含碳物料改良苏打盐化土的效果研究

为探讨含碳物料对饲草玉米生长发育的影响及对苏打盐化土的改良效果,明确研究区域不同含碳物料适宜推荐用量及较优改良物料,本文采用田间试验方法,以晋北典型的苏打盐化土为对象,研究了风化煤、生物炭、牛粪和秸秆四种含碳物料不同用量对饲草玉米出苗率、鲜草产量及土壤pH值、电导率(Ec)的影响,模拟分析了不同物料适宜推荐用量。试验结果表明：含碳物料有效提高了饲草玉米出苗率,施用风化煤、牛粪处理整体出苗情况优于生物炭、秸秆。施用含碳物料后鲜草产量表现出牛粪 > 风化煤 >生物炭>秸秆的变化趋势。与对照相比,施用各物料处理显著增产,牛粪150%opt处理产量76.83 t/hm2最高,风化煤opt处理产量70.30 t/hm2次之,较ck处理增产31.12 t/hm2、23.49 t/hm2。利用效应函数对物料各处理产量进行模拟分析,确定研究区域风化煤、生物碳、牛粪和秸秆适宜施用量为30.0~37.5t/hm2,24.0~27.0 t/hm2,52.5~63 t/hm2和54.0～60.0 t/hm2。施用含碳物料能降低土壤pH值,以风化煤降低效果最好,比对照下降0.09~0.66。不同含碳物料对土壤电导率的影响存在差异,牛粪调控根层盐分效果较好,施用后土壤电导率较对照明显降低。含碳物料还促进土壤有机质含量的增加,以风化煤效果最好。研究得出,含碳物料能促进苏打盐化土的改良和利用,风化煤、牛粪改良效果优于生物炭和秸秆,施用推荐用量能有效改善土壤环境,促进作物增产。     

有机硅土壤调理剂和功能肥对盐碱地的改良及向日葵产量的影响

为探讨有机硅土壤调理剂和有机硅功能底肥对河套灌区盐碱土壤碱化度、养分有效性及作物增产效果,在内蒙古巴彦淖尔市五原县通过采取田间小区试验设置3个处理：（1）有机硅土壤调理剂45 kg/hm²,有机硅功能肥7.5 kg/hm²;（2）有机硅土壤调理剂75 kg/hm²,有机硅功能底肥5 kg/hm²;（3）磷酸二铵 16.3 kg/hm²,氯化钾16.5 kg/hm²,尿素11.5 kg/hm²。结果表明：施用有机硅土壤调理剂后,可增加向日葵百粒重,进而增加向日葵产量,且随着有机硅土壤调理剂施用量的增加,向日葵产量呈上升趋势,施用量为75 kg/hm²时,增产幅度为9.0%,增产效果显著。在基施有机硅土壤调理剂45 kg/hm²和追施有机硅功能肥7.5 kg/hm²的前提下经济效益最佳,施用有机硅土壤调理剂后,可增加土壤有效养分,降低土壤pH、含盐量、碱化度和容重,可有效提高耕地质量和修复障碍层次。     

渭-库河绿洲植棉土壤不同土层盐分相关性分析

为渭-库河绿洲植棉土壤盐渍化的治理、改良及合理利用提供一定的理论基础和科学依据,笔者通过筛选渭-库河绿洲植棉土壤上典型的野外考察路线、GPS定点、取样测定,并对植棉土壤不同土层总盐、盐离子含量以及盐离子间进行相关性分析。研究结果表明：植棉土壤不同土层盐分含量分别：0~ 10 cm 1.555%,10~30 cm 0.454%,30~50 cm 1.082%;pH：0~10 cm pH 8.09,10~30、30~50 cm pH 8.59左右;平均含盐量分别为15.549、4.548、10.821 g/kg。不同深度土层的盐分含量从大到少顺序依次为0~ 10 cm＞30~50 cm＞10~30 cm,属于盐化土壤。相关性分析结果表明：在研究区植棉土壤不同土层的全盐量、pH、HCO₃^-、Cl^-、Ga²⁺、SO₄^2-、K⁺+Na⁺、Mg²⁺之间的相关性基本上呈显著到极显著正相关,尤其是表层土壤中SO₄^2-与K⁺+Na⁺的相关系数达到了0.98,硫酸物在表层土壤积聚强烈,盐分以向上运行为主。     

