砂姜黑土改良的原理與技術

目錄
序
前言
第1章　砂姜黑土概況與障礙因子分析　1
1.1　砂姜黑土的概念　1
1.2　砂姜黑土分布區(qū)域　2
1.3　砂姜黑土區(qū)氣候特征　2
1.4　砂姜黑土區(qū)種植制度　4
1.5　砂姜黑土理化性質(zhì)與作物產(chǎn)量的空間分布特征　5
1.5.1　土壤質(zhì)地　5
1.5.2　黏土礦物組成　6
1.5.3　調(diào)查區(qū)玉米產(chǎn)量　7
1.5.4　玉米產(chǎn)量和土壤理化性質(zhì)的空間分布　7
1.6　砂姜黑土作物產(chǎn)量的關鍵影響因子分析　9
1.6.1　玉米產(chǎn)量和土壤穿透阻力的關系　9
1.6.2　影響玉米產(chǎn)量的關鍵因子　10
1.7　小結　12
參考文獻　12
第2章　砂姜黑土收縮特征及其影響因素　15
2.1　砂姜黑土收縮特征　15
2.1.1　淮北平原砂姜黑土收縮能力空間分布特征　16
2.1.2　砂姜黑土收縮特征曲線　16
2.2　砂姜黑土收縮特征的影響因素　18
2.2.1　東西和南北樣帶的土壤性質(zhì)及環(huán)境特征　18
2.2.2　砂姜黑土收縮能力與土壤性質(zhì)的關系　19
2.2.3　膨脹性黏土礦物蒙脫石與土壤收縮的關系　21
2.3　砂姜-細土雙介質(zhì)的收縮模型構建　22
2.4　砂姜對砂姜黑土收縮行為的影響與模擬　25
2.4.1　砂姜含量和粒徑對土壤收縮行為的影響　25
2.4.2　砂姜含量和粒徑對土壤收縮階段的影響　26
2.4.3　砂姜含量和粒徑對孔隙及其收縮能力的影響　27
2.4.4　砂姜-細土混合土樣收縮行為的模擬分析　28
2.5　小結　30
參考文獻　31
第3章　砂姜黑土土壤強度及其影響因素　34
3.1　砂姜黑土抗剪強度及其影響因素　34
3.1.1　土壤含水量和容重對砂姜黑土黏聚力的影響　35
3.1.2　土壤含水量和容重對砂姜黑土內(nèi)摩擦角的影響　36
3.1.3　土壤含水量和容重對砂姜黑土抗剪強度的影響　37
3.2　砂姜黑土抗壓強度及其影響因素　38
3.2.1　土壤壓實曲線的擬合　39
3.2.2　土壤含水量和容重對土壤壓實特性的影響　40
3.3　砂姜黑土穿透阻力及其影響因素　42
3.4　砂姜黑土土壤強度傳遞函數(shù)構建　43
3.4.1　抗剪強度傳遞函數(shù)的構建與驗證　43
3.4.2　抗壓強度傳遞函數(shù)的構建與驗證　45
3.4.3　穿透阻力傳遞函數(shù)的構建與驗證　46
3.5　小結　47
參考文獻　48
第4章　砂姜物理特征及對土壤水力性質(zhì)的影響　50
4.1　砂姜黑土砂姜含量空間分布特征　50
4.1.1　不同土壤深度砂姜含量和粒級分布特征　50
4.1.2　東西和南北兩條樣帶砂姜含量的空間分布　52
4.1.3　東西和南北兩條樣帶土壤性質(zhì)與環(huán)境因素的空間特征　53
4.2　砂姜含量空間分布的影響因素　55
4.3　砂姜物理特征　58
4.3.1　砂姜容重　58
4.3.2　砂姜孔隙結構特征　59
4.4　砂姜物理特征對土壤水分特征曲線的影響　61
4.4.1　砂姜粒徑與含量對土壤水分特征曲線的影響　61
4.4.2　砂姜粒徑與含量對土壤水分特征曲線參數(shù)的影響　62
4.4.3　砂姜粒徑與含量對土壤持水能力的影響　64
4.5　砂姜物理特征對土壤導水能力的影響　66
4.6　小結　69
參考文獻　69
第5章　不同耕作方式對砂姜黑土改良的影響　72
5.1　不同耕作方式對土壤物理性質(zhì)的影響　72
5.1.1　不同耕作方式對土壤容重的影響　74
5.1.2　不同耕作方式對土壤緊實度的影響　74
5.1.3　不同耕作方式對土壤三維孔隙特征的影響　75
