不同土壤管理方式对梨园土壤微生物及养分含量的影响

通过田间试验研究不同土壤管理方式对梨园表层（0 ~ 20 cm）和亚表层土壤（20 ~ 40 cm）细菌、真菌、放线菌数量和土壤养分含量的影响。结果表明：梨园土壤微生物数量具有垂直分布的特征,土壤微生物数量随土层的加深而递减。梨园表层和亚表层土壤中微生物数量均细菌最多,放线菌次之,真菌最少。与覆草1年相比较,覆草3年的梨园土壤除表层土壤细菌含量无显著差异外,表层和亚表层土壤中真菌和放线菌数量均显著增加。与自然生草、覆膜、常规灌溉处理相比较,覆草与覆膜结合能最大限度地增加土壤微生物数量。连续覆草3年显著提高了梨园土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量,而覆膜处理使土壤速效养分含量下降,覆膜结合覆草处理能显著提高土壤有机质、速效磷、速效钾含量。     

种植不同草木樨对土壤的影响

在新疆拜城县采集不同草木樨种植前后0~10、10~20、20~30 cm土层的土壤,测定土壤总盐、有机质、全氮、碱解氮、速效磷及速效钾含量,比较种植不同草木樨对土壤的影响,结果表明:种植MAL001(来自甘肃的白花草木樨)可以有效降低土壤各层总盐含量,种植MOF001(来自甘肃的黄花草木樨)、MOF002(来自吉林的黄花草木樨)与MOF003(来自宁夏的黄花草木樨)可有效增加土壤表层有机质含量,种植MOF001与MAL002(来自内蒙古的白花草木樨)可有效增加土壤表层全氮含量,种植MOF001与MOF003可有效增加土壤表层碱解氮的含量,种植MAL002与MOF003后可有效增加土壤速效磷的含量,种植MOF003可以有效增加土壤中除速效钾外的其他养分含量。     

库尔勒香梨土壤主要养分与产量关系的研究

以综合管理水平较高的库尔勒香梨(Pyrus Bretschneideri Rehd,简称香梨)示范园为研究区域,通过测定香梨园土壤主要营养元素含量及标准株的产量,构建库尔勒香梨土壤主要营养元素与产量之间关系模型。结果表明:(1)不同土壤层次,0~20 cm土壤有机质含量和有效磷含量高于20~60 cm,0~20 cm碱解氮含量和速效钾含量低于20~60 cm;(2)0~20 cm和20~60 cm土壤层有机质含量与香梨产量关系显著,分别呈对数(P=0.021)和幂函数(P=0.034);0~20 cm土壤层碱解氮与产量关系不显著,而20~60 cm土壤层碱解氮与产量呈对数函数(P=0.053);0~20 cm和20~60 cm土壤层有效磷与产量关系极显著(P=0.014,0.002),相关模型均为对数函数;0~20 cm土壤层速效钾与产量呈幂函数(P=0.041)。总体而言,库尔勒香梨园20~60 cm土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量与库尔勒香梨产量显著相关,表明香梨施肥应深施为宜,施肥深度应≥20 cm;同时,构建土壤养分(x)和单株产量(y)关系模型,即有机质y=28.56x0.22、碱解氮y=16.02lnx+91.72、有效磷y=16.42lnx+110.11、速效钾y=75.96x0.28,达到通过库尔勒香梨目标产量进行定量推荐施肥的目的。     

不同覆膜期限对烟田土壤含水率及氮、磷、钾含量的影响

采用大田试验，研究了不同覆膜期限对土壤含水率、碱解氮、速效磷、速效钾含量的变化规律。结果表明，表层土壤含水率受外界环境影响较大，深层土壤受外界影响较小。降雨量少时，覆膜表现明显的保墒效果，降雨量大时，覆膜保墒效果不好；不同覆膜期限对速效钾和碱解氮的影响较大，随着覆膜时间的增长，在表层富集养分量越大。速效磷受到的影响相对较小。移栽后20d揭膜处理和移栽后30d揭膜处理，相对揭膜较早，揭膜后，表层养分又被淋溶至耕层，促进烟株再吸收；移栽后40d揭膜，揭膜较晚，揭膜后又吸收了大量养分，不利于形成高质量烟叶；不盖膜处理肥料淋溶较多；不揭膜处理肥料在表层富集较多，高温使根系受损，后期肥力不足，易造成早衰。     

