不同改良材料对复垦土壤有机质及产量的影响

针对宅基地复垦土壤耕作层养分含量低、保水保肥性能差的特点,本文通过小区试验,研究了冬小麦生长季添加粉煤灰(TC)、有机肥(TF)、熟化剂(TS)、熟化剂+粉煤灰(TSC)、粉煤灰+有机肥(TFC)及熟化剂+有机肥(TSF)对土壤有机质及作物产量的影响。结果表明:0～15cm土层土壤有机质含量表现为TFCTFTSFTC TSCTST0,添加有机肥+粉煤灰有机质增加幅度最高;沿土层深度方向,土壤有机质分布呈现出"S"形趋势,随着种植年限的增加,整个耕作层不同土层深度有机质含量逐步提升。种植第1年和第2年,小麦产量均表现为TFCTFTSFTC TSCTST0,有机肥和粉煤灰在生土熟化过程中对小麦增产效果明显;经相关性分析,表层土壤有机质与小麦产量相关系数为0.73,呈显著(P0.05)正相关,即增加表土层有机质含量能提高作物产量。     

复配型土体有机重构技术初探——以砒砂岩与沙复配成土为例

为探明复配型土体有机重构技术对土体改良作用的机理,本文选择砒砂岩与沙复配成土技术作为典型实例,设置不同砒砂岩与沙的复配比例(1:1、1:2、1:5)田间试验小区与沙地进行对照,于2010-2015年连续监测不同处理土体的质地、有机质、水稳定性团聚体、矿质氮以及玉米产量变化。结果表明:砒砂岩的加入能将沙地土体中的粉粒和粘粒含量分别从3.21%和2.73%提升到20%和5%以上,满足作物生长的颗粒需求,因此适宜于作为一种沙地土体有机重构的材料;在6年的耕作管理中,0-30 cm表层的粉粒和粘粒缓慢向下层迁移,增加30 cm以下沙地土体的粉粒和粘粒含量,复配土土体0-30 cm内有机质含量从0.5%以下提升到3.7%以上,水稳定性团聚体含量则从18%-28%提升到20%以上,0-120 cm深度土体内矿质氮储量提升4.5倍以上,玉米产量随种植季数稳步提升至11000 kg·hm~(-2);其中,1:2复配比例上经6季种植后玉米产量达到14234.4 kg·hm~(-2),最适宜玉米生长。本文的研究结果不仅系统分析了砒砂岩与沙复配成土技术的机理,也为其它复配型土体有机重构技术的机制探讨和技术路线制订提供了参考。     

不同还田材料对废弃宅基地复垦土壤电导率的影响

为了探索不同还田材料在废弃宅基地土壤复垦中的熟化效果,研究了添加粉煤灰、有机肥和熟化剂三种还田材料后土壤电导率分布特征。结果表明:连续种植三季后施用有机肥处理耕作层土壤的保水性较其它两种处理有所提升,电导率下降较多,深层土壤电导率增大,能够减少次生盐渍化风险。不同还田材料的作物产量存在差异,与其它两种还田材料相比,施用有机肥能够较好的熟化废弃宅基地复垦土壤,促进冬小麦及玉米产量增长。     

不同施肥处理对土壤性质及作物产量的影响

为对比探讨不同施肥方式对生土熟化过程中土壤性质及作物产量的影响,采用室内盆栽玉米试验,以多年未耕种的土壤为试验材料,通过设置生物有机肥处理(BF)、单施有机肥处理(OF)、无公害施肥处理(NP)、常规施肥处理(CF)4种施肥处理方式,分别测定了土壤pH值、电导率、有机质、有效磷、速效钾和玉米生物量等相关指标。研究结果表明:与常规施肥处理相比,生物有机肥和单施有机肥处理可以有效缓解当地土壤pH值的下降幅度,减缓表层土壤盐分累积的程度,不同程度提高了土壤有机质、速效钾和有效磷含量,其中,在0～10 cm土层, BF和OF处理下有机质含量分别提高了52.5%和27.7%,速效钾含量分别提高了54.6%和35.0%,有效磷含量分别提高了71.6%和40.5%;进一步研究不同施肥处理对玉米生物量的影响,得出生物有机肥和单施有机肥处理明显促进了玉米根系的生长发育和玉米产量的增加,表明生物有机肥和单施有机肥处理有助于改善土壤性质,提高土壤养分含量,促进玉米根系的生长和玉米产量的增加,这为生土熟化和减施化学肥料提供了理论借鉴。     

