长期定位试验免耕覆盖对稻田土壤性状及作物产量的影响研究

为了研究免耕覆盖对土壤性状及作物产量的影响,2008年开始在西昌市小庙乡进行水稻-小麦轮作免耕覆盖长期定位试验,试验设置7个处理,其中3个代表性处理定期测定土壤养分含量、土壤含水量、土壤温度、土壤容重等指标。试验表明免耕覆盖可降低土壤容重,提高土壤养分含量,调控土壤温度,增加土壤含水量,提高作物产量。     

基于Meta分析的农田秸秆输入方式对中国旱作农田土壤呼吸的影响

目的 研究农田秸秆输入后对中国旱作农田土壤呼吸的影响，为准确理解中国旱田农业生态系统碳排放提供重要的数据支撑和理论依据。方法 基于国内外已发表的83篇研究论文，利用Meta分析技术分析农田秸秆输入后土壤呼吸改变量与土壤温度、土壤水分、土壤有机碳(Soil Organic Carbon, SOC)和土壤微生物量碳(Soil Microbial Biomass Carbon, MBC)改变量之间的内在联系。结果与结论与传统耕作秸秆不输入(CT)相比，传统耕作秸秆输入(CTS)、传统耕作秸秆粉碎输入(CTCS)、传统耕作秸秆覆盖输入(CTMS)、传统耕作秸秆粉碎覆盖输入(CTMCS)、传统耕作生物炭输入(B)、传统耕作生物炭+秸秆输入(BS)、传统耕作+覆膜(F)和传统耕作+覆膜+秸秆输入(FS)对土壤呼吸、土壤温度、土壤水分、SOC和MBC影响显著。农田土壤呼吸在CTS, CTCS, CTMS, CTMCS, BS, F和FS处理下增加了7.1%～111.4%,在B处理下减少了9.6%,平均增加了17.7%;土壤温度只在CTCS下减少了5.7%,在其他处理下的影响不显著。土壤水分在CTCS...     

坝上高原不同土地利用类型耕层土壤含水量对比——以康保县为例

分别在坝上高原康保县3个综合农业区相互毗邻的耕地、草地、灌木林地和乔木林地4种不同土地利用类型地块进行土壤采样,测定距地表约20 cm、30 cm耕层土壤水分百分比,结合野外考察、农户走访,对比分析了不同土地利用类型地块耕层涵养土壤水的能力.结果表明:耕地和草地土壤含水量普遍高于乔木林地,灌木林地居中;留茬耕地高于春翻耕地;留茬耕地和草地约20 cm深土层土壤含水量普遍低于30 cm深处,乔木林地与之相反,灌木林地无明显规律.建议在生态恢复重建中重点还草还灌植被,注重草灌乔混交模式;耕地采用保护性留茬,晚翻耕或免耕.     

不同耕作方式对土壤及烤烟的影响

为探讨植烟土壤适宜的耕作方式,采用云烟87为研究材料,设置了免耕、浅耕(旋耕20 cm)、浅耕(犁耕20cm)和深耕(犁耕40 cm)4种耕作方式,研究耕作方式对土壤和烟叶的影响.结果表明:在1月—3月间,土壤耕层15 cm温度表现为:犁耕(40 cm)犁耕(20 cm)旋耕(20 cm)免耕,深耕后土壤温度分别比免耕和浅耕平均高0.75℃,0.71℃和0.52℃;土壤酶活性、微生物量和微生物活性均表现为深耕(犁耕40 cm)高于其他处理,而免耕表现最差,其中深耕(犁耕40 cm)细菌总量是免耕的3倍多;烟叶产量,产值和上等烟率均表现为深耕(犁耕40 cm)最高,与免耕相比,烟叶产量、产值和上等烟率分别提高了383.81 kg/hm~2、12 415.19元/hm~2和8个百分点.综上,在该试验条件下,采用犁耕(40 cm)的方式,有助于提升土壤温度,改善土壤微环境,提升烟叶根系活力和提高烟叶产量,可以作为我省烟叶产区植烟土壤适宜的耕作方式.     

