耕作方式对农田土壤生物学特性的影响

采用田间试验方法，通过研究潮棕壤地区不同耕作方式对农田土壤酶活性、微生物量、土壤基础呼吸和土壤食微线虫数量的影响，以及这些生物指标在不同取样时期和耕层深度的时空分布规律，为潮棕壤农田土壤质量评价提供科学依据。 试验结果表明：常规耕作、免耕和休耕地土壤酶活性、微生物量、土壤基础呼吸和食微线虫数量均具有明显的季节变化。免耕土壤表层（0-5 cm）蔗糖酶、脲酶、酸性磷酸酶、芳基硫酸酯酶和脱氢酶活性在不同取样时期显著高于常规耕作玉米地，休耕地土壤脲酶、酸性磷酸酶和脱氢酶活性在成熟期显著高于常规耕作玉米地。在0-5 cm土层，免耕和休耕地土壤微生物量碳和氮在多数取样时期高于常规耕作玉米地，而微生物商在所有取样时期都高于常规耕作玉米地；常规耕作土壤呼吸在所有取样时期都高于免耕玉米地，并在成熟期显著高于免耕和休耕地。免耕和休耕地土壤食细菌线虫和食真菌线虫数量在成熟期各耕层深度都高于常规耕作玉米地；在所有取样时期，免耕和休耕地表层（0-5 cm）线虫生态学指数NCR都高于常规耕作玉米地，说明免耕和休耕地土壤以细菌为主的分解途径较常规耕作更占优势。 相关分析表明，土壤酶活性与土壤有机碳、全氮、速效磷、碱解氮、pH和EC显著相关；土壤微生物量碳和氮与土壤蔗糖酶、脲酶、酸性磷酸酶和脱氢酶活性显著正相关；食细菌线虫数量与土壤蔗糖酶、酸性磷酸酶、芳基硫酸酯酶活性和微生物量氮显著正相关。 本研究结果表明，免耕和休耕地土壤表层生物活性高于常规耕作农田，土壤蔗糖酶、酸性磷酸酶、芳基硫酸酯酶和脱氢酶、微生物量以及食微线虫数量对土壤环境的扰动非常敏感，可以作为评价潮棕壤土壤环境质量变化的生物指标。

松辽平原农田土壤碳氮磷分布特征研究

本文对东北地区松辽平原不同纬度农田土壤碳氮磷剖面分布特征进行比较研究，从北到南依次采集了黑土区的海伦、哈尔滨、德惠、公主岭和棕壤区的昌图、沈阳、大石桥玉米地土壤样品。所得主要结论如下： 各样点土壤有机碳含量随土层深度的增加而下降。海伦、哈尔滨和公主岭样点40～60cm土层土壤有机碳含量及其储量显著低于0～40cm土层；海伦、哈尔滨、德惠、公主岭和昌图样点土壤水溶性有机碳表现出随深度增加先升高后降低，在沈阳和大石桥样点土壤水溶性有机碳表现出随深度而下降的趋势；各样点0～20cm土层土壤微生物量碳含量高于20～40cm土层。典型黑土区海伦点0～100cm的SOC储量为213.4t•hm-2, 棕壤区昌图、沈阳、大石桥样点分别为69.9、87.9和73.4t•hm-2，海伦点SOC储量是棕壤区三样点的3倍左右。 土壤全氮、碱解氮、硝态氮及氮储量随剖面深度增加而下降。德惠点在20～40cm土层、沈阳点在40～60cm土层、昌图点在60～80cm土层的全磷含量最低；其他样点土壤全磷、有机磷含量和磷储量总体上呈现随土层深度增加而下降的趋势。黑土区样点土壤有机磷含量在40cm以下各土层迅速下降，而棕壤区各样点20cm以下各土层差异不显著。除公主岭和大石桥点外, 其他各样点土壤Olsen-P含量在0～20cm 土层显著高于20～40cm土层。 土壤有机碳、全氮、碱解氮、全磷和有机磷含量随纬度增加而增加。营养元素在纬度上的分异主要受成土母质、气候条件等自然因素影响，施肥、耕作等人为活动对表层土壤营养元素分布的影响较大。除土壤水溶性有机碳外，土壤碳、氮和磷之间及其与其他基本理化性质间均存在显著的相关关系。

