保护性耕作对麦-豆轮作条件下土壤团聚体组成及有机碳含量的影响

在位于黄土高原西部半干旱区定西市李家堡镇设置不同保护性耕作试验,对不同麦-豆轮作次序下0~5cm,5~10 cm,10~30 cm土壤机械稳定性团聚体和水稳性团聚体组成、团聚体稳定系数及土壤总有机碳含量进行了测定。结果表明:经过5年的轮作后,干筛法获得的机械稳定性团聚体在两种轮作次序下均以大团聚体为主,但处理间各层次的表现无明显规律;相对于传统耕作,免耕 秸秆覆盖、传统耕作 秸秆还田以及免耕不覆盖处理在两种轮作次序下均能不同程度地提高各层次土壤水稳性团聚体含量和团聚体稳定率;各层次土壤免耕 秸秆覆盖、传统耕作 秸秆还田土壤总有机碳含量均较传统耕作处理有提高,而免耕不覆盖处理土壤总有机碳含量在麦→豆→麦序列下比传统耕作处理高,在豆→麦→豆序列下比传统耕作处理低。     

不同耕作方式对植烟土壤团聚体分布及稳定性的影响*

为探究植烟土壤团聚体分布及稳定性对不同耕作方式的响应,以丘陵烟区烟田黄壤土为研究对象,通过田间定位试验,设置深松1遍(T1)、常规旋耕2遍(T2)和翻耕1遍+旋耕1遍(T3)3个处理,研究不同耕作方式对植烟土壤团聚体分布及稳定性的影响,包括对力稳定性团聚体含量、水稳定性团聚体含量、团聚体平均重量直径、水稳性团聚体稳定率、构体破碎率和不稳定团粒指数进行测定与分析。结果表明：与翻耕1遍+旋耕1遍处理相比,深松1遍和旋耕2遍处理可使0~20cm土壤层的0.25-2mm粒级团聚体的力稳性团聚体数量显著提高,20~30cm土壤层的＞0.25mm粒级团聚体的力稳性团聚体数量显著提高。深松1遍和旋耕2遍处理可使0~10cm和20~30cm土壤层的平均重量直径(干筛)值和0~30cm土壤层的平均重量直径(湿筛)值显著提高。深松1遍处理可使0~10cm土壤层的水稳性团聚体稳定率增大,而旋耕2遍处理可使10~20cm和20~30cm土壤层的水稳性团聚体稳定率增大。上述研究结果说明,采用适宜的耕作方式将有助于植烟土壤团聚体形成和稳定性的提升,为优化丘陵烟区耕作方式提供理论支撑。     

不同降雨强度对紫色土坡面侵蚀过程的影响

为研究不同雨强对紫色土坡面侵蚀过程的影响,通过人工模拟降雨试验和室内分析,采用降雨总量(30mm)一定、降雨历时不定的原则,在2种覆盖度(50%和75%)下,分析了3个雨强(0.5,1.0,1.5mm/min)对紫色土土壤坡面产流产沙的影响。结果表明:在50%和75%覆盖度下,(1)雨强越大紫色土坡面产流总量和径流率越大。相同时间内,不同雨强(0.5,1.0,1.5mm/min)下的2种覆盖度产流量分别占坡面产流总量的18%,30%,52%。(2)雨强越大紫色土坡面产沙量和侵蚀率越大。相同时间内,不同雨强(0.5,1.0,1.5mm/min)下,2种覆盖度产沙量分别占坡面产沙总量的13%,33%,54%。(3)紫色土坡面侵蚀泥沙中的水稳性团聚体的粒径主要集中在0.25,3mm,分别占泥沙总量的74%和67%,0.25~3mm粒径的水稳性团聚体分别占泥沙总量的30%和26%。(4)相关分析表明,雨强和紫色土坡面产流产沙量均为极显著正相关(P0.01)。雨强与产沙量之间均拟合为一次线性方程;雨强与产流量之间分别拟合为一次线性方程和二次方程。研究结果为控制紫色土坡面水土流失和揭示其相关侵蚀机理提供参考。     