高硫煤矸石对苏打盐化土的改良效果研究

针对山西省大同盆地中度苏打盐化土,利用高硫煤矸石为改良材料,通过室内培养试验,研究苏打盐化土施加不同细度和用量的高硫煤矸石后,土壤p H、EC、ESP和交换性钠离子的变化规律,旨在为苏打盐化土改良提供理论依据。结果表明:施加细度为70目的高硫煤矸石处理效果最佳,16、32、48、64 g/kg处理下其p H值降低了6.66%、11.20%、14.67%、16.70%,ESP值降低了59.96%、68.24%、69.81%、73.76%,交换性钠离子含量降低了19.05%、21.09%、17.69%、19.05%。施用高硫煤矸石会导致大量外源离子的输入,使苏打盐化土EC值与对照相比均有所升高。但通过调整土壤中盐离子结构,致使产生毒害作用的钠离子含量减少,对苏打盐化土起到良好的改良效果。     

喀斯特温凉气候区半夏高产栽培技术优化研究

采用四因子五水平二次回归正交旋转组合设计方法试验,以半夏产量为目标,以栽培密度、有机肥、氮肥、磷肥施用量为探讨对象。建立了喀斯特温凉气候区半夏产量与半夏栽培密度、有机肥、氮肥、磷肥施用量间关系的数学模型,通过模拟寻优,提出了半夏产量≥22500kg/hm²的相应的农艺措施为:栽培密度713.88万~741.06万粒/hm²,有机肥施用量31.21~36.29t/hm²,氮肥施用量112.15~133.85kg/hm²,磷肥施用量259.64~292.89kg/hm²;半夏产量≥24000kg/hm²的相应的农艺措施为:栽培密度738.90万~764.10万粒/hm²,有机肥施用量30.96~36.54t/hm²,氮肥施用量111.10~134.90kg/hm²,磷肥施用量253.11~292.89kg/hm²。     

施用生物黑炭对红壤旱地理化性状及玉米生长的影响

通过田间小区试验,研究施用0（CK）、6、12、24、48 t/hm² 5个梯度生物黑炭对红壤旱地理化性状影响及玉米增产效果,结果表明：施用不同用量的生物黑炭处理与CK相比,土壤密度降低幅度达4.8%~ 16.3%,土壤毛管孔隙度增幅为8.1%~21.6%,土壤团聚体粒径＞0.5 mm团聚体随着生物黑炭施用量的增加大致呈现减少的趋势,粒径＜0.5 mm土壤团聚体随着生物黑炭施用量的增加呈现增加趋势,MWD降低率分别为7.93%、25.39%、30.15%、28.57%,土壤pH提高0.19~1.02个单位,土壤CEC增加0.80~ 2.46 cmol/kg。从玉米产量来看,与对照相比产量增幅为32.5%~80.0%,拟合曲线方程为y=-5.9507x²+ 358.45x+6689.7,得出红壤旱地的最佳生物黑炭用量为30 t/hm²。     

湖南花垣烟区秸秆生物炭配施量对土壤pH及烤烟根系的影响

通过3年大田定位试验,研究不同秸秆生物炭用量（0、3000、3750和4500kg/hm²）对湖南花垣云烟87烟田土壤酸性及烤烟根系的影响。结果表明,添加秸秆生物炭可提高土壤pH,且随着用量的增加及移栽时间的延长,土壤pH呈升高趋势,影响区域主要集中在水平方向距离茎基部0~10cm的土层中,垂直方向上层次越深则响应越滞后。其中,3750和4500kg/hm²处理可降低土壤水解性酸的含量,降幅分别为1.92%和3.21%。秸秆生物炭处理对根系的分布影响水平方向集中在茎基部0~20cm的土层中,垂直方向集中在茎基部0~30cm的土层中。秸秆生物炭主要影响土壤pH,不能改变根系的总体分布,但能有效促进根系的生长,特别是水平方向0~ 10cm、垂直方向0~10和20~30cm处的根系。花垣紫色土的秸秆生物炭经济适宜用量为3750~ 4500kg/hm²。本研究可为秸秆生物炭经济配施法提供理论参考。     