不同秸秆还田方式对白浆土土壤养分及大豆产量的影响

为确定秸秆还田方式对白浆土土壤养分及作物产量的影响,试验设置了普通翻耕的对照处理以及秸秆覆盖还田、心土还田和秸秆焚烧的3种还田方式。3年的试验结果表明:在耕层部分(0~20 cm),普通翻耕处理区土壤氮素和有机质含量测定值最低,而土壤磷素和钾素含量最高;在白浆层(20~40 cm),秸秆心土还田处理的土壤碱解氮、全氮、有效磷、全磷和有机质含量最高;在淀积层(40~60 cm),不同秸秆还田方式,氮素、磷素和有机质含量变化差异较小,钾素表现为土壤下层含量比表层高。两年的数据显示秸秆心土还田处理大豆产量最高,说明秸秆心土还田对土壤地力提升效果明显,利于大豆增产。     

矿区复垦地土壤碳氮含量变化特征

为阐明矿区复垦对土壤碳氮含量的影响,以神府东胜矿区马家塔露天矿区复垦地为研究对象,比较了复垦区与原状土壤有机质、全氮、碱解氮含量以及碳氮比变化,同时分析了有机质和氮之间的相关性.结果表明:(1)复垦区表层(0-20 cm)土壤有机质含量显著高于下层(20-40 cm),且有机质分布不均衡.和原状土壤相比,复垦地土壤的有机质含量显著增加,C/N比减小.(2)复垦土壤的全氮和碱解氮含量显著高于原状土壤,碱解氮含量表层显著高于下层,说明复垦后氮素的供应潜力提高.(3)相关分析表明,有机质和全氮之间、有机质与碱解氮之间以及全氮与碱解氮之间均存在显著的线性正相关关系.该研究结果对于评估复垦效应,指导复垦的实践具有重要作用.     

长期秸秆还田和施肥对黑土肥力及玉米产量的影响

基于长期定位试验(17年):不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、化肥+秸秆(NPKS)处理,研究了长期秸秆还田对黑土肥力和玉米产量的影响和贡献。结果表明:与2003年初始土壤属性相比,CK处理0~40 cm土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷和速效钾含量均显著下降(P<0.05)。NPKS处理0~20 cm和20~40 cm土壤有机质、全氮、碱解氮和速效钾含量则分别显著增加了6.6%~16.4%、4.6%~17.3%、8.0%~15.0%和59.4%~61.5%(P<0.05)。与CK处理相比,NPKS处理0~20 cm和20~40 cm土层土壤容重分别下降了14.8%和4.50%,0~20 cm土层的通气孔隙度增加了43.7%。NPK和NPKS处理的平均产量较CK处理分别增加了54.9%和65.2%,NPKS处理的平均产量比NPK产量增加6.6%(P<0.05)。0~20 cm土层,土壤有机质和全氮含量对玉米产量的贡献度>30%,而20~40 cm土层土壤碱解氮的贡献度最高达到35.7%。土壤物理属性在0~20 cm土层,土壤毛管孔隙和土壤容重对玉米产量贡献最高;20~40 cm土层,容重对玉米产量的贡献度最高达到56.9%。因此长期秸秆还田能够显著提高40 cm以上土层土壤的肥力,改善土壤容重和孔隙度,从而间接影响玉米的产量。     