5.1.4　不同耕作方式對土壤水分特征曲線的影響　80
5.1.5　不同耕作方式對土壤飽和導水率和有效水分庫容的影響　81
5.2　不同耕作方式對土壤結構動態(tài)變化的影響　82
5.2.1　不同耕作方式下土壤水分的動態(tài)變化　82
5.2.2　不同耕作方式下土壤容重的動態(tài)變化　83
5.2.3　不同耕作方式下土壤緊實度的動態(tài)變化　84
5.2.4　不同耕作方式下土壤收縮曲線的動態(tài)變化　86
5.2.5　不同耕作方式下土壤水分特征曲線的動態(tài)變化　89
5.2.6　不同耕作方式下土壤孔隙分布曲線的動態(tài)變化　90
5.3　不同耕作方式對土壤有機碳的影響　92
5.3.1　不同耕作方式下秸稈在土層中的分布　92
5.3.2　不同耕作方式下土壤有機碳儲量　93
5.3.3　不同耕作方式下土壤有機碳物理分組　93
5.3.4　不同耕作方式下土壤團聚體穩(wěn)定性　94
5.4　不同耕作方式對養(yǎng)分利用率的影響　95
5.5　不同耕作方式對土壤微生物群落結構的影響　96
5.5.1　不同耕作方式對微生物群落多樣性的影響　96
5.5.2　不同耕作方式對微生物群落結構的影響　97
5.5.3　不同耕作方式對土壤微生物胞外酶活性的影響　97
5.6　不同耕作方式對作物生長的影響　101
5.6.1　不同耕作方式對作物根系的影響　101
5.6.2　不同耕作方式對作物秸稈生物量的影響　102
5.6.3　不同耕作方式對作物籽粒產(chǎn)量的影響　102
5.6.4　土壤物理性質(zhì)與作物生長的關系　103
5.7　小結　103
參考文獻　104
第6章　“旋松一體”耕作對砂姜黑土改良的影響　106
6.1　“旋松一體”耕作對土壤物理性質(zhì)的影響　106
6.1.1　“旋松一體”耕作對土壤容重和穿透阻力的影響　107
6.1.2　“旋松一體”耕作對土壤水分的影響　108
6.2　“旋松一體”對土壤養(yǎng)分含量的影響　109
6.2.1　“旋松一體”耕作對土壤有機碳及全量養(yǎng)分的影響　110
6.2.2　“旋松一體”耕作對土壤速效養(yǎng)分含量的影響　111
6.2.3　“旋松一體”耕作對土壤氮素殘留和吸收的影響　112
6.3　“旋松一體”對作物生長的影響　112
6.3.1　“旋松一體”耕作對小麥根系生長的影響　113
6.3.2　“旋松一體”耕作對小麥、玉米產(chǎn)量的影響　114
6.4　“旋松一體”耕作深度對作物生長的影響　114
6.4.1　不同耕作深度對土壤物理性質(zhì)的影響　115
6.4.2　不同耕作深度對作物生長的影響　117
6.5　“旋松一體”在砂姜黑土的綜合效益評價　118
6.5.1　“旋松一體”耕作對砂姜黑土機械油耗與作業(yè)效率的影響　118
6.5.2　“旋松一體”耕作對砂姜黑土經(jīng)濟收益的影響　119
6.6　小結　120
參考文獻　120
第7章　不同生物耕作對砂姜黑土改良的影響　123
7.1　生物耕作對土壤物理性質(zhì)的影響　123
7.1.1　生物耕作對土壤容重和含水量的影響　123
7.1.2　生物耕作對土壤導氣性的影響　126
7.1.3　生物耕作對土壤穿透阻力的影響　127
7.2　生物耕作對土壤有機碳和養(yǎng)分的影響　128
7.2.1　生物耕作對土壤有機碳的影響　128
7.2.2　生物耕作對土壤養(yǎng)分的影響　129
7.3　生物耕作對作物生長的影響　132
7.3.1　生物耕作對作物根系生長的影響　132
7.3.2　生物耕作對作物產(chǎn)量的影響　133
7.4　生物孔隙與作物根系的互作機制　134
7.4.1　生物孔隙對土壤穿透阻力的影響　135
