土壤振动压实下动态性能试验研究

该文根据振动压路机的载荷特征，选择典型的土壤介质，在三轴仪上进行静、动态压实试验，将压实过程分为三种不同的变化阶段，并给出不同阶段的土壤性能复刚度，为振动压路机的系统研究提供了依据。     

大中小型拖拉机压实对土壤坚实度和大豆产量的影响

探讨农业机械压实对土壤坚实度和产量的影响规律,对改善作物生产环境、促进农业机械化向质量型转变具有重要意义。以东北典型黑土区耕地土壤为研究对象,依照随机区组试验原理,选择大、中、小3种型号拖拉机进行6种压实处理,同型拖拉机相同压实次数试验重复3次,采用PV6.08型贯穿阻力仪测量压实轮辙截面土壤坚实度。试验结果表明：土壤坚实度随压实次数增加而逐渐递增,3种拖拉机压实测试截面浅层均出现明显压实核,且压实核内土壤坚实度随压实次数增加而逐渐增大,CASE-210型拖拉机压实对表层土壤坚实度影响程度和范围最大,压实12次时压实核处土壤坚实度达4.0 MPa,JD-280型拖拉机对深层土壤压实影响程度和范围最大,在65~80 cm的土壤深层坚实度的峰值达3.2 MPa;拖拉机压实均导致大豆产量降低,CASE-210、JD-904和JD-280拖拉机压实12次时大豆产量分别降低了21.24%、18.15%和12.38%。     

割草机对苜蓿地土壤压实的试验研究

用纽荷兰HW320自走式割草压扁机压地1～10次,测定不同压实次数、不同深度土壤体积密度、硬度、孔隙度、三相比、透水性等指标的变化及其每次压实后苜蓿产量的变化。结果表明：割草机压实对苜蓿地土壤结构参数影响显著;碾压次数越多,影响程度越大;割草机主要使0～30 cm土层的土壤结构产生压实;对透水性影响最为敏感;压实导致苜蓿减产,10次压实使每公顷苜蓿年损失干草4464 kg。     

黄淮海旱作区土壤压实度空间分布特征及其影响因素

为探究旱作区农田不同层次土壤压实度特征,基于2017年采集的255个土壤样品,运用Mann-Kendall突变检验法、地统计学和冗余分析等方法,探究黄淮海旱作区耕作层和压实层空间分布特征,分析不同层次的土壤压实度的空间变异特性及影响因素,并提出了最佳土壤压实度范围。研究结果表明:旱作区耕作层和压实层厚度均呈现由北向南递增的趋势,耕作层最大厚度可达22.50 cm,最低仅有10.21 cm;压实层厚度最大可达17.50 cm,最小值也达到7.50 cm。从不同层次来看,耕作层和压实层的压实度具有空间分布一致性,耕作层压实度高值区主要分布在河南省东部、安徽北部及河北北部地区,最大值可达87.68%以上,低值区则主要集中在山东西北部以及河北南部地区。和压实层压实度相比,耕作层压实度是影响粮食产量的主要因素,且在70%～80%时获得较高产量。分析表明,土壤压实度受到年降水量、平均气温、土壤自然属性等环境因子和机械耕作等人为因素综合作用的影响。研究结果可为黄淮海农田土壤压实情况的改善及管理措施的科学制定提供理论支撑。     

土壤压实指标在城市土壤评价中的应用与比较

通过测定南京市不同土地利用下的52个样点的紧实度、容重和孔隙度3个压实指标来反映城市土壤的压实程度。结果表明,南京市大多数土壤存在不同程度的压实,部分压实严重,可能限制植物的生长。不同压实指标在反映土壤压实程度上基本一致,它们之间具有极显著的相关性,可以相互转换。但紧实度指标受到土壤含水量的显著影响。在同一质地或质地相近的土壤,容重和孔隙度可以很好地反映土壤的压实程度。与总孔隙度和毛管孔隙度相比,通气孔隙度在反映土壤压实时更为敏感。所以在进行城市土壤压实状况评价时,可以选择不同的土壤压实程度指标,但就方法的实用性和可靠性来说,容重比紧实度和孔隙度指标一般更方便可靠。     

土壤压实及有机质对其影响的研究进展

压实导致土壤板结的发生、与土壤团聚体的形成和破坏直接相关,而土壤的孔隙状况和水、气、热等条件改变在影响作物生长的同时,也会带来水土流失、碳氮温室气体排放等环境问题。在当今农业现代化进程加快、机械化水平提高的背景下,压实所引发的土壤板结问题愈益引起人们关注。本文在对土壤压实过程及其压缩曲线、表征参数等进行介绍的基础上,对近年来土壤压实过程及其影响因素方面的研究进展进行梳理,从提高土壤肥力、防治土壤板结的角度重点阐述了有机质改良土壤压实性状的效果及其作用机制,并对这一研究领域今后的发展趋势做了展望;研究认为在减少农业机械作业对农田压实次数和压实强度的前提下,提高土壤有机质含量、实行合理耕作仍然是我国今后改良土壤机械物理性质、培肥土壤和防止土壤板结的主要途径。     

