陕西省农田土壤紧实度空间变异及其影响因素

为探明陕西省农田土壤紧实度现状及区域差异,2013年在全省选取228个调查点,对1 100多块地的农田土壤紧实度进行调查。结果表明:陕西省农田耕层土壤紧实度为250.0~2 080.0kPa,平均为781.3kPa,变异性中等;全省各区犁底层紧实度为716.0~5 650.0kPa,平均为2 900.5kPa,中等变异。耕层土壤紧实度以关中东部和陕南东部较大,1 000kPa以上,陕北大部分县区耕层比较疏松;犁底层紧实度以关中地区及陕南东部较大,在3 000kPa以上,陕北地区犁底层紧实度普遍较低。耕层土壤紧实度主要受区域位置、农田利用类型、地形、作物类型、耕作方式及土壤类型影响(P0.05);犁底层紧实度受区域位置、作物类型、地形、耕作方式、熟制、机耕年限、灌溉情况、土壤类型以及土壤含水量等因素影响(P0.05)。     

腐植酸在土壤中迁移的模拟实验研究

浅层地下水中的腐植酸与人体健康密切相关,腐植酸在土壤中的迁移影响土壤和地下水中腐植酸含量.采用土柱模拟实验,研究了不同条件下腐植酸的迁移规律.结果表明,腐植酸的出水浓度随时间逐渐升高,最后趋于稳定;同一时间段内,初始浓度为15 mg·L-1时的出水浓度比10 mg·L-1时高,且早24 h达到稳定浓度;淋滤液pH为9时的出水浓度比pH为4时高,且早16 h达到稳定浓度;粉质粘土柱对腐植酸的吸附和阻滞作用大于砂壤土柱,出水浓度较低.晚32 h达到稳定浓度;土层厚为5 cm的土柱出水浓度高于15 cm土柱,早32 h达到稳定浓度.分析认为,土壤对腐植酸的吸附作用是出水浓度变化的主要原因,腐植酸和土壤的理化性质是影响腐植酸在土壤中迁移的主要因素.     

植被重建对沙地采伐迹地土壤肥力的作用研究

以植被重建后的科尔沁沙地为研究对象,采用野外采样与实验室检测分析相结合的方法,对其南缘樟子松固沙林采伐迹地上的更新树种林下土壤特性演变特征进行研究,运用模糊综合评判法,选用7项评价指标对植被重建后土壤肥力特征进行综合评价。结果表明,植被重建后,土壤肥力各指标均有所提高,其中五角枫林地有机质、全氮、速效钾增幅最大,红刺榆林地碱解氮、全钾增幅最大,彰武松、樟子松林地全磷、有效磷增幅最大;4种植被重建类型对土壤肥力的综合改良效果为五角枫(0.8735)彰武松(0.6494)红刺榆(0.5618)樟子松(0.4814),该评价结果可为当地植被恢复提供一定参考。     

海南岛桉树人工林土壤微生物功能多样性特征

运用Biolog-ECO微平板技术,对海南岛4龄桉树人工林不同土层深度的土壤微生物群落功能多样性的动态变化进行分析。结果表明:随着培养时间的延长,土壤微生物平均AWCD逐渐增大,代谢活性逐渐增强,300h时AWCD值下层土中层土上层土;不同土层微生物对胺类碳源利用率最高,酚酸类、氨基酸类和多聚物类次之,碳水化合物和羧酸类最低;随着土层深度增加Shannon多样性指数(H)逐渐增大,20~30cmMc Intosh丰富度指数(U)和Simpson优势度指数(D)明显高于其他土层,而Mc Intosh均匀度指数(E)又显著较低,0~10cm土层的Shannon多样性指数(H)、Simpson优势度指数(D)和Mc Intosh丰富度指数(U)均较低,即桉树人工林表层土壤的微生物活性受到不同程度的抑制;主成分分析(PCA)表明,在31种碳源中提取的2个主成分因子分别可以解释所有变量方差的41.65%和32.51%,对PC1和PC2起分异作用的主要碳源为碳水化合物、氨基酸及其衍生物类和胺类;土壤微生物功能多样性还受土壤性状的综合调控,尤其与土壤有机质、土壤容重和土壤碱解氮含量相关性最明显。     