麦稻轮作下耕作模式对土壤理化性质和作物产量的影响

为了探明不同耕作模式对土壤理化性质和作物产量的影响,采用田间定位试验方法,于2007-2010连续4a在麦稻轮作制下开展了本试验研究。结果表明,免耕提高了耕层土壤体积质量,降低了土壤含水率。但是免耕土壤表层(0～10cm)的体积质量仍在作物适宜生长的范围内,并未对作物的生长产生不利影响。免耕促进了土壤有机质和全氮在表层土壤的富集。0～10cm土层有机质和全氮含量比翻耕处理显著增加,而>10～20cm土层上述养分含量明显低于翻耕处理。小麦季免耕土壤的碱解氮、速效磷和速效钾含量的变化趋势与有机质和全氮含量相似,而水稻季免耕处理整个耕层土壤碱解氮、速效磷和速效钾含量均低于翻耕处理。免耕显著的提高了小麦产量,但降低了水稻产量,起主要作用的产量构成因素是小麦和水稻的有效穗数。整个轮作周期的作物产量以小麦免耕水稻翻耕模式的产量较高,比小麦翻耕水稻免耕模式产量增加了5.70%。     

不同海拔高度下梵净山土壤碳、氮、磷分布特征

为探明梵净山地区海拔高度与土壤性质间的关系,在不同海拔高度采集不同深度土层土样,测定土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷含量。结果表明:在不同采样深度下,随着土层深度的增加,土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷以及碳氮比、碳磷比和氮磷比均逐渐下降。在不同海拔高度下,受气候、生物和地形等因素的影响,0—20cm层土壤中有机质、碱解氮含量与海拔高度显著相关,有机质含量随海拔的增加呈先增加后下降的趋势,在海拔1 450m达到最大值,碱解氮含量随海拔的增加而增加;20—40cm层土壤各项指标与海拔高度相关度不紧密;40—60cm层土壤中,有机质、全氮含量、碳磷比、氮磷比与海拔高度显著相关,均随海拔的增加而增加。     

连年深松和施用有机肥对土壤肥力及玉米产量的影响

通过8年的田间定位试验,研究了不同耕作方法及有机肥用量对春玉米产量和土壤理化性状的影响。结果表明,连年深松能显著降低10~20 cm和20~30 cm土壤体积质量,施用有机肥30 000 kg/hm~2以上能显著降低10~20 cm土壤体积质量;深松导致耕层土壤有机质、全氮和全磷含量呈下降趋势,碱解氮和速效磷略有增加;耕层土壤有机质、全氮、碱解氮和速效磷含量随有机肥用量的增加而显著增加,全磷、全钾和速效钾含量增加幅度与有机肥用量无关;深松和施用有机肥均能显著增加玉米产量,施用有机肥的增产效果好于深松,但其增产速率随有机肥用量增加而降低。连年深松对改善土壤理化性质和提高玉米产量的效果好于隔年深松,且在施用有机肥的条件下效果更好。     

重庆市山地血橙园不同种植模式土壤理化性质关联分析

研究了重庆市璧山县河边镇血橙核心示范园区的血橙 红薯(Ⅰ)、血橙 花生(Ⅱ)、血橙 玉米(Ⅲ)、血橙 茄子(Ⅳ)、血橙纯林(Ⅴ)5种模式下0~10 cm和10~20 cm土壤理化性质, 并用灰色关联法进行综合分析, 探讨了不同种植模式血橙园减小土壤容重, 增加土壤孔隙, 提高土壤养分含量效果差异的原因。结果表明: 同一种植模式不同土层比较, 土壤容重、非毛管孔隙度、总孔隙度, 土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾含量均随土层深度的增加显著减少, 毛管孔隙度、全磷、全钾则在测试土层间含量变化不大。不同种植模式下相同土层土壤容重、孔隙度、土壤的养分含量差异均达到显著水平(P<0.05)或极显著水平(P<0.01), 且相同土层不同种植模式比较, 模式Ⅴ土壤容重最大, 非毛管孔隙、总孔隙度、有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷、速效钾均最小, 而毛管孔隙度大于模式Ⅱ, 全钾则表现为0~10 cm土层含量略高于模式Ⅱ, 10~20 cm土层含量最低; 各种植模式改善土壤理化性质效果在0~10 cm土层为: 模式Ⅰ>模式Ⅲ>模式Ⅳ>模式Ⅱ>模式Ⅴ, 在10~20 cm土层为: 模式Ⅰ>模式Ⅳ>模式Ⅲ>模式Ⅱ>模式Ⅴ。各模式地表植被生物多样性、地下根系分布、农作物的生物学及生态学特性不同, 是导致各模式改善土壤理化性质效果差异的主要原因。     