7.4.2　生物孔隙對玉米生長的影響　135
7.4.3　生物孔隙與根系的交互作用　137
7.4.4　生物孔隙對肥料氮吸收的影響　140
7.5　生物孔隙特征對玉米生長的影響　141
7.5.1　生物孔隙特征對地上生物量的影響　142
7.5.2　生物孔隙特征對根系結構的影響　142
7.5.3　生物孔隙特征對根孔交互的影響　147
7.5.4　生物孔隙特征對肥料氮吸收的影響　148
7.6　小結　150
參考文獻　150
第8章　不同培肥措施對砂姜黑土改良的影響　154
8.1　不同培肥措施對土壤物理性質(zhì)的影響　154
8.1.1　長期施肥對土壤容重的影響　155
8.1.2　長期施肥對水分特征曲線的影響　155
8.1.3　長期施肥對土壤收縮特征曲線的影響　157
8.1.4　長期施肥對土壤團聚體組成及穩(wěn)定性的影響　158
8.2　不同培肥措施對土壤有機碳的影響　160
8.2.1　長期施肥下總有機碳的變化　160
8.2.2　長期施肥下不同有機碳組分的變化　161
8.2.3　長期施肥下有機碳化學結構特征　161
8.2.4　長期施肥下土壤碳投入量的變化　162
8.2.5　長期施肥下土壤碳投入與碳固定之間的關系　163
8.3　不同培肥措施對土壤養(yǎng)分狀況的影響　164
8.3.1　長期施肥對全氮和堿解氮含量的影響　164
8.3.2　長期施肥對全磷和有效磷含量的影響　165
8.3.3　長期施肥對速效鉀含量的影響　167
8.4　不同培肥措施對土壤微生物群落結構的影響　167
8.4.1　長期施肥對砂姜黑土真菌多樣性的影響　168
8.4.2　長期施肥下砂姜黑土真菌群落結構　169
8.4.3　長期施肥對砂姜黑土細菌多樣性的影響　169
8.4.4　長期施肥下砂姜黑土細菌群落結構　170
8.5　不同培肥措施對作物生長的影響　171
8.5.1　長期施肥對小麥與大豆產(chǎn)量的影響　172
8.5.2　土壤容重與作物產(chǎn)量的關系　173
8.5.3　土壤有機碳含量與作物產(chǎn)量的關系　174
8.5.4　土壤速效養(yǎng)分含量與作物產(chǎn)量的關系　175
8.6　小結　176
參考文獻　176
第9章　不同施氮水平下秸稈還田對砂姜黑土改良的影響　179
9.1　不同施氮水平下秸稈還田對土壤物理性質(zhì)的影響　179
9.1.1　不同施氮水平下秸稈還田對土壤容重的影響　180
9.1.2　不同施氮水平下秸稈還田對土壤團聚體穩(wěn)定性的影響　181
9.1.3　影響土壤團聚體穩(wěn)定的主要因素　182
9.2　不同施氮水平下秸稈還田對土壤養(yǎng)分狀況的影響　183
9.2.1　不同施氮水平下秸稈還田對土壤pH的影響　183
9.2.2　不同施氮水平下秸稈還田對土壤有機碳含量的影響　184
9.2.3　不同施氮水平下秸稈還田對土壤氮的影響　185
9.2.4　不同施氮水平下秸稈還田對土壤磷的影響　185
9.2.5　不同施氮水平下秸稈還田對土壤鉀的影響　187
9.3　不同施氮水平下秸稈還田對土壤微生物群落的影響　188
9.3.1　不同施氮水平下秸稈還田對土壤真菌多樣性的影響　188
9.3.2　不同施氮水平下秸稈還田對土壤真菌群落的影響　189
9.3.3　不同施氮水平下秸稈還田對土壤細菌多樣性的影響　190
9.3.4　不同施氮水平下秸稈還田對土壤細菌群落的影響　190
9.4　不同施氮水平下秸稈還田對作物產(chǎn)量的影響　192
9.4.1　小麥和玉米產(chǎn)量年際變化特征　192
9.4.2　小麥和玉米變異系數(shù)及可持續(xù)性指數(shù)　194
9.4.3　秸稈還田下小麥和玉米適宜的施氮量　195
9