在干旱条件下保水剂保水效果及其对棉花产量的影响

研究在干旱条件下保水剂保水效果,及其对棉花产量和产量带来经济效益的影响。本次研究设5个处理,即土壤保水剂施用量为0 (CK)、15 (T1)、30 (T2)、45 (T3)和60 kg/hm² (T4),每个处理3个重复,在和田策勒县进行试验。结果表明：（1）各处理与对照的土壤含水量在0~30 cm的土层中差异不显著(P＞0.05),其中0~10 cm土层中各处理保持在14.62%~15.53%之间,10~30 cm保持在16.35%~17.95%之间;而在30~40 cm土层中,对照与各处理间的土壤中含水量差异明显(P＜0.05),T1、T2、T3和T4土壤含水量较CK分别增加了6.6%,7.45%,7.9%和7.8%。（2）相比CK,T1、T2、T3和T4产量达到显著差异水平(P＜0.05),籽棉产量最高为2868.90 kg/hm² (T2)。从经济效益分析可知,处理T1、T2、T3和T4分别比对照增加了6600.30、9649.80、6937.50、6543.45元/hm²,其中30 kg/hm² (T2)处理的投入产出比为16.08。试验区施用保水剂后土层土壤水分有增加的趋势,施用量在30 kg/hm²时棉花产量最高,此时经济效益也达到最高水平。     

含碳物料对晋北苏打盐化土理化性质的影响

为探明含碳物料对土壤改良及作物生长的影响,以晋北苏打盐化土为研究对象,通过田间试验研究了等碳量风化煤、生物炭、牛粪和秸秆对土壤理化性质及春玉米生长的影响。结果表明,含碳物料降低了土壤容重、提高了土壤孔隙度。土壤容重表现为风化煤牛粪秸秆生物炭CK,0～10 cm、10～20 cm土层风化煤处理比对照降低4. 73%,7. 05%,牛粪处理降低5. 75%,3. 91%;含碳物料明显提高了土壤有机质含量,0～20 cm土层有机质含量均以风化煤、牛粪处理较高,0～10 cm、10～20 cm较对照分别显著提高54. 78%,36. 62%和37. 40%,32. 95%;含碳物料明显降低了0～20 cm土层土壤p H值和全盐量,风化煤、牛粪处理降低效果优于生物炭和秸秆处理,施用风化煤、牛粪后0～10 cm、10～20 cm土壤p H值较对照显著降低0,59,0. 55和0. 53,0. 53,全盐量降低13. 49%,14. 27%和8. 10%,7. 35%。含碳物料有降低土壤水溶性钠离子、碳酸根离子及碳酸氢根离子含量的作用,均以牛粪、风化煤处理的降低效果较好;施用含碳物料提高了土壤养分含量,牛粪、风化煤对土壤全氮、有效磷含量影响较大,秸秆对速效钾含量影响较大;含碳物料促进了春玉米的生长发育和产量的增加,其中株高、干物质量和产量表现为风化煤、牛粪秸秆、生物炭 CK;施用风化煤、牛粪后2016,2017年产量较CK分别显著增加31. 81%,37. 72%和28. 58%,22. 99%。研究表明,含碳物料对苏打盐化土的改良利用有积极的影响,风化煤、牛粪改良效果优于秸秆和生物炭。     

沼液施用量对小麦产量及土壤理化性质的影响

为给沼液循环利用提供科学理论依据,以‘扬麦16’为材料,研究了沼液施用量对小麦群体质量、产量及土壤理化性质的影响。结果表明,与对照处理（不施沼液CK）相比,施用沼液能增加小麦分蘖数和分蘖成穗率,随着沼液施用量的增加SPAD值、叶面积指数、干物质积累量也相应提高;施用沼液处理土壤容重下降,孔隙度增加,其中TR5（基肥60000 kg/hm²沼液+150 kg/hm²尿素）和TR6（75000 kg/hm²沼液+150 kg/hm²尿素）处理土壤容重达到了1.0 g/cm3以下。施用沼液可明显提高土壤氮磷钾含量,最大增幅分别为15.3%（全氮）、34.5%（有效磷）、16.2%（缓效钾）;施用沼液处理均较对照增产,且差异达极显著水平,其中TR5（基肥60000 kg/hm²沼液+150 kg/hm²尿素）处理小麦产量最高,达6525.00 kg/hm²,比对照产量高6.5%。沼液施用量以60000~75000 kg/hm²之间效果较佳。     

