科研产出
基于最小数据集的保山市植烟土壤质量评价与障碍诊断
《西南农业学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】通过分析保山市5个县（市、区）植烟土壤质量特征，明确制约土壤质量的主要障碍因子，为区域性植烟土壤障碍治理技术研发、养分管理和优质烤烟生产提供科学依据。【方法】采集保山市5县（市、区）24个乡（镇）72个村的植烟土壤样品，选取pH、有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾、土壤容重、田间持水量、蔗糖酶和脲酶等12项指标作为总数据集（TDS）,通过构建评价指标最小数据集（MDS）,计算土壤质量指数；采用障碍因子诊断模型，分析主要障碍因子。【结果】12项指标经K-S检验，均服从正态分布，进入总数据集（TDS）。经主成分分析筛选，有机质、全磷、碱解氮、有效磷、土壤容重和蔗糖酶等6项指标进入最小数据集（MDS）。土壤质量指数（SQI）的MDS-SQI与TDS-SQI呈极显著正相关关系，最小数据集可代替总数据集对保山市植烟区土壤质量进行评价。施甸县、昌宁县、隆阳区、龙陵县和腾冲市的MDS-SQI土壤质量指数分别为0.681、0.668、0.665、0.626和0.579。障碍度分析表明，保山市各县（市、区）植烟土壤主要障碍因子为田间持水量（平均障碍度0.251）、碱解氮（平均障碍度0.196）、pH（平均障碍度0.142）和有机质（平均障碍度0.110）。【结论】建立的土壤质量评价最小数据集具有一定的代表性和准确性，可以对土壤质量和障碍因子进行评价和诊断。
关键词： 植烟土壤 主成分分析 最小数据集 土壤质量 障碍度
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微灌方式耦合施肥水平对土壤质量、芒果幼树生长和水肥利用效率的影响
《植物营养与肥料学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：[目的]通过研究芒果土壤微环境和生长特性对不同水肥耦合模式的响应,确定芒果幼树的最优微灌方式耦合施肥量.[方法]以 2 年生芒果幼树(品种为贵妃芒)为供试材料,在云南昆明理工大学大棚内进行完全随机组合设计田间试验,设置 3 种微灌方式:微喷灌(SI)、滴灌(DI)、微润灌(MI),和 4 个施肥水平:0、93.2、186.4、279.6 kg/hm2(依次标记为F0、F1、F2、F3).每次灌溉施肥处理后 30 天(灌水后第 3 天),在距树干5~10 cm灌水器一侧采集土壤样品,测定芒果幼树根区土壤养分含量、酶活性、微生物数量,测量果树生长指标,计算水肥利用效率,并采用隶属函数结合因子分析法对芒果幼树土壤质量和生长质量进行综合评价.[结果]微灌方式和施肥水平对芒果幼树根区土壤养分含量(硝态氮、速效磷和速效钾)、酶活性(过氧化氢酶、脲酶和磷酸酶)、微生物数量(细菌、真菌和放线菌)、形态生长增量(株高、地径、叶片数和冠幅)、根系生长(总长度、表面积、体积和平均直径)和水肥利用效率影响显著(P<0.05).同一施肥水平下,土壤微环境养分含量在3 种灌溉方式间无显著差异,酶活性和微生物数量平均值均为MI>DI>SI,DI、MI土壤酶活性较SI分别增加了15.09%~26.57%和 26.56%~48.86%,微生物数量分别增加了 11.46%~30.19%、12.87%~42.45%,灌溉水利用效率(IWUE)分别提高了 43.27%、73.17%,肥料偏生产力(PFP)分别升高了 33.96%、54.44%.MI处理芒果的株高增量和根系体积的增幅最大,较SI分别显著增加了 100.29%、54.06%.土壤过氧化氢酶活性、脲酶活性、微生物数量以及IWUE均在F2 水平获得最大值,而土壤养分含量和土壤磷酸酶活性随施肥量的增加而升高,PFP则随之降低.相关性分析结果表明,土壤养分含量、酶活性、微生物数量与芒果生长指标之间均呈正相关关系,且相关程度依次递增.隶属函数结合因子分析结果表明,土壤质量综合指数(SQI)和芒果生长质量指数(GQI)均在MIF2 条件下获得最大值.[结论]微润灌耦合施肥水平 186.4 kg/hm2(MIF2 组合)为改善土壤质量并促进芒果幼树生长的最佳灌溉施肥耦合方式.