一种改进的土壤压实模型及试验研究

土壤压实现象普遍存在于农业生态系统中。土壤的压实效应不但会给农业生产带来不良的影响,还可能增加地表径流的产生,从而加快地表水的污染。 为了更好地研究压实土壤中的水分、溶质运移以及压实效应对农业生产及生态与环境的影响,该文在原有土壤压实模型的基础上提出了一种两参数改进模型,并以4种原状土壤为例,用离心机法对改进模型进行验证。研究结果表明：改进模型能够较好地模拟土壤的压实过程,且拟合效果好于L模型;虽然改进模型的物理意义和模型精度与Assouline的三参数模型相当,但是参数少、形式简单是改进模型的优势。同时,改进模型的提出对研究土壤水分特征曲线测定过程中的容重变化特性具有重要的参考价值。     

农田土壤压实过程及模型研究进展

农田土壤受到农业机械田间作业的影响发生压实板结,造成土壤孔隙率降低,容重和紧实度增大,限制水分入渗和根系生长,影响作物产量。随着我国农业机械化水平不断提高,土壤压实对农业可持续发展的影响引起了广泛的关注。本文通过文献调研,总结了土壤压实过程的国内外研究进展,对土壤压缩行为、压缩曲线与预固结压力的计算方法进行了梳理,综述了土壤压实机理和压实模型的发展历程和未来动向,可为推进农田土壤压实研究提供参考。     

振动压实下土壤基础密实程度在线监测研究

简要分析了传统的地基压实监测方法，根据振动轮系统的响应特征，形成了振动压实下土壤基础密实程度在线监测的理论基础，并研制开发了土壤基础密实程度在线监测系统。     

土壤含水量和土壤紧实度对土壤圆锥指数值影响的试验研究

分别研究了两种土壤的含水量、土壤紧实度对土壤圆锥指数值的影响,并给出了两种土壤类型的圆锥指数、土壤含水量和土壤紧实度之间关系的数学模型,两个模型都达统计极显著水平,复相关系数分别达到0.960和0.941。     

土壤紧实程度对其某些相关理化性状和土壤酶活性的影响

利用外力夯实、向土壤中加入蛭石等方法造成土壤容重不同,以研究土壤紧实程度对其理化性状的影响。结果表明,紧实土壤水分的散失较快,晴天地温高,且变化幅度大,阴天和夜间紧实土壤地温低,变化幅度小。紧实土壤可降低植株对土壤养分的吸收,致使土壤余留的有效态养分较多。土壤的转化酶、脲酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶、磷酸酶活性的变化也受土壤紧实度的影响。总之,土壤疏松有助于保水、蓄热和提高多种土壤酶活性。     

农田土壤紧实度研究进展

从土壤紧实度的形成与消除、土壤紧实度对土壤理化性状、土壤碳氮截留及排放、农作物生长与产量的影响、土壤紧实度监测与环境成本核算等主要方面综述了国际前沿研究进展;提出土壤紧实度与秸秆残差还田、化肥利用、土壤养分循环、土壤微生物、作物生长及产量、土壤耕作、水土流失、土壤碳氮管理及农业面源污染等密切相关,旨在为国内开展该方面的研究提供参考依据。     

农田土壤机械压实研究进展与展望

土壤机械压实是威胁全球农业可持续发展的重要因素之一。从农田土壤压实的检测、危害、缓解和预防四个方面系统介绍当前国内外土壤压实的最新研究进展与不足。指出检测方法的创新和突破是实现田间尺度下压实土壤空间分布检测的关键;压实土壤危害的研究多集中在耕层土壤,但忽视了深层土壤压实危害及其在应对气候变化中可发挥的生态服务功能;提倡采用轮作轮耕等合理田间管理措施缓解压实土壤;深层土壤压实具有存在时间久和恢复难度大的特征,因此重点应以预防为主,但当前对土壤压实预防重视不足且预防技术体系尚不成熟。鉴于我国农业机械化正处在快速发展期,采取有效预防措施是避免重蹈发达国家土壤压实退化的有效手段。     

Early Development and Nutrition of Cover Crop Species as Affected by Soil Compaction

Abstract

A good cover crop should have a vigorous early development and a high potential for nutrient uptake that can be made available to the next crop. In tropical areas with relatively dry winters drought tolerance is also very important. An experiment was conducted to evaluate the early development and nutrition of six species used as cover crops as affected by sub‐superficial compaction of the soil. The plants (oats, pigeon pea, pearl millet, black mucuna, grain sorghum, and blue lupin) were grown in pots filled with soil subjected to different subsurface compaction levels (bulk densities of 1.12, 1.16, and 1.60 mg m^?3) for 39 days. The pots had an internal diameter of 10 cm and were 33.5 cm deep. Grasses were more sensitive to soil compaction than leguminous plants during the initial development. Irrespective of compaction rates, pearl millet and grain sorghum were more efficient in recycling nutrients. These two species proved to be more appropriate as cover crops in tropical regions with dry winters, especially if planted shortly before spring.     