不同重构材料对土体养分特征的影响研究

为了增加耕地面积,提高耕地质量,本文采用盆栽在温室内模拟研究不同重构材料对土体养分特征的影响,选取蛭石、珍珠岩、草木炭及其混合物作为原料来进行土体有机重构,采用黄土与重构材料3∶1的比例进行混合。研究结果表明:珍珠岩、草木灰、蛭石基质改良剂可以显著降低重构土的pH值。添加草木灰的重构土中电导率较高,添加珍珠岩和蛭石的重构土中电导率与对照组无显著差异。由于草木灰自身的特性,添加草木灰基质的处理重构土中有机质、全氮含量显著高于其他处理。因此为了提高重构土养分,可以添加草木灰。三种基质的添加均可以提高重构土中的硝态氮、速效钾含量;添加蛭石及其混合基质的处理铵态氮较高;添加珍珠岩和草木灰的混合基质可以显著提高重构土有效磷含量。综合考虑,草木灰对重构土的速效养分改良效果最高。总之,添加重构材料可以改良土体的理化性质,提高土体养分状况,进而促进生土熟化。     

覆沙压盐对土壤理化性质及黑麦草生长的影响

为探究不同覆沙量改良陕北盐碱地效果,开展了表层盐碱土和沙土混合的小区试验,研究在表层盐碱土(0～30cm)掺入不同厚度沙土对0～60cm土层土壤结构、理化性质、黑麦草生长及产量影响。研究结果表明,与对照处理相比,覆沙压盐措施可以显著降低0～30cm土层土壤含盐量、土壤pH值和土壤容重,其中土壤含盐量降低1.16～2.22g·kg~(-1),pH下降0.05～0.94,容重降低0.03～0.10g·cm~(-3),盐碱地耕作层土壤理化性状和土壤结构得到显著改善。覆沙压盐对于盐碱地黑麦草的生长和产量也有显著提高,其中覆沙厚度为15cm的试验处理种植黑麦草的长势及土壤改良效果最为明显,黑麦草的干物质重为1.337 5kg·m~(-2),生长期内吸收土壤盐分量为810.53kg·hm~(-2),较空白对照增加了758.15kg·hm~(-2)。这说明在陕北地区采取"沙改盐碱"措施治理盐碱地在理论和实践上都具有可行性。     

脱硫石膏与保水剂PAM对盐碱土理化性质和作物生长的影响研究

为探明脱硫石膏与保水剂PAM材料混合施用对盐碱地改良及作物生长的影响,以定边县新开垦的重度盐碱地为研究对象,设置8种不同试验处理,比较各种措施下土壤pH、电导率、全盐量和作物株高、产量的响应。结果表明:20t·hm~(-2)脱硫石膏和20kg·hm~(-2) PAM混合施用,改良效果最好,较空白对照,表层土壤的pH降低0.50,盐碱地盐分的表聚现象明显减弱,电导率和盐分分别降低了564μS·cm~(-1)和1.861g·kg~(-1);作物产量最高,较对照组产量提升了41.6%。显著减少盐碱地治理过程中的季节性返盐,为解决季节性返盐提供新的思路,也可为陕西省定边县的盐碱地的有效改良和合理的开发利用提供理论依据。     

不同改良材料作用下空心村复垦土壤氮素淋失研究

为探索空心村复垦后新增耕地土壤肥力提升,发展种植农业,并提供科学的田间管理措施,本文以熟化剂、粉煤灰、熟化剂+粉煤灰等为改良材料,采用了小区试验,开展了不同改良材料下空心村复垦土壤氮素淋失特性研究。结果表明:空心村复垦土壤中铵态氮在各处理及小麦各生育期均较低,为1.14～6.03 mg·kg~(-1),未出现累积情况。氮素淋失主要体现为硝态氮淋失,且在各处理下硝态氮淋失特性各异。空心村复垦土壤施入粉煤灰(TC处理)后,0～60 cm土层中氮素累积最多,利于小麦生长。建议在复垦空心村土地耕作层中施入适量粉煤灰。     

河道滩涂地土体剖面重构技术研究

本文应用土体有机重构技术,对韩城市下峪口土地整治项目新增耕地土体剖面进行了重构。以容重为1.7g·cm~(-3)黄土构建5cm的人造犁底层,以容重为1.2g·cm~(-3)的黄土构建25cm厚耕作层,通过调整土壤粒径范围,并以《中国土壤养分分级标准》中的养分指标标准中不缺乏水平为设计目标,进行了第一季作物种植,长势良好。后期将结合当地耕作制度,实行轮作倒茬,多施有机肥,保证新增耕地养分平衡供给,为作物生长提供良好的土体剖面环境,使开发耕地逐步实现稳产、高产。     

