影响

为了探明甘肃中部沿黄灌区枣园不同耕作方式对土壤温度、养分状况和果实品质的影响,连续2年设置清耕 (CK)、覆盖玉米秸秆 (YMG)、覆黑膜 (HM)和种植黑麦草 (HMC)等耕作方式,测定不同土层（0、20、40、60 cm）土壤温度、养分以及果实品质等指标;并采用主成分分析综合评价,筛选最佳土壤管理模式。结果表明： 8月份HMC对不同土层土壤温度均具有明显的降温作用,在20 cm土层,分别较CK、HM、YMG降低了5.93%、5.93%、2.86%。与对照相比,YMG、HM和HMC均能显著提高各土层的土壤速效K、N、P以及硝态氮和有机质含量,其中HMC效果最显著,在20 cm土层处,与CK相比分别提高了12.35%、10.11%、15.48%、23.11%、19.00%。随着土层深度的增加,速效养分含量均呈先上升后下降的趋势,地表0~20 cm处的含量最高,在20 cm土层处,HMC土壤速效K、N、P含量分别为122.24 mg·kg^-1、32.67 g·kg^-1、0.76 mg·kg^-1。与对照相比,YMG、HM和HMC均能不同程度地提高枣果品质,其中HMC对Vc含量、蛋白质含量、可溶性糖含量、枣果横径、枣果纵径、单果重、含水量、可食率的影响显著大于YMG和HM,HMC的Vc含量、蛋白质含量、可溶性糖含量、枣果横径、含水量较YMG分别增加了10.18%、25.23%、9.06%、6.04%、3.73%,较HM分别增加了1.28%、23.01%、1.07%、2.50%、1.71%。主成分分析将16个指标综合分析,提取3个主成分因子6.614、5.485、3.901,代表4种不同耕作方式100%的原始数据信息量。综上所述,不同土壤耕作方式的效果由高到低依次为HMC、HM、YMG和CK,种植黑麦草（HMC）是甘肃中部沿黄灌区枣园土壤管理的推荐模式。     

科尔沁沙地南部果-草(粮)间作模式对土壤微生物和酶的影响

试验于2007~2008年在辽宁省阜新市彰武县章古台镇(风沙半干旱区)进行,研究了果-草(粮)间作模式对土壤微生物和酶活性的影响。结果表明,3个间作模式处理在整个生长季土壤微生物数量和土壤酶活性总体上表现为仁用杏行间连续两年间作花生间作谷子间作麻黄草,均高于行间清耕,与行间清耕呈极显著差异。相关分析表明各间作处理微生物数量和酶活性之间绝大部分达显著或极显著相关。可见果-草(粮)间作模式显著提高了土壤细菌、真菌和放线菌的数量,增强了土壤脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶的活性,改善了土壤微环境,提高了土壤质量。     

渭北旱塬不同耕作措施对土壤养分分布及作物产量的影响

基于8年(2007—2015)定位试验,在小麦-玉米轮作下研究了免耕-深松(NS)、深松-翻耕(SC)、翻耕-免耕(CN)和连年免耕(NN)、深松(SS)、翻耕(CC)等轮耕措施对土壤养分分布及作物产量的影响。结果表明:深松处理(连年深松、免耕-深松)使表层(0~10 cm)土壤与底层(10~20、20~35、35~50 cm)土壤有机质、全氮、全磷、速效磷、速效钾等养分含量差异更大,翻耕或免耕的相对差异较小;在0~50 cm的土层中,硝态氮含量在20~35 cm土层相对较高,且以翻耕(CC)处理的含量最高;铵态氮含量在10~20 cm土层相对较高,以免耕-深松(NS)处理的含量最高;连年深松(SS)处理使土壤全钾表层含量较高。免耕-深松(NS)措施在6种耕作措施中小麦和玉米产量均为最高,显著高于翻耕(CC)、免耕(NN)措施。     