煅烧牡蛎壳粉对荔枝园土壤酸化及果实品质的改良效果

为了探究煅烧牡蛎壳粉对‘南岛无核’荔枝园土壤酸化和果实品质的影响,设置CK组和T1~T3处理组,分别施加牡蛎壳粉0,1,2,3 kg/棵进行田间试验,并对土壤的pH值、容重和有机质含量等指标进行10个月的跟踪测定,在荔枝果实成熟后进行单果重、糖酸比、维生素C含量等品质指标的测定。结果表明,与对照组相比,T1组的土壤pH值由5.09提升至6.13,上升1.04,果实单果重提升20.79%,果实硬度升高52.14%,糖酸比、固酸比均有显著提升;T2组的土壤pH值由5.01提升至6.33,上升1.32,容重由（1.46±0.04）g/cm3下降至（1.28±0.02）g/cm3,果实硬度、糖酸比较对照组分别增加58.92%和42.32%;T3组的土壤pH值由5.08提升至6.27,上升1.19,土壤容重由（1.46±0.03）g/cm3降至（1.26±0.03）g/cm3,果实单果重和维生素C含量比对照组分别增加了28.35%和31.86%。可见,煅烧牡蛎壳粉能显著改善‘南岛无核’荔枝土壤酸化现象,降低土壤容重,促进植株对土壤养分的吸收利用,进而显著提升果实品质。     

深松覆盖对土壤性状及冬小麦产量的影响

在大田试验条件下,研究了深松覆盖、一次深翻、免耕覆盖、传统耕作对土壤性状和洛阳9769叶面积指数、干物质积累、产量及产量构成因素的影响。结果表明:深松覆盖能显著降低土壤容重,有效打破耕作犁底层,增加土壤通透性,土壤有机质和氮、磷、钾含量明显高于传统耕作,特别是对上层土壤全氮及碱解氮和深层土壤的有效磷及速效钾的影响更为明显,并能显著提高灌浆中后期叶面积指数,有效延缓植株衰老,促进植株和籽粒干物质积累。与传统耕作相比,成熟期小麦干物质积累量提高7．35％,千粒重提高4．37％,产量提高 9．26％。     

耕作方式影响旱作农田土壤呼吸的整合研究

目的 研究农田生态系统中耕作管理措施实施后，中国旱作农田土壤呼吸的变化特征及其影响因素。方法 利用国内外已发表的55篇研究论文，通过Meta分析技术进行分析。结果 与传统耕作相比较而言，免耕、深耕、少耕和浅耕措施对土壤呼吸、温度、水分、有机碳、碳氮比、容重、微生物数量和农作物产量影响显著。免耕和深耕条件下土壤呼吸分别减少了8.22%(P<0.05)和2.25%(P>0.05),少耕和浅耕条件下土壤呼吸分别增加了7.86%和4.67%,但没有达到统计水平(P>0.05)。农业耕作管理措施实施后，土壤呼吸的改变量与土壤温度、水分、碳氮比、容重、有机碳、微生物数量和农作物产量的改变量密切相关，且对农田土壤呼吸的贡献呈现出土壤理化性质(47%～96%)>土壤微环境因素(4%～19%)>生物因素(4%～13%)的趋势。结论 在中国旱作农田生态系统中，耕作管理措施实施后，农田土壤呼吸主要受土壤理化性质(土壤有机碳、土壤碳氮比和土壤容重)的驱动，从固碳减排的角度而言，应该在中国旱作农田大力推广免耕措施。     

秸秆还田对半干旱区玉米农田土壤细菌群落结构的影响

为探明吉林省西部半干旱区不同秸秆还田方式对玉米农田土壤细菌多样性及群落结构的影响,采用Illumina Mesiq高通量测序方法,分析比较了传统耕作(CK-NT)与免耕+秸秆覆盖(CS)、旋耕+秸秆还田(RS)以及覆盖-旋耕轮耕(CRS)模式下,农田土壤中微生物群落多样性及群落分布规律,并研究了其与土壤化学性质以及酶活等关键环境因子间的相关性.结果表明:免耕+秸秆覆盖、旋耕+秸秆还田两种耕作模式可提高土壤中氮、磷、钾以及有机质含量并降低了土壤pH,有效地提高Rhodanobacteraceae,Saccharimonadales,Solibacteraceae,Blastocatellaceae的种群丰度;pH,速钾、全氮、有机质含量以及土壤脲酶是细菌群落结构发生变化的主要驱动因子(P<0.01).     

