砂姜黑土改良的原理與技術(shù)

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(guān)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(guān)系　9
1.6.2　影響玉米產(chǎn)量的關(guān)鍵因子　10
1.7　小結(jié)　12
參考文獻(xiàn)　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(guān)系　19
2.2.3　膨脹性黏土礦物蒙脫石與土壤收縮的關(guān)系　21
2.3　砂姜-細(xì)土雙介質(zhì)的收縮模型構(gòu)建　22
2.4　砂姜對(duì)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(duì)土壤收縮行為的影響　25
2.4.2　砂姜含量和粒徑對(duì)土壤收縮階段的影響　26
2.4.3　砂姜含量和粒徑對(duì)孔隙及其收縮能力的影響　27
2.4.4　砂姜-細(xì)土混合土樣收縮行為的模擬分析　28
2.5　小結(jié)　30
參考文獻(xiàn)　31
第3章　砂姜黑土土壤強(qiáng)度及其影響因素　34
3.1　砂姜黑土抗剪強(qiáng)度及其影響因素　34
3.1.1　土壤含水量和容重對(duì)砂姜黑土黏聚力的影響　35
3.1.2　土壤含水量和容重對(duì)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(duì)砂姜黑土抗剪強(qiáng)度的影響　37
3.2　砂姜黑土抗壓強(qiáng)度及其影響因素　38
3.2.1　土壤壓實(shí)曲線的擬合　39
3.2.2　土壤含水量和容重對(duì)土壤壓實(shí)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(qiáng)度傳遞函數(shù)構(gòu)建　43
3.4.1　抗剪強(qiáng)度傳遞函數(shù)的構(gòu)建與驗(yàn)證　43
3.4.2　抗壓強(qiáng)度傳遞函數(shù)的構(gòu)建與驗(yàn)證　45
3.4.3　穿透阻力傳遞函數(shù)的構(gòu)建與驗(yàn)證　46
3.5　小結(jié)　47
參考文獻(xiàn)　48
第4章　砂姜物理特征及對(duì)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(jí)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(jié)構(gòu)特征　59
4.4　砂姜物理特征對(duì)土壤水分特征曲線的影響　61
4.4.1　砂姜粒徑與含量對(duì)土壤水分特征曲線的影響　61
4.4.2　砂姜粒徑與含量對(duì)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(duì)土壤持水能力的影響　64
4.5　砂姜物理特征對(duì)土壤導(dǎo)水能力的影響　66
4.6　小結(jié)　69
參考文獻(xiàn)　69
第5章　不同耕作方式對(duì)砂姜黑土改良的影響　72
5.1　不同耕作方式對(duì)土壤物理性質(zhì)的影響　72
5.1.1　不同耕作方式對(duì)土壤容重的影響　74
5.1.2　不同耕作方式對(duì)土壤緊實(shí)度的影響　74
5.1.3　不同耕作方式對(duì)土壤三維孔隙特征的影響　75
5.1.4　不同耕作方式對(duì)土壤水分特征曲線的影響　80
5.1.5　不同耕作方式對(duì)土壤飽和導(dǎo)水率和有效水分庫容的影響　81
5.2　不同耕作方式對(duì)土壤結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)變化的影響　82
5.2.1　不同耕作方式下土壤水分的動(dòng)態(tài)變化　82
5.2.2　不同耕作方式下土壤容重的動(dòng)態(tài)變化　83
5.2.3　不同耕作方式下土壤緊實(shí)度的動(dòng)態(tài)變化　84
5.2.4　不同耕作方式下土壤收縮曲線的動(dòng)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(dòng)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(dòng)態(tài)變化　90
5.3　不同耕作方式對(duì)土壤有機(jī)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(jī)碳儲(chǔ)量　93
5.3.3　不同耕作方式下土壤有機(jī)碳物理分組　93
5.3.4　不同耕作方式下土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性　94
5.4　不同耕作方式對(duì)養(yǎng)分利用率的影響　95
5.5　不同耕作方式對(duì)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響　96
5.5.1　不同耕作方式對(duì)微生物群落多樣性的影響　96
5.5.2　不同耕作方式對(duì)微生物群落結(jié)構(gòu)的影響　97
5.5.3　不同耕作方式對(duì)土壤微生物胞外酶活性的影響　97
5.6　不同耕作方式對(duì)作物生長(zhǎng)的影響　101
5.6.1　不同耕作方式對(duì)作物根系的影響　101
5.6.2　不同耕作方式對(duì)作物秸稈生物量的影響　102
5.6.3　不同耕作方式對(duì)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(zhǎng)的關(guān)系　103
5.7　小結(jié)　103
參考文獻(xiàn)　104
第6章　“旋松一體”耕作對(duì)砂姜黑土改良的影響　106
6.1　“旋松一體”耕作對(duì)土壤物理性質(zhì)的影響　106