绿洲农田不同施肥处理对土壤养分和作物产量的影响

为充分了解绿洲农田农业生态系统养分循环规律,利用长期定位实验的方法,初步探讨了不同施肥处理下,绿洲农田的土壤养分及作物产量变化。结果表明:不同施肥处理对土壤养分含量有明显影响。其中,化肥与有机肥配合施用处理的土壤养分含量最高,无肥CK处理养分含量最低,尤其是化肥与有机肥配合施用处理的有机质、全N和碱解氮分别比对照区平均高1.5 g/kg0、.19 g/kg和10.5 mg/kg,其他各处理养分含量处于二者之间。结果还表明,作物产量与土壤养分含量相关,尤其是与土壤有机质、全N、碱解N的含量关系密切,制约产量的首要养分因素是N素,其次是P素。CK处理由于连年作物吸收及收获带走养分,使土壤的有效养分库消耗很快,致使作物产量逐渐降低。P、K处理作物产量变化趋势和CK处理基本一致,进一步表明了N素是影响绿洲农田作物产量的首要因素。对各处理的土壤养分和作物产量变化研究表明,化肥与有机肥配合施用处理作物产量最高,平均为4 010.8 kg/hm2,因此化肥与有机肥配合施用可能是提高绿洲农田土壤肥力,增加作物产量的最佳施肥方式。     

Effects of artificially cultivated biological soil crusts on soil nutrients and biological activities in the Loess Plateau

Biological soil crusts （BSCs） play an important role in the early succession of vegetation restoration in the Loess Plateau, China. To evaluate the effects of artificially cultivated BSCs on the soil surface micro-envir- onment, we obtained natural moss crusts and moss-lichen crusts from the Loess Plateau of Shaanxi province, and subsequently inoculated and cultivated on horizontal and sloping surfaces of loess soil in a greenhouse. The chemical and biological properties of the subsoil under cultivated BSCs were determined after 10 weeks of cul- tivation. The results indicated that BSCs coverage was more than 65% after 10 weeks of cultivation. Moss crust coverage reached 40% after 5 weeks of cultivation. Compared with the control, soil organic matter and available nitrogen contents in moss crust with the horizontal treatments increased by 100.87% and 48.23%, respectively; increased by 67.56% and 52.17% with the sloping treatments, respectively; they also increased in moss-lichen crust with horizontal and sloping treatments, but there was no significant difference. Available phosphorus in cultivated BSCs was reduced, soil pH was lower and cationic exchange capacity was higher in cultivated BSCs than in the control. Alkaline phosphatase, urease and invertase activities were increased in artificially cultivated BSCs, and alkaline phosphatase activity in all cultivated BSCs was obviously higher than that in the control. Numbers of soil bacteria, fungi and actinomycetes were increased in the formation process of cultivated BSCs. These results indicate that BSCs could be formed rapidly in short-term cultivation and improve the mi- cro-environment of soil surface, which provides a scientific reference for vegetation restoration and ecological reconstruction in the Loess Plateau. China.     

陇东黄土旱塬不同耕作方式及施肥处理对冬小麦产量和土壤肥力的影响

在陇东旱塬覆盖黑垆土的土壤上,通过3年冬小麦田间试验研究了不同耕作方式及不同施肥处理对旱塬冬小麦产量、水分利用效率(WUE)和土壤肥力的影响。结果表明:传统深耕配施有机无机肥有利于作物高产和提高WUE;免耕年限增加不利于产量的增加;随着耕作年限的延长,传统耕作和免耕配施有机无机肥土壤有机质含量均有不同程度提高,传统耕作土壤有机质含量从试验前的11.75 g/kg提高到13.0 g/kg,提高了10.6%,免耕土壤有机质含量从试验前的11.75 g/kg提高到13.93 g/kg,提高了18.6%。从产量、WUE和土壤养分等方面综合分析,在陇东旱塬以传统深耕配施有机无机肥有利于增加作物产量,提高WUE,改善土壤肥力状况。因此,传统耕翻配施有机无机肥是目前陇东黄土旱塬培肥土壤和抗逆减灾最为有效的措施之一。