3种改良剂对滨海盐碱地土壤理化性状及玉米生长的影响

为探讨不同改良剂对滨海盐碱地的改良效果及其对玉米生长的影响,采用盆栽试验研究了钙制剂（GZJ）、糠醛渣（KQZ）和风化煤（FHM）对中度滨海盐碱土理化性质及对玉米株高、叶绿素和产量的影响,试验处理（用量）分别为GZJ1（15 t·hm^-2）、GZJ2（22.5 t·hm^-2）、KQZ1（30 t·hm^-2）、KQZ2（45 t·hm^-2）、FHM1（30 t·hm^-2）和FHM2（45 t·hm^-2）。结果表明,与不添加改良剂（CK）相比较,3种改良剂均能提高盐碱土阳离子交换量（CEC）,增幅为17.53%~49.45%,3种改良剂均能降低土壤容重和含盐量,两个用量的糠醛渣和较高量的风化煤均能降低土壤容重,降幅为7.80%~12.06%,降低土壤含盐量效果显著的是两个用量的风化煤和较低量的钙制剂,降幅为13.19%~19.33%;钙制剂和糠醛渣能显著提高水稳性团聚体（0.25~0.5 mm和0.5~1 mm）数量的百分比,分别提高了5.36~6.59个百分点和1.92~2.81个百分点,降低微团聚体（<0.25 mm）数量的百分比,降低了9.93~11.52个百分点。施用30 t· hm^-2糠醛渣改善盐碱地土壤理化性质的综合效果最好。糠醛渣和风化煤明显增加玉米不同时期的株高和叶绿素含量（SPAD值）,玉米成熟期株高增加了9.71%~13.09%,拔节期SPAD值提高了10.13%~16.44%。3种改良剂明显增加玉米穗粒数和单株产量,分别增加了15.97%~37.43%和25.86%~49.65%,30 t·hm^-2糠醛渣增产效果最好。研究表明,钙制剂、糠醛渣和风化煤对中度滨海盐碱地均具有改良作用,均能提高玉米穗粒数和产量,3种改良剂不同用量间的改良效果无显著差异。糠醛渣的综合改良效果优于风化煤和钙制剂,30 t·hm^-2糠醛渣综合改良效果最佳。     

黄土高原旱地不同种植系统对土壤水稳性团聚体及碳氮分布的影响

以黄土高原连续进行了27年的长期定位试验为对象,研究了粮-草长周期轮作、粮-豆短周期轮作、玉米连作和小麦连作系统土壤团聚体及其碳氮分布特征,并分析了土壤碳氮分布与土壤团聚体及其碳氮含量之间的关系。结果表明:黄土高原旱作农田土壤中0.053 mm团聚体含量最高,占土壤质量的35%,长周期轮作系统0~20 cm和20~40 cm土层土壤0.25~2 mm团聚体含量高于玉米连作、小麦连作和短周期轮作系统,而0.053 mm团聚体含量低于这3种轮作系统,且长周期轮作系统土壤团聚体的平均重量直径和几何平均直径也较高。种植系统对团聚体有机碳和全氮分布的影响主要体现在0~20 cm土层土壤,长周期轮作系统土壤中2 mm和0.25~2 mm团聚体有机碳含量显著高于其他种植系统,0.25 mm团聚体有机碳含量与其他种植系统差异不显著。长周期轮作系统团聚体全氮含量均显著高于其他种植系统,碳氮比则呈现出相反的趋势。土壤总有机碳、氮含量与团聚体有机碳、氮含量呈极显著正相关关系。土壤有机碳和全氮含量的变化主要取决于0.25~2 mm和0.053~0.25 mm团聚体有机碳和全氮的变化,而且有豆科植物苜蓿长期参与的长周期轮作系统可以有效改善土壤结构,提高土壤和团聚体的有机碳和全氮含量。     

几株产荚膜细菌在土壤水稳性团聚体形成中的作用

试验研究几株产荚膜细菌在土壤水稳定性团聚体形成中的作用结果表明,菌株次生代谢产物即发酵物在土壤水稳定性团聚体形成中起作用,而菌体本身不起作用。细菌能够显著促进>0.25mm土壤水稳定性团聚体的形成,其效果随加入C源物质而异,蔗糖效果优于小麦秸秆和玉米秸秆,风化煤几乎不起作用。加入不同C源物质时,菌株之间表现出明显差异。     

秸秆还田与浅埋滴灌对玉米耕层土壤水稳性团聚体及其碳含量的影响

为探明秸秆还田与灌溉方式对玉米田耕层土壤水稳性团聚体及其碳含量的影响,本研究于2019—2020年进行玉米秸秆还田定位试验,采用裂区设计,主处理设秸秆还田（S⁺）和秸秆离田（S^-）,副处理设传统畦灌（F）和浅埋滴灌（D）,分析秸秆还田和不同灌溉方式下耕层土壤水稳性团聚体含量、稳定性及其有机碳固持变化特征。秸秆还田可显著提高耕层土壤0.25~5 mm粒径的水稳性团聚体含量,浅埋滴灌可显著提高0.25~1 mm粒径水稳性团聚体含量,秸秆还田与浅埋滴灌互作对>0.25 mm粒径的水稳性大团聚体含量的提高均有正效应;秸秆还田可显著提高>0.25 mm粒径的团聚体含量（R_0.25）,降低不稳定团粒指数（E_LT）,浅埋滴灌可显著提高团聚体平均质量直径（MWD）,秸秆还田与浅埋滴灌互作可显著增加水稳性团聚体平均质量直径（MWD）和几何平均直径（GMD）,从而提高团聚体稳定性;秸秆还田与浅埋滴灌互作效应还可显著提高0.5~3 mm粒径的水稳性大团聚体中有机碳含量,提高1~3 mm粒径水稳性大团聚体有机碳富集系数,从而提高土壤有机碳含量;秸秆还田、浅埋滴灌均可优化土壤三相比,且在吐丝期作用更为明显,秸秆还田与浅埋滴灌互作可显著提高土壤气相占比和广义土壤结构指数。秸秆还田与浅埋滴灌对提高耕层土壤水稳性大团聚体含量及其稳定性作用明显,可增加0.5~3 mm粒径水稳性大团聚体有机碳含量,提高其有机碳富集系数,优化土壤三相比。秸秆还田配合浅埋滴灌种植模式可作为改土培肥、提高耕地质量的种植方式。     