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植物覆盖对蕉园土壤质量和微生物多样性的影响
《南方农业学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]研究植物覆盖对蕉园土壤养分、酶活性、微生物多样性和功能微生物的影响,明确植物覆盖改善蕉园土壤质量的效果,为植物覆盖在香蕉可持续性生产中的应用提供理论依据和技术支持.[方法]以传统种植方式(裸露土壤)为对照,以自然生杂草和种植豆科植物大翼豆[Macroptilium atropurpureum(DC.)Urb.]为植物覆盖处理,分析植物覆盖对云南省蕉园土壤质量和和微生物多样性的影响.[结果]植物覆盖可有效提升蕉园非根际土壤的有机质和碱解氮含量,自然生杂草和豆科植物覆盖处理分别较裸露土壤对照显著增加24.80%~39.62%和31.63%~89.54%(P<0.05,下同),但对根际土壤的理化性质影响较小.植物覆盖显著影响根际和非根际土壤的酶活性,与裸露土壤对照相比,自然生杂草和豆科植物覆盖处理的根际土壤蔗糖酶和磷酸酶活性分别增加40.32%~52.92%和9.21%~43.10%,土壤过氧化氢酶活性下降5.88%~26.94%;非根际土壤的蔗糖酶、脲酶和磷酸酶活性分别增加26.82%~114.98%、19.85%~65.77%和22.52%~33.82%;与香蕉定植前相比,植物覆盖明显提升了根际土壤的蔗糖酶和脲酶活性,显著提升了非根际土壤的蔗糖酶和过氧化氢酶活性.植物覆盖影响根际和非根际土壤的微生物多样性指数,与香蕉定植前相比,蕉园土壤微生物多样性指数总体上呈下降趋势;植物覆盖显著影响非根际土壤的碳氮功能拷贝数,与裸露土壤对照相比,固碳微生物(cbbL-R)、固氮微生物(nifH)、氨氧化古菌(amoA-A)和氨氧化细菌(amoA-B)的碳氮功能基因拷贝数分别增加55.97%~69.28%、39.60%~46.36%、16.52%~379.39%和23.98%~48.15%,但对根际土壤的影响较小.[结论]植物覆盖能有效提升蕉园土壤质量,特别是非根际土壤的微生物多样性指数和碳氮功能基因拷贝数等指标,而对根际土壤影响较小.不同覆盖处理中,豆科植物覆盖效果优于自然生杂草覆盖.