不同耕作方式对黑土微生物特性的影响

东北黑土是我国有机质含量最高的土壤之一，但由于长期的掠夺式经营和不合理的耕作制度使得黑土有机质的收支严重失衡，土壤退化严重。保护性耕作是保持土壤质量和改善生态环境的有效措施。与传统耕作相比，保护性耕作能够在保证正常农业生产的前提下达到保护土壤的目的。 本文以吉林省德惠市中层黑土上进行了7年的田间定位试验小区土壤为研究对象，选取对耕作方式和作物覆盖较为敏感的微生物指标，包括微生物量碳和磷脂脂肪酸，探讨免耕措施和传统耕作对土壤微生物群落的影响，为保护性耕作在东北黑土的实践提供理论依据。 研究结果表明： 1耕作方式对土壤理化性质及微生物量碳有较大的影响。和传统耕作相比，免耕措施显著提高了土壤表层(0-5 cm)的全碳、全氮、碱解氮、热水溶性有机碳和微生物量碳，促进各种养分和有机质在土壤表层富集，为作物生长和微生物代谢提供了丰富的资源。土壤微生物量碳随时间的变化总体上呈现增加趋势。 2相对于传统耕作，免耕措施显著提高了土壤表层(0-5 cm)的总脂肪酸量、细菌和真菌生物量，尤其是免耕玉米连作的作用更明显。但真菌和细菌生物量的增加并不成比例，真菌生物量增加快于细菌，使得免耕措施下土壤的真菌/细菌值有所提高，有利于农田土壤生态系统的稳定性。不同耕作措施对G+/G-值影响的差异不显著。 3不同耕作措施在作物生长期内对微生物群落结构的影响较小，尤其在7月，由于温度和水分等环境条件的适宜，作物生长处于顶峰期，其根系活动对微生物群落结构的影响已经超过了不同耕作措施对微生物群落结构的影响，使得7月份不同耕作措施之间的生物量差异消除。 4耕作措施对不同土层的影响不同，不同耕作措施的PC1值对土层深度的响应明显(p<0.01)不同。2种免耕处理PC1值随土层深度的变化曲线是二次多项式，而传统耕作PC1值随土层深度呈现线性变化。7月的PC1值没有发现耕作措施对不同土层的影响。

Methods for physical separation and characterization of soil organic matter fractions

Turnover of soil organic matter (SOM) is coupled to the cycling of nutrients in soil through the activity of soil microorganisms. Biological availability of organic substrate in soil is related to the chemical quality of the organic material and to its degree of physical protection. SOM fractions can provide information on the turnover of organic matter (OM), provided the fractions can be related to functional or structural components in soil. Ultrasonication is commonly used to disrupt the soil structure prior to physical fractionation according to particle size, but may cause redistribution of OM among size fractions. The presence of mineral particles in size fractions can complicate estimations of OM turnover time within the fractions. Densiometric separation allows one to physically separate OM found within a specific size class from the heavier-density mineral particles. Nutrient contents and mineralization potential were determined for discrete size/density OM fractions isolated from within the macroaggregate structure of cultivated grassland soils. Eighteen percent of the total soil C and 25% of the total soil N in no-till soil was associated with fine-silt size particles having a density of 2.07-2.21 g/cm3 isolated from inside macroaggregates (enriched labile fraction or ELF). The amount of C and N sequestered in the ELF fraction decreased as the intensity of tillage increased. The specific rate of mineralization (mug net mineral N/mug total N in the fraction) for macroaggregate-derived ELF was not different for the three tillage treatments but was greater than for intact macroaggregates. The methods described here have improved our ability to quantitatively estimate SOM fractions, which in turn has increased our understanding of SOM dynamics in cultivated grassland systems.

黄土丘陵区仁用杏园不宜间作沙打旺

在陕北黄土丘陵沟壑区对清耕和问作沙打旺(Astragalus adsurgens)6年、4年、2年仁用杏园0～500cm土层土壤水分、有机质、全氮、全磷、速效氮、速效磷、速效钾含量及树体生长状况进行了测定,结果表明,间作沙打旺,除了在秋季提高了0～100cm土层土壤水分以外,在春季、夏季和秋季均显著降低了0～500cm土层土壤水分,且间作沙打旺年限越长,降低越显著。间作沙打旺提高了0～100cm土层土壤有机质和全氮含量,间作年限越长效果越显著,但对100cm土层以下的土壤有机质和全氮无显著影响。间作沙打旺对土壤全磷含量无显著影响。间作沙打旺显著降低了土壤速效养分含量,其中速效氮降低深度达500cm土层,速效磷、速效钾达300cm土层,且间作年限越长,降低越显著。间作沙打旺显著削弱了树体的长势,降低了坐果率和杏仁产量。间作沙打旺存在着与仁用杏争水争肥的矛盾,黄土丘陵沟壑区仁用杏园不宜间作沙打旺。