晋西南保护性耕作对土壤水分和冬小麦产量的影响

水是农业生产的命脉,土壤水分是中国北方旱地农业生产的主要限制因素,通过研究保护性的耕作技术对土壤水分和冬小麦产量的影响,明确不同年限的保护性耕作对土壤水分和产量的影响,对提高北方旱区小麦产量和生态文明建设都有重要的意义.本文主要分析了24年免耕覆盖(24y-NTS)、20年免耕覆盖(20y-NTS)、传统耕作(TC)三种处理下土壤水分和冬小麦的动态变化.用统计学方法对传统耕作与不同年限保护性耕作旱地土壤水分和冬小麦产量进行了对比分析.研究表明:24y-NTS和20 yNTS免耕覆盖分别比传统耕作平均增产35.05%和29.55%.丰水年份的增产率为6%和5.8%,而干旱年份的增产率高达91.3%和22.6%.证明实施保护性耕作的旱地,年限越长,土壤水分和增产效果越显著.     

不同调控措施对设施蔬菜土壤理化性质的影响

高水高肥和集约化（常年连作）的设施蔬菜生产,必然会引起土壤的理化性状发生显著变化.笔者以栽培黄瓜的日光温室土壤为研究对象,在农民习惯施肥的基础上,研究秸秆还田、填闲作物和滴灌三种不同的调控措施对土壤容重、孔隙度和团聚体结构的影响以及土壤碳、氮变化.结果表明,秸秆还田和滴灌均有利于降低土壤容重,提高土壤孔隙度,改善耕层的通透性;填闲作物对降低土壤容重,提高土壤孔隙度效果不明显.秸秆还田可以显著提高水稳性团聚体含量,尤其是0.5-0.25 mm较小的水稳性团聚体;滴灌也有利于提高水稳性团聚体含量,增加平均重量直径MWD值,降低团聚体破坏率.与农民习惯施肥处理相比,秸秆还田可以显著降低表层土壤NO3 - -N含量,增加有机质含量,提高土壤C/N比;填闲作物可显著降低表层土壤NO3 - -N含量;滴灌可降低NO3 - -N向深层土壤淋溶的风险.综上所述,秸秆还田在改善设施土壤理化性状,提高土壤质量方面效果最好.     

流溪河小流域3种林分的土壤水分物理性质

采用环刀法测定了流溪河流域常绿阔叶林、毛竹林和荔枝林的0~60 cm土壤水分物理性质。结果表明：(1)3种林分的土壤密度都是随着土层深度的增加而增加,其大小分别为荔枝林1.45 g/cm3、阔叶林1.22 g/cm3、竹林1.11 g/cm3。(2)3种林分0~60 cm土壤孔隙度随着土层深度的增加而减少。竹林土壤的总孔隙度和毛管孔隙度最大,荔枝林和阔叶林的总孔隙度相差不大;非毛管孔隙度分别为阔叶林11.51 %、竹林7.38 %、荔枝林5.91 %。(3)3种林分0~60 cm土壤的蓄水能力大小分别为阔叶林63.39 mm、竹林41.86 mm、荔枝林33.96 mm;3种林分的排水能力大小分别为阔叶林65.44 mm、竹林43.59 mm、荔枝林34.68 mm。因此,流溪河流域不同林分的土壤水分物理性质存在明显的差异：竹林在密度、总孔隙度和毛管孔隙度指标上优于阔叶林和荔枝林,而阔叶林则在土壤蓄水、排水指标上优于竹林、荔枝林。     