覆盖作物根系对砂姜黑土压实的响应

轮作直根系的覆盖作物被认为是缓解土壤压实的有效手段,但不同覆盖作物对土壤压实的适应性在不同气候和土壤条件下存在较大差异.为筛选更适宜缓解砂姜黑土压实的覆盖作物品种(模式),在安徽典型砂姜黑土设置不压实(Non-compacted,NC)与压实(Compacted,C)处理,通过种植不同覆盖作物(休闲、苜蓿、油菜、萝卜+...     

土壤紧实度对伴矿景天生长及镉锌吸收性的影响研究

采集黏土、壤黏土和砂质壤土,分别设置无压实、低紧实度及高紧实度3种处理,通过盆栽试验研究了土壤紧实度对Cd、Zn超积累植物伴矿景天生长和Cd、Zn吸收性的影响。结果表明,与无压实处理比较,砂质壤土、壤黏土和黏土中伴矿景天地上部生物量在低紧实度下显著下降66.8%~83.5%、59.9%~60.4%和57.9%~71.4%;高紧实度处理却显著提高了伴矿景天的根系活力(142%~241%)。高紧实度处理显著降低了壤黏土上伴矿景天地上部Cd和Zn含量,但低紧实度对砂质壤土和黏土上伴矿景天地上部Cd和Zn含量无显著影响。与无压实处理比较,低紧实度显著降低了砂质壤土、壤黏土和黏土上伴矿景天的Cd吸取量,分别下降50.4%~73.8%、61.4%~74.9%和43.4%~63.3%,Zn吸取量下降48.7%~79.5%、73.6%~79.0%和46.1%~63.5%;土壤紧实度对壤黏土上伴矿景天的镉锌吸取效率影响最明显。     

矿区机械压实对土壤孔隙特性影响的研究进展

在矿区开采和复垦过程中大型机械的使用产生了土壤压实,并严重扰动了土壤内部结构,导致土壤孔隙数量减少,连通性和渗水能力下降,土壤孔隙作为土壤水气交换的重要场所决定着土壤水分和空气状况,进而影响复垦土壤质量与肥力。为探究矿区机械压实作用对土壤孔隙的影响,系统梳理了矿区机械压实作用下土壤孔隙的获取和表征方法,对农业机械压实相关研究进行了简单归纳,在此基础之上阐述了矿区机械压实对土壤孔隙影响的研究进展,总结了当前研究存在的问题,并提出今后在探究矿区机械压实对土壤孔隙特性影响时应创新压实土壤孔隙的定量表征方法,重视机械压实对土壤孔隙特性影响机理的考究,以期为改善矿区土地复垦效果提供理论指导。     

Soil compaction: identification directly in the field

The compaction of soil alters its structure, increases its bulk density and decreases its porosity. These changes can be detected by careful and systematic visual and tactile examination directly in the field. These changes also reduce the permeability of soil to water and air and may alter the pattern of root growth. Further signs of compaction may be induced such as the creation of waterlogged zones or of dry zones caused by shallow rooting denying access to deeper reserves of water. Furthermore, there may be a reduction in nutrient uptake from dry soil. Under wet conditions anoxic pockets may form with associated biochemical changes, some of which are visible. Changes in mineral nitrogen may take place through denitrification and a reduction in nitrification. The criteria used to identify compaction in the field include patterns of crop growth, pale leaf colours, waterlogging on the surface or in subsurface layers above compaction, an increase in soil strength, changes to soil structure, soil colour and the distribution of roots and of soil moisture. Manifestation of soil compaction in crops is also dependent on the weather and is influenced by crop type and variety, and stage of growth. Many soil‐borne diseases are made worse by stress to the crop which might be induced by compaction caused by drier or wetter conditions in the root zone. Where, when and how to identify compaction in the field are discussed and the techniques used are described. Specific examples of the identification of compaction are given, covering a wide range of situations.     

土壤改良剂对土壤紧实度及燕麦生长状况的影响

研究了不同土壤改良剂(聚丙烯酸钾,聚丙烯酰胺,腐殖酸钾,聚丙烯酸钾十腐殖酸钾,聚丙烯酰胺十腐殖酸钾)对土壤紧实度及燕麦生长状况的影响.结果表明,各改良剂处理均能减小土壤紧实度,表现为:聚丙烯酸钾十腐殖酸钾＞聚丙烯酰胺十腐殖酸钾＞聚丙烯酸钾＞聚丙烯酰胺＞腐殖酸钾＞对照,土壤紧实度均随着土壤深度增加而增加;土壤改良剂对燕麦株高和干物质量具有显著的提高作用,复配处理株高优于其他单施处理;土壤改良剂处理下籽粒产量均显著高于对照,其中聚丙烯酸钾十腐殖酸钾和聚丙烯酰胺十腐殖酸钾籽粒产量较其他处理高,分别为4 694.2和4 566.9 kg/hm2,较对照增产21.66％和18.36％,生物产量的增产效果表现同籽粒产量;各土壤改良剂处理水分利用效率均显著高于对照,其变化趋势与产量变化趋势一致,复配处理效果更佳.