关键词： 植物覆盖 香蕉 土壤质量 土壤微生物多样性 碳氮功能基因
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南昌县茶园土壤质量状况调查
《贵州农业科学 》 2018
摘要：为南昌县茶园土壤减量、平衡施肥,提高茶叶产量和质量提供数据支撑,对南昌县50个茶园土壤状况进行调查分析。结果表明:南昌县茶园土壤pH适宜茶树生长水平(4.5~5.5)的样点仅占4%,96%的样点pH含量低于4.5,茶园土壤酸化严重;土壤中有机质含量处于中等水平,44%的样点有机质含量低于15g/kg;土壤中氮、磷、钾含量丰富,达到优良茶园肥力水平;土壤中镉、砷、铅、汞和铜含量均符合国家标准和有机茶标准,铬含量没有超过国家标准,但100%超过有机茶标准。同时针对南昌县现有茶园土壤状况,提出有机肥+机械深施、有机肥+水肥一体化、有机肥+配方肥3种培肥模式。
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中国:1﹕5万比例尺数字土壤的构建
《中国农业科学 》 2014 北大核心 CSCD
摘要：【目的】对历史土壤调查结果进行信息抽提与整合近年来得到国际科学界高度重视。高精度土壤时空信息可用于土壤与环境质量评价、耕地保育、抗旱防涝减灾、水土流失防治、面源污染防治、土壤与农产品污染防治等众多领域,是现代科学研究和管理不可或缺的新型基础工具。中国近代进行过多次土壤调查,积累了大量土壤调查资料,已具备构建土壤时空数据库基础条件,但多年来各地调查资料分散存留,丢失损毁严重,未能发挥应有作用。本研究目标是对中国不同时期土壤调查完成的大比例尺土壤图件、具有坐标的土壤剖面点与土壤采样点信息进行收集、提取与整合,构建中国数字土壤图数据库CDSM(China digital soil maps),以满足科学研究和管理对高精度土壤时空信息的需求。【方法】通过分析中国土壤调查资料状况与国际土壤调查主题变化趋势,完成了CDSM数据模型设计,确定了对全国各地土壤调查资料进行信息抽提与整合建库的工作边界。还建立并采用了海量空间数据分析方法和智能化海量空间信息分析软件包IMAT(Intelligent mapping tools),通过总计180多个分段流程的数据处理与分析,完成了对各地异源、异质、异构、异形土壤资料的信息抽提和CDSM构建。【结果】CDSM库收入的土壤资源与土壤质量信息在时间上覆盖了30多年,空间覆盖中国全境,要素类型有描述土壤要素地带性分布特征的面图层和描述土壤采样点信息的点图层两种。面图层精度主要为1﹕5万大比例尺。点图层为全国第二次土壤普查(二普)完成的10万个剖面和二普后完成的具有地理坐标的土壤剖面采样点和耕层采样点数据。CDSM规模宏大,能以100 m×100 m空间分辨率提供具有时间序列和地理坐标的土壤信息,信息内容既含土壤类型、母质、土体构型、分层质地、机械组成等慢变化土壤信息,也含土壤有机质、氮、磷、钾、酸碱度、中微量元素含量等快变化土壤质量信息,不仅可用于了解土壤质量现势状况,也可用于预测土壤质量变化。【结论】CDSM库数据模型既能有效收录中国各地30多年来进行的各类土壤调查科学记载,实现按时空序列或按主题类型的调用和分析,也便于延展和扩充,可将各地在新一轮土壤调查中完成的土壤采样点信息汇入S90PT点图层中。在CDSM构建过程中,其阶段性数据产品已为多家科研单位、多个部门应用,今后随着CDSM库增补、在时间尺度上的延伸和主题类型上的增加,CDSM库土壤时空信息将会在各领域有更广泛的应用。
中国：1﹕5万比例尺数字土壤的构建
《中国农业科学 》 2014 CSCD