播种机械与秸杆覆盖对玉米衰老生理及产量的影响

针对黄土高原区农田如何高效利用自然降水的保护性耕作技术集成问题,采用田间试验在黄土高原半湿润易旱区研究了不同播种机械与秸杆覆盖对玉米花后叶片衰老生理及产量的影响.播种机械包括大拖拉机(东方红-75/802型,功率为58.8kW)和小拖拉机(泰山-12型;功率为11kW),覆盖处理包括秸秆覆盖0.9kg/m2与不覆盖.结果表明,大拖拉机播种玉米及秸秆覆盖,可减缓玉米开花后穗位叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(C AT)活性降低及叶绿素的降解,叶片丙二醛(MDA)含量低,可延缓叶片衰老.采用大拖拉机与秸秆覆盖能降低土壤容重,增加土壤水分入渗能力,保蓄土壤水分.大拖拉机播种玉米及秸秆覆盖,比不覆盖增产14.75％,比小拖拉机播种增产10.90％.研究表明采用大拖拉机播种与秸杆覆盖结合是延缓玉米叶片衰老,提高玉米产量的一种有效措施.     

保护性耕作对冀东地区玉米产量和土壤特性的影响

为探索保护性耕作对玉米田土壤特性以及玉米产量及其构成因素的影响,以免耕秸秆不还田为对照(CK),研究了翻耕秸秆还田(PTS)、旋耕秸秆还田(RTS)、免耕秸秆还田(NTS)、旋耕秸秆不还田(RTNS)和翻耕桔秆不还田(PTNS)等5种保护性耕作措施对冀东地区玉米产量和土壤特性的影响。结果表明:与CK相比,PTS,RTS,NTS,RTNS,PTNS等5种保护性耕作措施均能不同程度的增加玉米的产量,而以PTS处理效果最好;0~30 cm土层中速效氮、速效钾和有机质的质量分数也以PTS处理效果最好;PTS处理的土壤孔隙度最大,而土壤容重最小。     

基于不同覆盖厚度的景泰县土壤水分蒸发研究

为了探析景泰县土壤水分的蒸发情况,对景泰县兰州理工大学实验基地的土壤进行了模拟实验研究。实验共设置4种处理模式,即土壤表面无覆盖处理(CK)、土壤表面覆砂+覆盖2cm厚秸秆(C1)、土壤表面覆砂+5cm厚秸秆(C2)、土壤表面覆砂+覆盖7cm厚秸秆(C3)。结果表明,(1)经过砂石及秸秆覆盖处理的土壤与裸土相比具有保墒抑蒸效应;(2)秸秆覆盖厚度越大,则土壤水分蒸发量越少;(3)土壤水分蒸发量受大气条件的影响,裸土的土壤水分蒸发量与气温变化呈显著正相关,经过秸秆和砂石覆盖处理的土壤水分蒸发量与气温的相关性减弱。     

秸秆覆盖厚度对冻融期土壤温度的影响

基于冻融期玉米秸秆覆盖厚度为5,10,15,20,30cm及无覆盖6种不同地表处理条件下农田土壤温度的测定,分析了冻融期秸秆覆盖对土壤温度的影响及秸秆覆盖厚度与土壤温度变化之间的关系。结果表明,冻融期秸秆覆盖改变了土壤温度分布与变化特征。随着秸秆覆盖厚度从5cm增加到30cm,各土层土壤温度在冻融期的变幅以及由气温突然变化引起的土壤温度波动幅度减小,土壤剖面最低温度值升高,土壤温度响应气温变化的滞后效应增强,土壤温度变化速率线性降低。秸秆覆盖厚度对土壤温度的影响作用随着土壤深度的增加逐渐减弱,地表下60cm处,5种秸秆覆盖处理的土壤温度分布没有明显差异。研究成果可为季节性冻土分布区农田实施秸秆覆盖措施提供参考依据。     

西宁南北山主要生态景观林土壤渗透功能的分析与评价

为了探讨西宁南北山主要林分类对土壤渗透功能的影响状况,从土壤物理性质、渗透率、贮水量方面对土壤渗透功能进行了全面分析。结果表明:112种林分类型对土壤容重都有不同程度的影响,其中,青杨×沙棘混交林影响最大,表层土壤容重仅为0.755 g/cm3;2表层土壤渗透速率增大,不同林分在相同土质中初渗速率和达到稳渗时间差异明显,在淡栗钙土林分中最大差异分别达5.67和7.41倍;3同一土质各林分间非毛管孔隙度差异较大,河北杨×青海云杉混交林表土层孔隙度比青杨纯林高0.72倍;4各林分间水源涵养能力差异显著,河北杨×青海云杉混交林非毛管蓄水量是柽柳纯林的3.01倍;5各林分土壤渗透功能都有不同程度的改善,但差异明显。在营造生态景观林时,选择土壤渗透功能良好林分组合,可增强生态防护力度。     