Spatial variability of selected soil properties and its impact on the grain yield of oats (Avena sativa L.) in small fields

Abstract

To investigate spatial variability in topsoil (0–20?cm) pH, available phosphorus (P), potassium (K), total nitrogen (N), and soil organic matter (SOM) of small fields (～2?ha), and to determine the impact of soil heterogeneity on the spatial variability of crop yield two fields were cropped with spring oats and one with winter wheat under humid-temperate conditions. In the two oat fields, some of the measured soil properties (P, K) and the grain yield varied considerably, and strong spatial trends were recorded for most of the soil traits. In the third field, soil properties showed only a moderate spatial variation, and no spatial trends were found. The spatial distribution of SOM and total N in the topsoil had some influence on the spatial pattern of the oat grain yield in the field of Gränichen; however, spatial relationships between soil chemical properties and grain yield were rather weak in our study.     

臭氧污染对水稻土物理结构和氮磷钾含量的影响

利用中国稻-麦轮作O3FACE(Free-air O3 concentration enrichment)试验平台,研究了连续3年大气O3浓度升高(比周围大气高50%)对稻田表层(0~20 cm)土壤团聚体、土壤容重及孔隙度和氮磷钾养分含量的影响。结果表明,大气O3浓度升高显著增加耕层土壤0.25~0.053 mm团聚体23.5%和降低<0.053 mm团聚体24.6%。O3污染具有增大0~10 cm土层和降低10~20 cm土层土壤容重的趋势,0~10 cm土壤中气体孔隙度显著减小39.8%,10~20 cm土壤中毛管孔隙度显著增加9.1%和气体孔隙度显著减小32.4%,改变了固、液、气三相比。长期O3污染显著降低土壤全氮含量10.5%和速效钾13.3%,显著增加有效磷40.8%,但对有效氮未产生显著影响。结果表明,长期臭氧污染将改变土壤物理结构和养分物质的生物地球化学循环。     

宁夏农田土壤耕层养分含量的时空变化特征

根据土壤普查资料和实际采样测定结果,探讨了宁夏山区和灌区农田土壤耕层有机质和氮磷钾养分含量的时空变化特征。结果表明,在1970年、1985年和2000年3个时段内,土壤有机质、有效磷和碱解氮含量呈显著或较显著增长态势,土壤速效钾含量近15年在灌区明显下降,土壤氮磷钾全量养分在30年间没有明显变化。从两个地区比较来看,除土壤全磷量外,土壤有机质和其它养分含量都是灌区显著高于山区,而变异系数除土壤全钾外都是山区显著大于灌区。     

有机和常规施肥模式的土壤养分特征及对不同食味型粳稻产量和品质的影响

为探究有机栽培对稻田土壤养分及不同食味型水稻产量和品质形成的影响,本研究以味优高产型粳稻(南粳46和苏香粳100)和味中高产型粳稻(常农粳8号和淮香粳15号)为材料,设置有机和常规2种栽培模式,对多个关键生育期(分蘖期、抽穗期、灌浆结实期和成熟期)的0~10 cm和10~20 cm土层养分含量及不同食味型粳稻的产量和品质进行比较。结果表明,分蘖期到成熟期,0~10 cm和10~20 cm土层速效磷和速效钾含量均表现为常规栽培<有机栽培;除成熟期外,有机栽培下0~10 cm和10~20 cm土层碱解氮和有机质含量在各生育时期均显著大于常规栽培。有机栽培较常规栽培降低了2种食味型粳稻的穗数,降幅均为20%左右,但提高了味中高产粳稻每穗粒数,分别提高了5.60%和6.35%,并降低了味优高产粳稻每穗粒数,分别降低了2.17%和2.52%。通径分析表明,栽培方式和品种对穗数均表现为负效应,其中栽培方式影响最大,品种较栽培方式对千粒重和结实率的影响最大。另外,有机栽培显著改善了2种食味型粳稻的外观品质、食味品质和RVA谱特征值。相关性分析表明,土壤碱解氮含量与直链淀粉含量呈显著负相关、与蛋白质含量呈显著正相关;而速效磷和速效钾含量均与直链淀粉和蛋白质含量呈显著负相关。本研究结果为优化水稻有机栽培技术、提高稻米的产量和品质提供了理论依据。     

