砒砂岩区小流域土壤有机质空间分布特征及其影响因素

为了探究砒砂岩区小流域土壤有机质空间分布特征,该文以砒砂岩区典型流域鲍家沟小流域为研究对象。采用网格法布设取样点,2018年7月取样,按照0～20、20～40、40～60 cm划分取样层次。采用重铬酸钾外加热法测定土壤有机质,采用激光粒度测定仪测定土壤粒度,采用样方拍照法计算植被覆盖度。运用地统计学和约束性排序相结合的方法,研究环境因子影响下砒砂岩区土壤有机质的空间变异特征。结果表明:砒砂岩区小流域土壤有机质质量分数在0.98～15.45 g/kg之间,不同地形土壤有机质含量呈沟底坡面山脊的规律;研究区土壤有机质的空间分布规律可以用半方差函数的指数模型进行良好的模拟,块金效应在55.1%～57.5%范围内,属中等程度变异。小流域土壤有机质呈中间高边缘低的规律;冗余分析的结果显示,第1轴的特征值为0.58,解释量为58%,第1轴对响应变量的累积解释量为96.1%,前两轴对响应变量的累计解释量达到了99.3%。各环境因子与第1排序轴的相关系数大小顺序为植被覆盖度土壤侵蚀程度土壤颗粒平均粒径坡位高程坡度,第1排序轴可以定义为植被-土壤侵蚀因子,坡度因子与第2排序轴的相关系数高于其他环境因子,第2排序轴可以定义为坡度因子。植被覆盖度是影响砒砂岩区小流域土壤有机质空间变异的主导因素,土壤侵蚀程度是决定土壤有机质垂向变异的关键因素。砒砂岩区的土层浅薄且贫瘠的地带,不宜开展大面积的整地和造林工作,而土层深厚且水肥条件良好的区域可以营造合理密度的灌木林、乔木林以及经济林。     

不同沙埋程度下带状沙障的防风固沙效果研究

沙障在防护过程中,易发生沙障沙埋现象。为了对比分析不同沙埋程度下沙障的防风固沙效果差异,该文通过风洞模拟和野外试验相结合的方法,研究了沙袋沙障在裸露、浅埋、深埋3种状态下,防护区近地层风流场、输沙通量等风沙运动规律,并以未设置沙障的流沙区作为对照,明确了沙埋过程中沙障的防风固沙效果变化规律。结果表明,沙障在经历裸露至深埋过程中:1)对过境气流的防护距离、防护高度逐渐减小,近地层风速廓线变化趋势与对照相同,并逐渐服从对数函数;2)沙障防护区输沙分布高度显著降低(P0.01),输沙分布高度由42 cm(裸露)降低至34 cm(浅埋),最终降至28 cm(深埋),而对照的输沙分布高度为24 cm;3)近地层输沙率分布曲线逐渐服从对数函数,0～50 cm高度范围输沙量也呈现递增趋势;4)3种埋设深度野外试验说明,经过两个风季后,裸露、浅埋、深埋的沙袋沙障防护区土壤风蚀呈现降低趋势,风蚀深度分别比对照降低了18.53%、72.97%、80.40%。研究可以为沙障高度优化及应用技术提升提供理论依据。     

不同酸碱性紫色土的硝化活性及微生物群落组成

为研究紫色土中的硝化作用、总微生物和硝化微生物的群落结构,以重庆永川的酸性紫色土(p H=5.3)和中性紫色土(p H=7.2)以及四川盐亭的石灰性紫色土(p H=8.5)为研究对象,采用稳定性同位素标记技术进行培养实验,并通过Miseq测序对三种紫色土微生物群落结构进行分析。每种土样共设有三种处理,包括~(13)CO_2标记处理、~(12)CO_2对照处理和~(13)CO_2+C_2H_2对照处理。结果表明,中性紫色土(p H=7.2)和石灰性紫色土(p H=8.5)经过56 d的培养后发生了强烈的硝化作用,而酸性紫色土(p H=5.3)中未发生明显的硝化作用,并且硝化作用类型都以自养硝化为主。三种紫色土中都存在着变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、绿弯菌门(Chloroflexi)、放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和芽单胞菌门(Gemmatimonadetes),其中变形菌门在三种紫色土中都大约占有20%的比例。中性紫色土和石灰性紫色土各处理中硝化螺旋菌门(Nitrospirae)百分比大于酸性紫色土各处理。三种紫色土各处理中的氨氧化细菌(Ammonia-oxidizing bacteria,AOB)主要以亚硝化螺菌属(Nitrosospira)为主,亚硝酸氧化细菌(Nitrite-oxidizing bacteria,NOB)主要以硝化螺菌属(Nitrospira)为主。且NOB/AOB的值在三种紫色土各处理中最高可达到13,这意味着全程氨氧化细菌(Comammox)可能在紫色土的硝化作用中占据重要贡献。     