施氮和不同栽培模式对半湿润农田生态系统冬小麦根系特征的影响

在陕北黄土丘陵沟壑区对清耕和问作沙打旺(Astragalus adsurgens)6年、4年、2年仁用杏园0～500cm土层土壤水分、有机质、全氮、全磷、速效氮、速效磷、速效钾含量及树体生长状况进行了测定,结果表明,间作沙打旺,除了在秋季提高了0～100cm土层土壤水分以外,在春季、夏季和秋季均显著降低了0～500cm土层土壤水分,且间作沙打旺年限越长,降低越显著。间作沙打旺提高了0～100cm土层土壤有机质和全氮含量,间作年限越长效果越显著,但对100cm土层以下的土壤有机质和全氮无显著影响。间作沙打旺对土壤全磷含量无显著影响。间作沙打旺显著降低了土壤速效养分含量,其中速效氮降低深度达500cm土层,速效磷、速效钾达300cm土层,且间作年限越长,降低越显著。间作沙打旺显著削弱了树体的长势,降低了坐果率和杏仁产量。间作沙打旺存在着与仁用杏争水争肥的矛盾,黄土丘陵沟壑区仁用杏园不宜间作沙打旺。

宁夏南部山区不同耕作方式对冬小麦产量及水分利用效率的影响

为探讨在宁南山区推广保护性耕作技术的可行性,2005~2006年在宁夏彭阳县就垄沟、传统、覆膜3种不同的耕作方式的适应性进行试验研究,对比分析了3种耕作方式下冬小麦的生长状况、产量及农田土壤含水量变化的关系。结果表明:覆膜耕作可增加土壤蓄水保墒性能,提高水分利用效率,增产增效明显。对三种耕作方式下作物产量进行分析,覆膜耕作比传统耕作增产46%;垄沟耕作比传统耕作减产71%。覆膜耕作水分利用效率比传统耕作提高了33%;垄沟耕作由于在越冬期垄上冬小麦大面积冻死,不适宜在宁南山区推广。

黄土高原地区耕作技术效益研究

黄土高原地区地形破碎 ,坡地所占比例大 ,水土流失严重。调查和试验表明 ,在坡耕地上 ,因地制宜地采取各种水土保持耕作技术措施 ,对改变坡面微地貌 ,减少水土流失 ,增加土壤抗蚀、蓄水、保土性能 ;培肥地力和提高作物产量 ,都具有显著作用。着重分析了效果明显的八种耕作技术及其特征 ,供决策部门在制订规划时参考

黄土丘陵沟壑区小流域坡耕地土壤抗冲性试验研究

通过对黄土丘陵沟壑区种植不同作物的坡耕地土壤抗冲性进行动态测定 ,探讨了坡耕地在作物不同生长时期和种植不同作物条件下的抗冲性特征及影响因素 ,为该区保持坡耕地水土、防止流失而合理配置农作物提供科学依据。

黄土高原地区耕作技术效益研究

黄土高原地区地形破碎 ,坡地所占比例大 ,水土流失严重。调查和试验表明 ,在坡耕地上 ,因地制宜地采取各种水土保持耕作技术措施 ,对改变坡面微地貌 ,减少水土流失 ,增加土壤抗蚀、蓄水、保土性能 ;培肥地力和提高作物产量 ,都具有显著作用。该文着重分析了效果明显的 8种耕作技术及其特征 ,供决策部门在制订规划时参考。

侵蚀泥沙、有机质和全氮富集规律研究

在自然降雨下 ,研究降雨、坡度、耕作和施肥对侵蚀泥沙、有机质和全N富集率的影响 ,分析土壤和泥沙颗粒组成、富集与泥沙有机质和全N富集的关系 ,揭示土壤有机质和全N在泥沙中的富集规律 .结果表明 ,泥沙粘粒的富集导致有机质和全N的富集 ,泥沙粘粒、有机质和全N富集率分别平均为 1.77、2 .0 9和 1.61.土壤侵蚀模数与泥沙有机质和全N富集率呈显著的负相关关系 ,降雨、坡度、施肥和耕作措施对泥沙有机质富集作用的影响是通过减少土壤侵蚀模数来实现的 ,减少土壤侵蚀的措施可增加泥沙有机质和全N的富集 .

渭北旱塬不同覆盖措施的土壤水分分布特征

通过田间定位试验研究了渭北旱塬秸秆覆盖、地膜覆盖、秸秆加地膜覆盖及传统耕作保墒方式的土壤水分含量及动态变化 ,结果表明秸秆覆盖方法的保墒效果最好 ,2 m土层的有效水达 2 74.3 mm,比对照增加 3 3 .3 mm,降雨可下渗到 1 .6m。9月 1 5日分析 ,秸秆覆盖的表层土壤含水 2 9.9% ,地膜覆盖的 1 8.6% ,对照只有 1 3 .8%。

水土保持发展的战略目标及建议

工程措施和耕作措施是有效实施造林种草的必要条件 ;2 5°以上的陡坡地退耕后主要应作为营造水土保持林灌草的生态保护用地 ;应把天然植被保护、改良放在与退耕还林还草同等重要位置 ;建议将科学技术与专业科技力量直接切入生态环境建设 ,以充分发挥支撑作用