灌溉水盐度和施氮量对棉花根系分布影响研 究简

 通过田间小区试验,研究了不同灌溉水盐度和施氮量对滴灌棉花根系分布的影响。试验设置3种灌溉水盐度;0.35、4.61和8.04 dS·m^-1（分别代表淡水、微咸水和咸水三种灌溉水类型）;施氮量为0、240、360和480 kg·hm^-2。结果表明,按质量计,棉花的根主要分布在0~20 cm,此部分占根总质量的85%~90%。微咸水和咸水灌溉棉花根的总质量显著降低,分别较淡水灌溉减少10%和36%,尤其在土壤表层0~20 cm和下层60~100 cm显著降低;施用氮肥可以显著增加棉花根的质量。以长度计,棉花根集中分布在0~60 cm,此部分占总根长的87%~96%;60 cm以下根长密度明显降低。微咸水灌溉棉花根长密度最大,其次是咸水,淡水灌溉最低;淡水灌溉下,根长密度随施氮量增加显著降低;微咸水和咸水灌溉下,根长密度随施氮量增加呈先增后降趋势,其中施氮240 kg·hm^-2最高。棉花根表面积表现为微咸水>淡水>咸水,平均根直径为微咸水>咸水>淡水,而不同灌溉水处理间根体积的差异不显著。随着施氮量的增加,根表面积、根体积和平均直径均显著降低。     

秸秆还田对滨海粘质盐土物理性状和棉花产量的影响

为了研究秸秆还田对滨海粘质盐土物理性状的改良效果,在黄河三角洲滨海粘质盐化潮土区进行田间试验,设置了秸秆用量为0、1.5、3.0、4.5 t/hm24个不同处理,探讨不同秸秆还田量对土壤容重、孔隙状况、饱和导水率、土壤盐分含量和分布以及棉花产量产生的影响。研究结果表明:在0~20 cm的秸秆耕翻层,随秸秆还田量的增加,土壤容重降低,土壤总孔隙度增加;与对照处理相比,3个秸秆处理的土壤通气孔隙比例分别增加2.70%、9.52%和12.16%(P0.05),土壤饱和导水率提高56.28%、100.93%和161.4%(P0.01),0~20 cm表层土壤含盐量分别下降了28.08%、50.75%和40.71%(P0.01)。秸秆粉碎还田会明显改善土壤通气状况和土壤水分入渗性能,有效抑制表层土壤盐分积累,对滨海粘质盐土改良具有重要作用,是盐碱土改良的重要途径。但是,要注意控制秸秆还田量,以3.0 t/hm2的秸秆还田量为宜。     

减少化肥配施有机肥对滴灌棉花N、P吸收和产量的影响

施用有机肥是作物增产和提升地力的有效途径。本试验在连续定位施肥的第3年,研究了常规单施化肥(CF)和化肥减量20%~40%、配施3000~6000 kg·hm-2不同种类的有机类肥料对棉株干物质质量,产量,氮、磷吸收量,土壤保水性以及养分利用率的影响。结果表明,与单施化肥相比,减化肥配施有机肥各处理的生物量在蕾期、铃期和吐絮期分别增加4.3%~30.0%、16.8%~35.1%和18.5%~38.8%;棉花产量在第3年提高了6.9%~18.5%,其中施用6000 kg·hm-2生物有机肥获得最高产,子棉产量为7578 kg·hm-2。施用有机肥能增加棉株对氮、磷养分的吸收,且显著提高了氮肥利用率(P0.05)以及田间持水量,生物有机肥对磷肥利用率的提高优于普通有机肥。     