荒漠草原不同沙化草地柠条灌丛表层土壤固碳研究

为系统认识荒漠草原柠条灌丛灌草植被长期影响下土壤有机碳演变规律,以天然草地(T1)、灰钙土草地(T2)、结皮草地(T3)、固定沙丘草地(T4)、半固定沙丘草地(T5)、流动沙丘草地(T6)6个不同沙化梯度草地为研究对象,分析大中小3个冠幅尺度灌丛内外土壤的固碳效应。结果表明:(1)各沙化梯度草地柠条(灌丛内外)比较:土壤总有机碳(TOC)含量在流动沙丘草地最低(P0.01),在天然草地最高(P0.01)。灌丛内活性有机碳(AOC)含量在结皮草地最高(P0.01),灌丛内结皮的存在对AOC的固定起到了重要作用。(2)各沙化梯度草地大中小柠条灌丛比较:灌丛内部,总体上中等冠幅灌丛TOC、AOC、惰性有机碳(NOC)含量最高(P0.01),柠条灌丛发育中期是柠条草地土壤有机碳积累的一个拐点,也是灌丛内部\"肥岛效应\"最集中的体现;灌丛外部、结皮草地和流动沙丘草地的小灌丛TOC、NOC含量极显著高于大灌丛,活性有机碳的变化规律与之相反。研究认为:随着柠条灌丛的发育,土壤固碳先增加后降低,在中等冠幅尺度下固碳效益最显著。柠条灌丛土壤固碳效应可能是灌木和地表结皮的综合作用。     

黄河下游引黄灌区弃土区不同土地利用方式改良土壤功能评价

[目的]探讨黄河下游引黄灌区弃土区不同土地利用方式对土壤改良的影响,为该区集中弃土区水土保持生态建设中植被恢复模式的构建提供科学依据和技术参考。[方法]以山东省滨州市小开河引黄灌区的刺槐纯林、杨树+花生农林间作和大豆农田为研究对象,测定分析不同土地利用方式下的土壤抗侵蚀能力、土壤蓄水性能及土壤养分含量等指标。采用模糊数学隶属函数法对3种土地利用方式的改良土壤功能进行综合评价。[结果]3种土地利用方式可显著增强土壤抗蚀性、改善土壤物理结构、增强土壤蓄水性能和土壤养分。土壤抗蚀能力依次表现为:杨树+花生农林间作大豆农田刺槐纯林裸地。大豆农田改善土壤物理性状能力优于刺槐纯林和农林间作;土壤蓄水能力表现为:大豆农田刺槐纯林农林间作裸地;在增强土壤渗透、减少地表径流方面,农林间作最好,刺槐纯林次之,大豆农田最差。土壤有机质、速效氮和速效磷含量均表现为:大豆农田农林间作刺槐纯林裸地,而土壤速效钾含量表现为:刺槐纯林大豆农田农林间作裸地。[结论]引黄灌区弃土区改良土壤功能强弱综合评价为:大豆农田杨树+花生农林间作刺槐纯林。建议在该区域水土流失治理的土地利用方式选择上优先采用大豆农田,其次为农林间作。     

西北地区种植甘草对土壤次生盐渍化的影响

[目的]研究西北地区植被特征指标与土壤表层盐含量、碱性间的相互关系,为该区土壤次生盐渍化防治工作提供科学依据。[方法]以甘草(Glycyrrhiza uralensis)植被和其下部土壤为研究对象,通过测定甘草植被的盖度、高度、地上生物量和其下部土壤表层(0—5cm)的含水率、pH值、电导率、盐含量等指标,并利用SPSS统计软件进行分析。[结果]甘草植被的盖度、高度、地上生物量和其下部土壤的含水率均随甘草生长年限的增加呈显著升高的趋势(p0.05),而土壤的pH值、电导率、盐含量正好相反,均表现出显著降低的趋势(p0.05);相关分析结果显示,耕地表层土壤的pH值、盐含量与甘草植被特征指标间呈显著的负相关关系,相关系数的大小顺序均为:植被盖度植株高度地上生物量;回归分析显示,土壤pH值和盐含量与甘草植被的这3个性状指标间均表现为负线性函数关系,甘草植被的盖度、高度、地上生物量每提高1个单位,可使土壤表层的pH值分别下降0.012,0.011和0.002,盐含量分别降低0.108,0.107,0.015g/kg。[结论]西北干旱地区耕地中种植甘草对其下部土壤表层的盐含量和碱性(pH值)影响显著,其中植被的盖度对表层土壤的盐碱影响最大;从耕地表层抑盐角度考虑,应优先选择种植枝叶稠密、植株高大的作物。     