双圆盘式小麦免耕播种机设计与试验研究

针对山东半岛地区保护性耕作条件下,玉米秸秆覆盖免耕播种小麦秸秆堵塞严重和播种质量差等问题,研制了一套双圆盘式小麦免耕播种机.整机主要由镇压装置、机架、播种施肥装置、开沟装置和传动装置等组成.田间试验结果表明,圆盘刀的平均入土深度为10cm,平均播种和施肥深度分别为4.2cm和6.78cm.该机一次作业可完成破茬、开沟施...     

温度与土壤含水量对阔叶红松林土壤呼吸影响

采用静态封闭箱式技术对长白山阔叶红松林土壤CO2的排放通量进行一年的观测，通过多元回归分析了土壤CO2排放速率与8环境因子间的关系。结果表明：土壤CO2排放通量与土壤5cm温度和0．20cm平均土壤含水量（体积比）呈显著止相关。上壤呼吸与温度和含水量分别表现出幂函数和指数关系。土壤温度和含水量显著影响土壤呼吸的变化。当土壤含水量（体积百分比）大于25％时，土壤呼吸Q10值从1．14（含水量〈25％）降低到1．09（含水量〉25％）。在土壤含水量固定不变时，土壤温度能反映土壤呼吸的86％的变化。当土壤温度固定不变时，土壤含水量能反映土壤呼吸的32％的变化。建立土壤呼吸温度幂函数和含水量指数关系的非线性双因子模型。温度和水分双因于土壤呼吸模型能反映森林土壤呼吸的91％的时空变化。土壤呼吸温度和水分双因子模型估算的年土壤CO2排放通量比土壤呼吸口Q10幂函数模型估算值高11％。     

核桃幼林林下间种不同牧草对土壤物理性质及林下生物产量的影响

为研究核桃幼林林下间种不同牧草对土壤物理性质及牧草生物产量的影响,在核桃幼林行间种植串叶松香草、黑麦草、毛苕子3种牧草,以清耕地块作为对照,通过比较对照与3种处理的土壤容重、水分含量及温度的差异,对不同处理核桃幼林成林前期林下间种牧草的生物产量进行分析,结果表明:与对照相比,间种毛苕子的地块土壤容重降低了0.102 g/cm~3,毛管孔隙度、总孔隙度分别增加了0.306%、3.848%,土壤含水量、饱和持水量、田间持水量分别增加了3.248%、3.849%、2.121%,在改良土壤物理性质方面比间种串叶松香草和黑麦草效果好。林下间种牧草对缓和土壤温度变化效果明显,间种串叶松香草、黑麦草、毛苕子在一天的最高温时段分别能降低土壤温度10.8、10.3、10.8℃,间种毛苕子的地温变化幅度比间种另外两种更为平缓,效果最佳。林下间种牧草的生物产量以串叶松香草最高,为52 300 kg/hm~2,其次是毛苕子,为38 166.67 kg/hm~2。因此,林下间种毛苕子对土壤物理性质的改良效果最佳,间种串叶松香草的生物产量最高。     

不同配置农田防护林对土壤物理性质的影响

在乌兰布和沙漠的东北缘选取了8种配置结构的农田防护林影响下的农田土壤作为实验样地,通过实测土壤的容重、孔隙度、水分以及温度等土壤物理性质,分析研究了8种防护林对农田土壤的影响.结果表明:4行配置的农田防护林1行榆树+2行旱柳+1行榆树和1行榆树+2行新疆杨+1行榆树对农田土壤的容重、总孔隙度以及水分含量都有较为明显的改善,对应的各指标数值别分为1.30 g/cm3和1.33 g/cm3、51.0%和49.7%、17.6%和32.5%;8行的4行小美旱杨+4行旱柳配置对农田土壤的改良作用不明显.