摘要：【目的】对历史土壤调查结果进行信息抽提与整合近年来得到国际科学界高度重视。高精度土壤时空信息可用于土壤与环境质量评价、耕地保育、抗旱防涝减灾、水土流失防治、面源污染防治、土壤与农产品污染防治等众多领域，是现代科学研究和管理不可或缺的新型基础工具。中国近代进行过多次土壤调查，积累了大量土壤调查资料，已具备构建土壤时空数据库基础条件，但多年来各地调查资料分散存留，丢失损毁严重，未能发挥应有作用。本研究目标是对中国不同时期土壤调查完成的大比例尺土壤图件、具有坐标的土壤剖面点与土壤采样点信息进行收集、提取与整合，构建中国数字土壤图数据库CDSM（China digital soil maps），以满足科学研究和管理对高精度土壤时空信息的需求。【方法】通过分析中国土壤调查资料状况与国际土壤调查主题变化趋势，完成了CDSM数据模型设计，确定了对全国各地土壤调查资料进行信息抽提与整合建库的工作边界。还建立并采用了海量空间数据分析方法和智能化海量空间信息分析软件包IMAT（Intelligent mapping tools），通过总计180多个分段流程的数据处理与分析，完成了对各地异源、异质、异构、异形土壤资料的信息抽提和CDSM构建。【结果】CDSM库收入的土壤资源与土壤质量信息在时间上覆盖了30多年，空间覆盖中国全境，要素类型有描述土壤要素地带性分布特征的面图层和描述土壤采样点信息的点图层两种。面图层精度主要为1﹕5万大比例尺。点图层为全国第二次土壤普查（二普）完成的10万个剖面和二普后完成的具有地理坐标的土壤剖面采样点和耕层采样点数据。CDSM规模宏大，能以100 m×100 m空间分辨率提供具有时间序列和地理坐标的土壤信息，信息内容既含土壤类型、母质、土体构型、分层质地、机械组成等慢变化土壤信息，也含土壤有机质、氮、磷、钾、酸碱度、中微量元素含量等快变化土壤质量信息，不仅可用于了解土壤质量现势状况，也可用于预测土壤质量变化。【结论】CDSM库数据模型既能有效收录中国各地30多年来进行的各类土壤调查科学记载，实现按时空序列或按主题类型的调用和分析，也便于延展和扩充，可将各地在新一轮土壤调查中完成的土壤采样点信息汇入S90PT点图层中。在CDSM构建过程中，其阶段性数据产品已为多家科研单位、多个部门应用，今后随着CDSM库增补、在时间尺度上的延伸和主题类型上的增加，CDSM库土壤时空信息将会在各领域有更广泛的应用。
保护性耕作改善石漠化土壤环境质量研究
《西南农业学报 》 2011 北大核心 CSCD
摘要：在石漠化土壤上开展少耕种植、秸秆覆盖、生物覆盖等保护性耕作栽培试验,研究各种措施对土壤环境质量及作物产量的影响。结果表明:与习惯耕作相比,少耕加秸秆覆盖是改善石漠化土壤质量较好的措施,能极大的改善石漠化土壤的理化性状:土壤有机质、全氮增加13.9%,19.6%;土壤容重降低21.5%,孔隙度增加5.4%;土壤微结构明显改善;土壤水分含量提高16.7%～35.6%,冬春干旱季节提高幅度更大达25.9%～60.4%;还能增加作物产量4.7%～5.3%。生物覆盖对土壤理化性状、土壤微结构、土壤水分等环境质量也有不同程度的改善及提高,但对作物产量有不利影响。而单纯少耕种植会导致土壤板结从而使作物减产。
关键词： 石漠化土壤 保护性耕作 土壤理化性状 土壤微结构 土壤质量
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设施栽培对土壤化学性质及微生物区系的影响
《云南农业大学学报 》 2009 北大核心 CSCD
摘要：对昆明郊区蔬菜、花卉主产县典型大棚土壤进行取样,研究不同种植年限对设施土壤养分状况和土壤微生物区系的影响。结果表明,土壤碱解氮、速效磷和速效钾含量随大棚种植年限的增加而逐渐增加;随大棚种植年限的增加,土壤盐分、有机质含量呈先增加后降低再升高的趋势,其中以种植6年左右的大棚土壤盐分、有机质含量最高;土壤pH则是随着种植年限的增加缓慢降低。由田间栽培改为设施栽培后增加了土壤微生物数量,随大棚种植年限的增加,土壤细菌、放线菌、微生物总数和B/F比值先增加后降低,真菌数量持续增加而微生物多样性指数和均匀度指数持续降低。研究结果表明由田间栽培改为大棚蔬菜保护地后,设施栽培初期,土壤生态环境较好,种植6~8年以后,土壤盐分累积、养分富集和土壤酸化严重,导致土壤微生物区系失调,微生物多样性和均匀度显著下降,土壤质量的稳定性和可持续利用性大大降低。
关键词： 种植年限 土壤化学性质土壤微生物区系 土壤质量
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