水土保持与荒漠化防治专业土壤侵蚀原理课程教学改革

[目的]为进一步优化课程教学,提高教学质量,对土壤侵蚀原理课程的内容、教学方法等方面做了一些新的改革与探索。[方法]在全面分析土壤侵蚀原理课程教学存在问题的基础上,结合当前高等学校教育教学方法改革目标,就本课程教学内容安排和教学方法革新等方面进行了实践与探索。[结果]整合了课程教学内容和试验内容,突出课程的理论性和实用性。在教学过程中,增加了课堂讨论环节。优化了课程考核方法,提高了学生平时学习和实践能力的考核权重。[结论]对于土壤侵蚀原理课程,通过上述教学改革,可以激发学生的学习积极性和主动性,取得良好的教学效果。     

生物肥料磷的利用效率：生物有效性和组分

Although to date some technologies producing bio-based phosphorus (P) fertilizers have been proposed and implemented, the efficient use of the recovered products is still limited due to legislative constraints and lack of insights in the P release with time and in the corresponding mechanisms. The aim of this work was to evaluate the fertilizer performance in terms of P release and use efficiency of recovered struvite, FePO₄-sludge, digestate, and animal manure as compared to fossil reserve-based mineral triple superphosphate (TSP). First, product physicochemical characteristics and P fractions in the context of European fertilizer legislation were assessed. Next, a controlled greenhouse experiment was set up to evaluate plant reactions as well as changes of P availability in a nutrient-rich sandy soil with high P status and a nutrient-poor Rheinsand soil with low P status. Soil P fractions were determined in the extracts with water, ammonium lactate and CaCl₂, and in soil solution sampled with Rhizon soil moisture samplers. Based on all results, it is worth conducting long-term field trials to evaluate the P release effect of struvite and digestate as compared to animal manure and TSP on different soil types with varying P status. These products showed promise as sustainable substitutes for conventional P fertilizers and could contribute to a more efficient use of P in agriculture. A refined classification of P application standards/recommendations in terms of soil P status, soil texture, and fertilizer characteristics, next to the crop P demand, is recommended. Moreover, the additional use of Rhizon samplers for determination of direct available P, including dissolved organic P, is proposed for better understanding and categorization of different P fertilizers in environmental and fertilizer legislations.     

周年耕作方式对砂姜黑土农田土壤养分及作物产量的影响

为探明适宜于砂姜黑土农田的周年耕作方式, 提升砂姜黑土农田地力及作物产量, 在冬小麦?夏玉米一年两熟种植制度下, 设置多年定位夏玉米季?冬小麦季免耕?旋耕(对照)、免耕?深耕、深松?旋耕、深松?免耕、免耕?免耕5种周年耕作方式田间试验, 在定位处理的第4个周年研究耕作方式对砂姜黑土农田土壤有机碳含量、土壤养分及其对作物产量的影响。结果表明, 在秸秆全量还田条件下, 与试验开始前相比, 各处理0~20 cm土层土壤有机碳、全氮、速效钾含量均有所增加。与对照相比, 其他处理均增加周年内0~20 cm土层土壤有机碳和全氮含量。免耕?深耕、深松?旋耕、免耕?免耕处理显著增加周年内0~20 cm土层土壤有效磷含量, 而深松?免耕处理显著增加冬小麦开花期和收获期0~20 cm土层土壤有效磷含量, 整个周年内对照在20~40 cm土层土壤的有效磷含量均最低。深松?免耕处理增加周年内0~20 cm土层土壤速效钾含量, 而深松?免耕、免耕?免耕处理20~40 cm土层土壤速效钾含量在夏玉米苗期、大口期、开花期和灌浆期显著高于对照处理。深松?旋耕和深松?免耕处理显著增加夏玉米?冬小麦周年籽粒产量, 增幅分别为7.67%和10.21%。综上所述, 在秸秆全量还田基础上, 深松?旋耕和深松?免耕能够改善土壤有机碳和养分状况, 显著提高周年作物产量, 可作为黄淮区砂姜黑土农田相对适宜的周年耕作方式。