土地整治新增耕地生土快速熟化技术试验研究——以延安市治沟造地项目为例

针对陕西省土地整治后存在的土壤板结、土壤贫瘠、耕性差、产能低等问题,采用果渣发酵黄腐酸为载体的黄腐酸土壤改良剂,依托延安治沟造地土壤整治项目,开展了新增耕地生土快速熟化技术研究。结果表明,应用该技术与改良前相比,速效氮由未检出到检测值25.20~40.24mg·kg~(-1),速效磷含量增幅为30.24%~54.15%,速效钾含量增幅为84.71%~151.76%,有机质均增幅为82.86%~117.14%,玉米产量较对照增加296.0~432.6kg·亩~(-1),增幅为70.5%~103.1%,改良效果显著。     

不同改良材料对废弃宅基地复垦土壤养分提升的影响

针对废弃宅基地复垦土壤结构性不良、养分等营养物质含量较低等问题,本文以熟化剂、有机肥、熟化剂+有机肥等作为改良材料,并采用小区试验,开展了不同改良材料对提升废弃宅基地复垦土壤养分的效应研究。通过种植3季作物后,采集土壤样品,分析土壤养分含量,结果发现:(1)施入改良材料后,土壤养分含量均有显著提升,土体养分含量随着土层深度的增加而递减;(2)在0~60cm范围内土壤养分变化显著,60~105cm范围内土壤养分变化差异不大;(3)从耕作层来看,全氮含量在处理间变化规律为TFCTFTCTSFTSCTST0;有效磷含量的变化规律为TSFTFTSTFCTCTSCT0,土壤速效钾含量的变化规律为TSFTFTSTFCTSCTCT0、有机质含量变化为TFTFCTSFTSCTCTST0。由此得出,通过有机肥与粉煤灰配合使用以及耕作种植等技术措施,能显著改善新增耕地土壤养分状况;尽管仅经过3个生育季表层土壤的培肥与改良,却能够获得0~60cm土层养分状况不同程度地提升效果,体现了作物根系对土壤养分空间分配与提升的作用。     

渭北旱塬近40年来农田施肥与土壤肥力变化特征研究

利用文献资料和测土配方施肥项目数据,分析了渭北旱塬近40年来农田施肥与土壤肥力的变化规律。结果表明,小麦和玉米化肥氮投入量分别从20世纪70年代的45kg·hm~(-2)和89kg·hm~(-2)增加到2 000年的185kg·hm~(-2)和223kg·hm~(-2),增加了308.53%和150.07%;化肥磷投入量分别增加到112kg·hm~(-2)和88kg·hm~(-2);化肥钾投入量分别增加到22.8kg·hm~(-2)和34.6kg·hm~(-2)。小麦产量从1 883kg·hm~(-2)增加到4 269kg·hm~(-2),增加了126.70%;玉米产量从2 519kg·hm~(-2)增加到7 077kg·hm~(-2),增加了180.95%。同时期小麦地块和玉米地块氮磷盈余逐渐增加,钾素亏缺越来越严重。土壤pH由80年代至2000年平均下降了0.24个单位,有机质、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾近40年来分别增加了26.34%、9.23%、187.35%、104.80%和183.01%。     

黄河西岸有机重构土体水稻干物质与氮素积累特性研究——以韩城市下峪口段为例

在黄河西岸漏水漏肥的滩地上运用土体有机重构技术,通过构建适宜水稻生长的人造犁底层、耕作层、潴育层、渗育层等进行水稻种植。本研究分别于移栽期、分蘖期、拔节期、分蘖期、抽穗期、成熟期采集植物样本,测定干物质重量、氮含量等指标。通过研究水稻干物质积累与氮素积累的关系,旨在为黄河西岸土体有机重构技术的机制探讨和水稻高产提供理论依据。结果表明:水稻抽穗期及抽穗后期干物质积累量与氮素积累量呈显著正相关。水稻完熟期积累的干物质总量为1 906.47g·m~(-2),从分蘖期到抽穗期的干物质积累量占全生育期的87.3%,水稻干物质积累量对产量的影响程度在生育后期(特别是抽穗后)最大。水稻在整个生育期总吸氮量为207.99kg·hm~(-2),水稻氮素的吸收高峰在幼穗分化至抽穗期,这有利于提高产量和养分元素利用效率。有机重构土体上水稻的氮素吸收利用率为33.8%,高于我国稻田平均水平(30%)。本研究证实土体有机重构能有效改善滩地土体质量,促进水稻生长。     