不同密度对棉花根系生长与分布的影响

 利用根钻挖掘法研究了大田条件下6个种植密度对棉花根系生长分布的影响。结果表明：1.5万～8.7万株·hm^-2密度水平根干物质质量密度、根长密度在吐絮之前持续增加,而10.5万株·hm^-2处理在盛铃期后出现下降。在盛蕾期至初花期,棉花根干物质质量密度、根长密度均随种植密度的增加而增大;在盛花期至吐絮初期,根干物质质量密度以3.3万株·hm-2处理最高,3.3万～10.5万株·hm^-2处理根长密度显著高于1.5万株·hm^-2。根系垂直分布结果表明,0～30 cm土层内的根干物质质量和根长分别占所测土体中根量的67.80%～97.44%和54.01%～93.33%。低密度处理（1.5万株·hm^-2、3.3万株·hm^-2）的浅层（0～20 cm）根干物质质量密度和根长密度在盛蕾期均低于其它处理,深层（30～60 cm）根干物质质量密度和根长密度在初花期至盛铃期低于其它处理。吐絮初期,各密度处理根长密度在深层土壤有显著差异。     

不同施肥制度对稻田耕层土壤的环境质量效应

利用不同施肥制度的4年定位试验数据,研究源自规模养殖场猪粪便的有机肥、沼液肥对稻田耕层土壤pH,汞、镉、铬、铅、镍、砷、铜、锌含量的影响及产生的环境质量效应。结果显示：施用有机肥、沼液肥对土壤pH有调节作用,有机肥的调酸效果好于沼液肥,高量有机肥的调酸效果好于中量施用;施用有机肥、沼液肥对土壤镉、铬、砷、汞、铅、镍含量无明显影响,但铜、锌积累明显。施用有机肥、沼液肥对土壤环境质量影响大于施用化肥;当有机肥年投入量为22500 kg/hm²时,连续4年施用即可造成稻田土壤铜、锌污染;当有机肥投入量为11250 kg/hm²或沼液肥年投入量为225 000~450000kg/hm²时,也能使稻田土壤处于污染的警戒范围。初步认为,11250 kg/hm²有机肥、450 000 kg/hm²沼液肥可作为推荐施肥用量,但应避免在同一地块连续施用。     

松嫩平原沙丘-草甸复合生态系统土壤水分和盐碱时空变化特征

在时间和空间尺度上,利用烘干法(105℃)、pH计和电导仪测定沙丘、草甸、沙丘和草甸结合部位,5—9月的0~300 cm土层土壤垂直剖面的土壤水分含量(SWC)、电导率(EC)和pH,来探究松嫩平原典型的沙丘-草甸复合生态系统中土壤水分和盐碱的时空分布特征。结果表明：不同部位平均土壤含水量存在极显著差异,草甸平均土壤含水量比结合部和沙丘分别高20.5%和52.7%。9月份结合部0~20 cm土层土壤含水量较高,而30~150 cm土层的土壤含水量较低。7月份草甸0~10 cm土层的平均土壤含水量较低,10~150 cm土层中平均土壤含水量随土壤深度增加而降低。不同部位的EC和pH也存在极显著差异,草甸区和结合部极显著高于沙丘,草甸的EC值比结合部高39.8%。7月份草甸0~10 cm土层和9月份30~70 cm土层有较高的EC和pH,9月结合部0~10 cm土层中有较高的EC和pH。土壤表面的盐碱化主要出现在7月和9月的草甸和结合部,而且两者盐碱化程度的不同主要是由物种、土壤和地下水位差异决定。     

不同使用年限设施土壤DTPA浸提态铜和锌的剖面分异

依托辽宁省新民市大民屯设施蔬菜生产基地,分别选取了露地和使用年限为2、5、10和15年的设施菜地,采集了0~150 cm深度内8个土层的样品,测定了DTPA浸提态微量元素Cu和Zn含量及与之相关的化学指标,分析了土壤Cu和Zn的剖面分异及其影响因素。结果表明,DTPA浸提态Cu和Zn具有显著的剖面分异和表层集聚现象,0~60 cm土层显著高于60 cm以下土层。DTPA-Cu、Zn含量受土壤有机碳(SOC)和电导率(EC)的正向影响,受土壤pH的负向影响。SOC和pH是DTPA-Cu含量分布的主导影响因素,SOC是DTPA-Zn含量分布的决定性影响因子,土壤Zn/Cu受电导率(EC)、SOC及pH的综合影响,且均为正向影响。另外,DTPA-Cu、Zn含量还与土壤全N及速效N、P、K含量呈极显著的正相关关系,说明高量化肥和有机肥的施用导致设施土壤有效养分含量的同步增长。研究结果可为设施菜地养分管理提供数据参考。