半干旱雨养区秸秆带状覆盖种植对土壤水分 及马铃薯产量的影响

水分不足是限制半干旱雨养作物生长的主要因素,地表覆盖能够改善土壤的微环境,从而显著提高作物的产量和水分利用效率。为明确西北半干旱雨养区不同保墒措施下旱地马铃薯的土壤水分特征及其对产量的影响,于2014—2015年设置了玉米秸秆带状覆盖种植(T1)、半膜大垄(T2)、全膜双垄(T3)和露地平作(对照,CK)4种栽培模式,研究了玉米秸秆带状覆盖、地膜覆盖种植对马铃薯产量、土壤水分变化及其利用效率的影响。结果表明:不同覆盖方式能有效改善马铃薯生育期0~200 cm土层土壤水分状况,地膜覆盖对马铃薯生育前期土壤水分保蓄效果较好,秸秆带状覆盖对生育中后期土壤水分状况的改善效果明显。与对照(CK)相比,3种覆盖处理均提高了土壤含水量,其中T1处理效果最好,较CK提高2.8%~7.8%,尤其在伏旱阶段的块茎形成期,0~200 cm土层土壤含水量高于地膜覆盖处理。与CK相比,T1处理马铃薯产量提高10.5%~34.2%,水分利用效率(WUE)提高8.9%~29.8%,达108.9~134.0 kg·hm~(–2)·mm~(–1),商品薯率提高14.7%~38.8%,达82.3%~92.2%。马铃薯产量与生育期耗水量(r=0.836**)呈显著正相关。T1的产量和商品薯率均显著高于T2和T3(P0.05)。可见,玉米秸秆带状覆盖具有显著的纳雨保墒作用,促进马铃薯的生长发育,增产效果显著。其推广应用可有效提高该区降水资源的利用效率,实现马铃薯稳产高产,可作为西北雨养农业区旱地马铃薯生产的高效栽培新模式。     

不同有机肥对盐渍化耕地土壤盐分、养分及棉花产量的影响

为了分析比较不同有机肥对盐渍化土壤盐分及养分改良效果,通过田间试验研究了不同有机肥对盐渍化耕地土壤盐分含量、土壤肥力指标及棉花产量的影响。结果表明:各有机肥处理对土壤盐分的影响在吐絮期效果最好,其中30—90 cm土层中油渣处理表现最为明显,较对照低了69.55%。等量供肥条件下,不同有机肥与化肥对棉花产量的贡献无明显差异。施用不同有机肥对土壤各肥力指标有不同程度的提升,施用油渣能促进盐渍化棉田土壤有机质的积累,尤其在耕层（0—30 cm）较对照处理高出了18.78%～36.85%;同时,油渣对土壤碱解氮提升也有促进作用,苗期时较对照增幅最大,达到32.70%～35.90%;各有机肥处理土壤速效磷含量较对照有不同程度的增加,其中在0—30 cm土层中羊粪和油渣在不同生育期较对照增幅分别为27.20%～47.14%,4.80%～38.57%;羊粪对于土壤速效钾的释放在苗期有良好的效果,较对照提高了5.20%～70.94%。     