粉煤灰与沙构造犁底层对水稻产量及品质的影响

为探明粉煤灰改良沙土对旱稻产量及品质的影响,于2016年在陕西省富平县中试基地开展了采用粉煤灰和沙复配构造犁底层的小区试验。结果表明:人造犁底层能显著提升沙地保水保肥能力,其中各处理间渗透系数K表现为S0(犁底层容重为1.8g cm~(-3)的沙土)S1(犁底层粉煤灰和沙为1∶4)S2(犁底层粉煤灰和沙为1∶3)S3(犁底层粉煤灰和沙为1∶2)S4(犁底层粉煤灰和沙为1∶1),土壤养分流失的大小趋势也是如此;粉煤灰与沙不同复配比例构造的犁底层影响水稻的产量,水稻产量在处理间表现为S3(犁底层粉煤灰和沙为1∶2)S4(犁底层粉煤灰和沙为1:1)S2(犁底层粉煤灰和沙为1∶3)S1(犁底层粉煤灰和沙为1∶4)S0(犁底层容重为1.8g cm~(-3)的沙土);犁底层中粉煤灰含量过高(粉煤灰与沙比例大于1∶2)会导致水稻籽粒中的As含量超标,并影响水稻产量,当粉煤灰和沙比例为1∶2时,水稻产量最大且属于"清洁水平"。本研究小区试验表明,韩城下峪口土地整治项目区需要进行土体有机重构,综合考虑农作物产量和品质,适宜参考试验小区S3(犁底层粉煤灰和沙为1∶2)的土体剖面构型。     

不同比例蚯蚓粪配施腐殖酸对土壤酶活性及苹果品质的影响

为了改善果园土壤的理化性质及生物学特性,提高苹果的产量和品质,本试验设置了9个不同的施肥处理,研究蚯蚓粪有机肥与腐殖酸有机肥配施对苹果园土壤酶活性及果实品质的影响,从而得出不同生物有机肥之间的最佳配比。试验结果表明,田间施入生物肥均可以明显提高土壤蔗糖酶和脲酶的活性;不同生物有机肥配施能提高果园苹果的品质。蚯蚓粪2kg/株+腐殖酸1kg/株是最佳配肥方式。     

涌泉根灌对陕北山地枣树土壤水分和水分利用效率的影响

为探讨涌泉根灌条件下枣树生育期土壤水分动态和水分利用效率(WUE)的影响,2014年在陕北米脂远志山进行了山地枣树灌溉试验。结果表明,涌泉根灌枣树土壤含水率随灌水定额的增大而增大,并在30～60cm范围达到水分峰值,灌水定额越小,各不同土层土壤含水率差异越显著,在整个物候期根系主要吸收分布在0～60cm土层的水分;各灌水处理均在不同程度上影响了土壤含水率,特别是高灌水定额的处理在萌芽展叶期和果实膨大期的土壤含水率提高最显著。同样的灌溉定额在整个物候期内最优处理为仅在果实膨大期补灌一次,灌水定额为180m~3·hm~(-2);枣树的需水关键期为果实膨大期,在该时期灌水能够得到较高的产量。2014年的最适宜的灌溉制度为:萌芽展叶期灌水一次,灌水定额为135m~3·hm~(-2),果实膨大期灌水一次,灌水定额为180m~3·hm~(-2)。零灌溉条件下枣树产量达到800kg·亩-1,说明通过合理的管理,在旱区实施枣树零灌溉是有可能的。     