土地利用方式对喀斯特峡谷区土壤水稳性团聚体的影响

[目的]全面评价土地利用方式对喀斯特峡谷区土壤结构退化的影响.[方法]采用空间代替时间的方法,开展了不同土地利用方式对土壤水稳性团聚体分布特征及稳定性的研究.[结果]①不同土地利用方式均以＞0.25 mm粒径水稳性团聚体为主,其量变化、MWD、GMD均表现为林草间作地＞荒草地＞退耕还草地＞耕地;②在不同土层中,不同土地...     

退耕地三倍体毛白杨林地细根生物量及其与土壤水稳性团聚体的关系

以未退耕的陡坡耕地作对比,对退耕还林(草)4年后2种草本层模式的三倍体毛白杨林地进行≤1 mm细根生物量及土壤水稳性团聚体(WSA)含量的研究.结果表明:2种林地的林木细根生物量均为上层＞中层＞下层,比值均约为50:30:20,黑麦草林地林木细根年平均生物量约为自然草林地的2倍;但就总细根量来说,自然单根系大于黑麦草根系,是黑麦草的4.4倍;林地的水稳性团聚体含量和未退耕地在总量上差别不大,但林地上层和中层大粒级的水稳性团聚体含量明显高于未退耕地;相关性分析结果表明,≤1 mm细根能提高大粒级及水稳性团聚体含量及水稳性团聚体总量.     

秸秆还田对瘠薄红壤水稻土团聚体内酶活性及养分分布的影响

【目的】研究秸秆还田配施粪肥与化肥对红壤水稻土水稳性团聚体粒级组成、团聚体微域空间内养分及酶活性分布的影响,为提高秸秆还田在改造中低产田中的利用效益提供理论依据。【方法】依托于鹰潭农田生态系统国家野外科学观测研究站24年(1990—2014)的长期定位试验,施肥处理包括:不施肥处理(CK)、全量秸秆还田配施粪肥(SM)、全量秸秆还田配施粪肥与氮肥(NSM)、全量秸秆还田配施粪肥与氮磷钾肥(NPKSM)。利用湿筛的方法得到5个粒级的水稳性团聚体:2 mm、1—2 mm、0.25—1 mm、0.053—0.25 mm和0.053 mm。测定水稳性团聚体内C、N、P养分含量以及转化酶、脲酶和酸性磷酸酶活性。【结果】长期秸秆还田配施粪肥尤其是配施化肥显著增加了大团聚体(0.25 mm)含量,降低了微团聚体(0.25 mm)的含量,增大了水稳性团聚体平均当量直径,显著改善了土壤团粒结构。秸秆还田配施粪肥与化肥显著提高团聚体微域空间内的酶活性,NSM处理对团聚体内转化酶和脲酶的活性影响最为显著,NPKSM处理对团聚体各粒级内酸性磷酸酶活性影响最为显著。与CK相比,NSM处理的转化酶在5个粒级内增加量是20.3%—396.2%,脲酶的增加量是58.6%—372.1%。NPKSM处理的酸性磷酸酶在各粒级的增加量是48.9%—94.5%。与CK相比,NSM处理下,有机碳在各个粒级的增量是31.6%—65.1%;全氮在各粒级内的增加量是19.8%—51.9%;NPKSM处理下,速效磷含量在各粒级内的增加量最大是:7.4—10倍;集成推进树(ABT)分析表明,有机碳对转化酶活性影响最大,占40.6%。团聚体粒级组成对脲酶活性的相对影响最大,占44.9%;速效磷对酸性磷酸酶的活性影响最大,占41%。非度量多维尺度(NMDS)对团聚体样本排序结果显示,与CK、SM和NSM相比,NPKSM处理对土壤理化性质的影响更为显著,SM及NSM处理的肥效性相似。【结论】秸秆还田与粪肥、化肥配合施用显著提高了水稳性团聚体的平均当量直径,显著增加了团聚体内有机碳、氮和速效磷的含量以及土壤酶活性,是改善土壤团粒结构,提高红壤生物功能和生产力的有效措施。