生物炭与氮肥配施改善土壤团聚体结构提高红枣产量

探讨花生壳生物炭配施氮肥对华北平原枣区土壤机械稳定性和水稳性团聚体的分布、稳定性及红枣产量的影响,阐明土壤和枣树对生物炭与氮肥培肥效果的响应,为枣区土壤结构改良和合理培肥制度建立科学依据。通过3 a(2013—2015)田间定位试验,设置生物炭用量4个水平(0,2.5,5和10 t/hm2)、氮肥用量3个水平(300,450和600 kg/hm2),利用干、湿筛法得到不同粒级的土壤团聚体含量。结果表明:与对照相比,生物炭与氮肥配施对机械稳定性团聚体的平均质量直径(MWD,mean weight diameter)、几何平均直径(geometric mean diameter,GMD)和0.25 mm大团聚体质量分数无显著影响,但0.25 mm水稳性大团聚体含量则显著提高20.7%,水稳性团聚体的MWD和GMD较对照分别显著增加29.2%和27.2%。同时,各配施处理降低了土壤团聚体破坏率,最大降幅为27.1%。与对照相比,中、高用量的生物炭与氮肥配施显著提高土壤有机碳含量,且有机碳含量与MWD和GMD均达到了显著水平(P0.05)。生物炭施入土壤1 a后,随试验时间的推移,与氮肥的培肥效果越来越明显,红枣产量呈上升趋势。综合分析认为,生物炭与氮肥配施对枣区土壤水稳性大团聚体的形成、土壤结构及稳定性提升效果显著,有利于缓解枣区土壤质量退化问题和提高红枣产量。     

不同材质传热风道性能及蓄热土壤温度场CFD模拟

风道在园艺设施中应用较为广泛,通常作为土壤及墙体热量传递的载体。该文搭建了风道传热试验台,以聚氯乙烯管道(polyvinyl chloride pipe,PVC)、镀锌铁皮管道(galvanized iron pipe,GI)及钢筋网外缠绕土工布管道(steel mesh skeleton-geotextile composite pipe,SFG)3种管材作为传热风道,以土壤为蓄热体进行试验,结合计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)对蓄热土壤温度场进行分析。结果表明,SFG的传热效果最好,测试期间的换热量达到299.44 kJ,约是GI的4倍、PVC的3倍;SFG进、出口上、下、左、右4个方向的有效蓄热范围均远大于240 mm,PVC与GI的有效蓄热范围相似;通过CFD所建立的3个传热风道计算模型的最大相对误差为4.4%,模拟发现蓄热土壤截面温度从进风口到出风口具有一定的"坡降"。因此,SFG的传热效果明显优于PVC与GI,具有较高的应用潜力和一定的推广价值。     

氧化铁试纸法测定土壤有效磷的条件探索

对氧化铁试纸法测定土壤有效磷的各种影响因素进行了探索,结果表明:采用本文介绍的方法制得的氧化铁试纸,表面的最大吸磷容量可达26 μg/cm2,能满足常规土壤的测定要求.在称样量为1 g的条件下,氧化铁试纸表面积以40 cm2为宜;提取介质的pH需调至7.0;提取振荡时间必须在4 h以上;温度对磷提取影响很大,提取时必须控制温度,否则需做温度校正曲线,脱洗过程中,采用40 mL 0.2 mol/L H2SO4脱洗60 min较为合适.当试纸插入土壤进行直接测定时,在土壤田间持水量20%～40%范围内,3种土壤的氧化铁试纸磷几乎不受土壤含水量变化的影响.但当土壤田间持水量在60%以上时,氧化铁试纸磷则随田间持水量的升高而直线上升.氧化铁试纸对不同形态无机磷的提取能力大小顺序为:Al-P>Ca2-P>Ca8-P>Fe-P>Ca10-P,对Ca8-P、Fe-P和Ca10-P也有一定的提取能力,可能是该方法能较好评价土壤磷素有效性状况的主要原因.     