施肥模式对重构土体作物产量及微生物指标的影响

以黄瓜为研究对象,通过小区试验,设置3个处理,分别为对照、传统施肥和优化施肥,研究重构土体不同施肥模式对黄瓜农艺性状、产量及土壤微生物指标的影响。结果表明:与CK相比,Con、Opt处理显著增加了黄瓜的伸蔓高度,增幅分别为26.5%、32.4%。与Con相比,Opt处理黄瓜伸蔓高度显著增加,其增幅为4.6%。与CK相比,施肥能够显著增加黄瓜叶柄长度,Con、Opt处理叶柄长度增幅依次为31.5%、51.7%,与Con相比,Opt处理显著增加黄瓜的叶柄长度,其增幅为15.4%。与CK相比,Con、Opt处理黄瓜产量均显著增加(P0.05),其增幅分别为2.1、3.2倍。与CK相比,Con、Opt处理细菌总数增加显著(P0.05),其增幅分别为43%、50%。与CK相比,Con和Opt处理的真菌总数增幅依次为48%、184%,与Con相比,Opt处理的真菌总数增加显著(P0.05),增幅为47%。与CK相比,Con、Opt处理土壤中放线菌总数成倍增加,其增加倍数分别为5、13倍。对于重构土体,不同施肥处理对黄瓜产量、农艺性状及土壤微生物三大区系具有显著影响,Opt处理在保持总氮含量不变的同时,不仅使黄瓜产量显著增加,还使土壤中微生物三大区系数量显著增加,进而促进土壤熟化。因此,在重构土体中,增施微生物型土壤调理剂是一种快速提升土壤肥力的施肥方式。     

秦岭北麓地区不同成土材料重构效应研究

针对秦岭北麓地区不适宜农业种植的条件,科学合理的布置替代性成土材料试验,可为土地工程和土体有机重构提供理论依据。选取蛭石(TI)、珍珠岩(T2)、页岩(T3)、陶砾(T4)、沙(T5)、砒砂岩(T6)等六种不同替代性成土材料,分别与土以0.5L·m-2和1L·m-2的比例混合,填充至2m×3m的试验田内,以油菜为显示植物,研究油菜的生长特征、农艺性状及产量。结果表明:不同土体构造的各处理下,油菜各生长阶段平均株高大小依次为T6>T2> T1>T5>T4>T3,其中T6的砒砂岩与粘土复配最适宜植株生长;油菜收获后,分析不同土体构造下其油菜产量、根系重量等指标,T4陶砾与粘土复配后根重和产量最大,表现最佳。综合作物生理特性、农艺性状两大方面分析得出,砒砂岩与粘土和陶砾与粘土组合最适宜作为替代性成土材料用于土体有机重构。     

施肥与耕作措施对土壤养分和小麦产量的影响

为研究有机肥用量与不同耕作方式对土壤质量的变化影响,更好地为农业生产提供科学依据。本文设置低量、中量、高量有机肥施用下结合免耕、翻耕、深松、深松翻耕等不同耕作方式,通过研究麦田土壤理化性质、养分变化以及产量的影响分析。结果表明:短期内施肥与耕作对土壤pH、全氮、有机碳含量变化影响较小;低量有机肥结合免耕或深松处理可降低土壤电导率,免耕下降幅度达3.4%;中量有机肥下免耕、深松处理有利于增加C/N,相比传统耕作分别增加0.9、0.8个百分比;低量有机肥结合翻耕以及中量有机肥结合免耕有利于增加土壤速效钾含量;低量有机肥结合免耕和深松处理,有利于小麦增产,且中量有机肥结合翻耕和翻耕+深松处理,可获高产。综合分析,建议该区避免施入较高有机肥,采用低量有机肥结合免耕措施,有助于土壤肥力提升,又能保证作物产量。     

滴灌条件下施用氮磷钾对陕北山地梨枣生长和产量的影响

通过田间试验研究滴灌条件下施肥对陕北丘陵区山地梨枣生长和产量的影响。结果表明,施用氮磷钾肥后,新梢长度、叶面积和叶绿素含量均与不施肥对照(CK)有显著差异(P0.05)。施用N 363kg·hm~(-2)+P_2O_5450kg·hm~(-2)+K_2O 267kg·hm~(-2)(N_1P_3K_3)的枣树新梢生长量、单叶干重均达到最大,分别为11.93cm和1.67g,较CK分别提高了77.3%和46.5%,差异显著(P0.05);氮与磷配施能显著提高梨枣叶面积,N 535kg·hm~(-2)+P_2O_5267kg·hm~(-2)(N_2P_2)处理的叶面积达851.67mm~2,是CK的1.51倍;N_1P_3K_3处理促进了梨枣的生殖生长,其坐果率和产量均表现为最优,达到了5.72%和15.73kg·株~(-1),分别较CK提高了3.05%和48.3%,差异显著(P0.05)。对梨枣产量肥效方程进行主效应分析得出:氮、磷、钾对梨枣产量的影响为钾肥(正效应)磷肥(正效应)氮肥(负效应)。说明在陕北黄土丘陵区施用氮磷钾肥可有效促进矮化密植梨枣的生长发育,并提高产量,其中以N_1P_3K_3效果最佳。