辽西褐土区高产土壤理化性质及影响玉米产量的主要因子

  【目的】  土壤耕层结构与肥力水平是影响玉米生长及其产量的重要因素。厘清辽西褐土区不同产量玉米田的土壤结构与肥力水平及其与玉米产量之间的关系,进而提出土壤合理耕层构建的评价指标,最终为该地区玉米产量的提高提供理论基础。  【方法】  本研究在辽西褐土区选取不同产量玉米田共56块,将其分为产量 < 6000、6000～9000和 > 9000 kg/hm2 3个水平,分析调查土壤耕层与犁底层厚度、紧实度、容重、孔隙度、有机质、有效磷、速效钾、碱解氮含量和玉米根系生长状况。采用预测变量重要性分析方法明确影响玉米产量的主要因素,提出辽西褐土区玉米高产所需的土壤耕层结构与肥力特征。  【结果】  玉米产量随土壤耕层厚度增加而增加,随犁底层厚度增加而减小。不同产量玉米田的紧实度、容重和孔隙度在0—10 cm土层差异不大,而在10 cm—犁底层和犁底层差异较大,即产量 > 9000 kg/hm2玉米田的各项结构指标均优于产量 < 9000 kg/hm2玉米田。土壤有机质、有效磷、速效钾和碱解氮等肥力状况在产量 > 9000 kg/hm2玉米田同样优于产量 < 9000 kg/hm2玉米田。不同产量地块的玉米根系生长情况出现明显差异。产量> 9000 kg/hm2玉米田的根干重和根长均明显高于产量 < 9000 kg/hm2玉米田。分土层来看,所有玉米田的根系都主要分布在0—20 cm土层,产量 < 6000、6000～9000和 > 9000 kg/hm2玉米田在0—20 cm土层的根干重分别占0—40 cm总量的83.3%、79.8%和81.1%,根长分别占83.0%、74.6%和71.7%。这不但说明根系对水分和养分的吸收主要集中在0—20 cm土层,同时也表明产量 > 9000 kg/hm2玉米田在20—40 cm土层的根系分布仍然比产量 < 9000 kg/hm2玉米田要丰富。所有结构性质与肥力因素中,耕层厚度和有效磷含量是影响辽西玉米高产的最重要因素。  【结论】  辽西褐土区高产玉米田具有以下特征:耕层厚度18～26 cm,平均23 cm;紧实度低于1000 kPa;耕层土壤容重处于1.14～1.39 g/cm3,平均1.27 g/cm3;耕层土壤总孔隙度为47.4%～58.5%,平均52.2%,毛管孔隙度平均33.5%,通气孔隙度平均18.7%;耕层土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾平均含量分别为14.8 g/kg、34.7 mg/kg、21.2 mg/kg、159.9 mg/kg。提高土壤有效磷含量、增加耕层厚度是培肥中低产田最迫切的任务。     

不同覆盖栽培对马铃薯根际土壤细菌多样性、酶活性及化学性状的影响

为探讨不同覆盖栽培下冬作马铃薯根际土壤微生态环境变化的规律和增产机理,本研究采用高通量测序与传统土壤学相结合的方法,分析不同覆盖栽培[黑地膜覆盖(BFM)、稻草覆盖(RSM)和常规栽培(CK)]对土壤细菌群落结构多样性、酶活性、化学性状、马铃薯生长等方面的影响。结果表明,与RSM和CK相比,BFM提高了根际土壤细菌Chao1指数、生长前期变形菌门和生长后期的酸杆菌门、芽单胞菌门、芽单胞菌属及整个生育期鞘氨醇单胞菌属相对丰度;同时显著提高了整个生育期酸性磷酸酶活性、速效钾含量(除成熟期与RSM差异不显著)。苗期,BFM的土壤有机质、速效磷含量分别比RSM显著提高了28.45%、29.62%,比CK显著提高了13.29%、16.62%;块茎膨大期,BFM的土壤蔗糖酶、过氧化氢酶活性分别比RSM显著提高了18.71%、17.44%,比CK显著提高了158.32%、45.54%;BFM大薯率、产量分别比CK显著提高了20.15%、17.90%。相关性分析表明,土壤细菌多样性指数与碱解氮含量、速效钾含量、有机质含量、pH值呈正相关关系。综上,不同栽培模式根际土壤细菌多样性与酶活性相互影响,共同维持土壤质量;黑地膜覆盖能明显改善根际土壤微生态环境,提高土壤生物活性和养分有效性,促进植株生长发育,最终提高马铃薯产量。本研究为有效指导广西冬作马铃薯生产提供了理论依据。