拮抗油菜菌核病菌的链霉菌分离筛选与鉴定

从甘肃省河西走廊改良后的盐碱地分离链霉菌用于油菜菌核病菌的拮抗研究,并对拮抗菌进行鉴定。分离得到10株不同菌落形态的链霉菌,其中有2菌株对油菜菌核病有拮抗作用,编号Ⅲ22-3-3和Ⅲ22-3-12。与油菜菌核病进行对峙培养结果发现,Ⅲ22-3-3和Ⅲ22-3-12抑菌圈直径分别为1.2和0.9cm;离体叶菌丝接种试验表明,Ⅲ22-3-3和Ⅲ22-3-12对油菜菌核病菌的防治效果分别达63.5%和49.1%;Ⅲ22-3-12能在油菜菌核上定殖并寄生分解菌核,同对照相比菌核萌发率下降18.2%;通过形态培养特征、生理生化特征和16S rDNA鉴定表明,Ⅲ22-3-3为产水链霉菌(Streptomyces hydrogenans),Ⅲ22-3-12为球孢链霉菌(Streptomyces globisporus)。 [     

种植年限对香草兰生理状况及根际土壤微生物区系的影响

对不同种植年限香草兰园植株生理指标及根际土壤微生物区系进行测定分析。结果表明:10 a以上园龄的香草兰叶片净光合速率、蒸腾速率和叶绿素含量显著降低,而0～5 a园龄香草兰叶片各生理指标并无显著性差异。平板稀释涂布结果显示:5、10和20 a园龄香草兰根际可培养细菌和放线菌数量显著低于新植园,根际细菌与新植园相比分别降低了58.4%、91.6%、96.7%;根际真菌及尖孢镰刀菌数量呈相反趋势,与新植园相比,真菌数量分别是新植园的1.6、2.1和3.4倍。综上所述,种植10 a以上的香草兰园植株生长代谢缓慢,土壤微生物由细菌型向真菌型转变,微生物区系失衡。     

Texture and chemical composition of soils from shrimp ponds near Choluteca, Honduras

Analyses of bottom soils from three recently-established (newer) and three older ponds on each of two, semi-intensive shrimp farms near Choluteca, Honduras, revealed that the 0 to 2.5 cm layer had greater concentrations of most variables than deeper layers. Concentrations of total carbon, nitrogen, sulphur, phosphorus, calcium, iron, manganese, and zinc were greater in older than in newer ponds on one or the other of the farms. After 8–11 y of continuous production, total carbon concentrations varied over pond bottoms, and concentrations usually were greatest (1.5–2.5%) in inlet sections. Nitrogen concentrations were about 20% those of carbon and changes in nitrogen concentration closely followed those of carbon. Precipitation of iron pyrite (FeS₂) in anaerobic soil layers was the apparent cause of sulphur accumulation in older ponds. Phosphorus accumulated in older ponds on the farm where heavy doses of fertilizer were applied. Soils of both older and newer ponds on both farms had large accumulations of major cations, a large portion of which were water-soluble salts. There was no evidence of development of adverse soil quality in older ponds.     

根系产生的有机酸对根际土壤养分活化的影响

本试验以采自中国东北3个地点的4种土壤,即棕色针叶林土、暗棕壤、黑土与黑钙土为材料,对根系分泌的两种有机酸及水在活化根际矿质养分方面的作用进行了模拟与比较。结果表明:有机酸能够活化养分,其程度主要取决于有机酸的数量和类型以及供试土壤的理化和生物化学性质;对于所有土壤类型,柠檬酸对Fe, Mn, Cu和Zn的活化效率明显高于苹果酸,而对于P, K, Ca 和Mg的活化效率并不是很高,有时甚至较苹果酸为低;所有元素的溶液浓度均随所加柠檬酸数量的增加而增加。图2表3参9。