6.1.1　“旋松一體”耕作對(duì)土壤容重和穿透阻力的影響　107
6.1.2　“旋松一體”耕作對(duì)土壤水分的影響　108
6.2　“旋松一體”對(duì)土壤養(yǎng)分含量的影響　109
6.2.1　“旋松一體”耕作對(duì)土壤有機(jī)碳及全量養(yǎng)分的影響　110
6.2.2　“旋松一體”耕作對(duì)土壤速效養(yǎng)分含量的影響　111
6.2.3　“旋松一體”耕作對(duì)土壤氮素殘留和吸收的影響　112
6.3　“旋松一體”對(duì)作物生長(zhǎng)的影響　112
6.3.1　“旋松一體”耕作對(duì)小麥根系生長(zhǎng)的影響　113
6.3.2　“旋松一體”耕作對(duì)小麥、玉米產(chǎn)量的影響　114
6.4　“旋松一體”耕作深度對(duì)作物生長(zhǎng)的影響　114
6.4.1　不同耕作深度對(duì)土壤物理性質(zhì)的影響　115
6.4.2　不同耕作深度對(duì)作物生長(zhǎng)的影響　117
6.5　“旋松一體”在砂姜黑土的綜合效益評(píng)價(jià)　118
6.5.1　“旋松一體”耕作對(duì)砂姜黑土機(jī)械油耗與作業(yè)效率的影響　118
6.5.2　“旋松一體”耕作對(duì)砂姜黑土經(jīng)濟(jì)收益的影響　119
6.6　小結(jié)　120
參考文獻(xiàn)　120
第7章　不同生物耕作對(duì)砂姜黑土改良的影響　123
7.1　生物耕作對(duì)土壤物理性質(zhì)的影響　123
7.1.1　生物耕作對(duì)土壤容重和含水量的影響　123
7.1.2　生物耕作對(duì)土壤導(dǎo)氣性的影響　126
7.1.3　生物耕作對(duì)土壤穿透阻力的影響　127
7.2　生物耕作對(duì)土壤有機(jī)碳和養(yǎng)分的影響　128
7.2.1　生物耕作對(duì)土壤有機(jī)碳的影響　128
7.2.2　生物耕作對(duì)土壤養(yǎng)分的影響　129
7.3　生物耕作對(duì)作物生長(zhǎng)的影響　132
7.3.1　生物耕作對(duì)作物根系生長(zhǎng)的影響　132
7.3.2　生物耕作對(duì)作物產(chǎn)量的影響　133
7.4　生物孔隙與作物根系的互作機(jī)制　134
7.4.1　生物孔隙對(duì)土壤穿透阻力的影響　135
7.4.2　生物孔隙對(duì)玉米生長(zhǎng)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(duì)肥料氮吸收的影響　140
7.5　生物孔隙特征對(duì)玉米生長(zhǎng)的影響　141
7.5.1　生物孔隙特征對(duì)地上生物量的影響　142
7.5.2　生物孔隙特征對(duì)根系結(jié)構(gòu)的影響　142
7.5.3　生物孔隙特征對(duì)根孔交互的影響　147
7.5.4　生物孔隙特征對(duì)肥料氮吸收的影響　148
7.6　小結(jié)　150
參考文獻(xiàn)　150
第8章　不同培肥措施對(duì)砂姜黑土改良的影響　154
8.1　不同培肥措施對(duì)土壤物理性質(zhì)的影響　154
8.1.1　長(zhǎng)期施肥對(duì)土壤容重的影響　155
8.1.2　長(zhǎng)期施肥對(duì)水分特征曲線的影響　155
8.1.3　長(zhǎng)期施肥對(duì)土壤收縮特征曲線的影響　157
8.1.4　長(zhǎng)期施肥對(duì)土壤團(tuán)聚體組成及穩(wěn)定性的影響　158
8.2　不同培肥措施對(duì)土壤有機(jī)碳的影響　160
8.2.1　長(zhǎng)期施肥下總有機(jī)碳的變化　160
8.2.2　長(zhǎng)期施肥下不同有機(jī)碳組分的變化　161
8.2.3　長(zhǎng)期施肥下有機(jī)碳化學(xué)結(jié)構(gòu)特征　161
8.2.4　長(zhǎng)期施肥下土壤碳投入量的變化　162
8.2.5　長(zhǎng)期施肥下土壤碳投入與碳固定之間的關(guān)系　163
8.3　不同培肥措施對(duì)土壤養(yǎng)分狀況的影響　164
8.3.1　長(zhǎng)期施肥對(duì)全氮和堿解氮含量的影響　164
8.3.2　長(zhǎng)期施肥對(duì)全磷和有效磷含量的影響　165
8.3.3　長(zhǎng)期施肥對(duì)速效鉀含量的影響　167
8.4　不同培肥措施對(duì)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響　167
8.4.1　長(zhǎng)期施肥對(duì)砂姜黑土真菌多樣性的影響　168
8.4.2　長(zhǎng)期施肥下砂姜黑土真菌群落結(jié)構(gòu)　169
8.4.3　長(zhǎng)期施肥對(duì)砂姜黑土細(xì)菌多樣性的影響　169
8.4.4　長(zhǎng)期施肥下砂姜黑土細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)　170
8.5　不同培肥措施對(duì)作物生長(zhǎng)的影響　171
8.5.1　長(zhǎng)期施肥對(duì)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(guān)系　173
8.5.3　土壤有機(jī)碳含量與作物產(chǎn)量的關(guān)系　174
8.5.4　土壤速效養(yǎng)分含量與作物產(chǎn)量的關(guān)系　175
8.6　小結(jié)　176
參考文獻(xiàn)　176
第9章　不同施氮水平下秸稈還田對(duì)砂姜黑土改良的影響　179
9.1　不同施氮水平下秸稈還田對(duì)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(duì)土壤容重的影響　180
9.1.2　不同施氮水平下秸稈還田對(duì)土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性的影響　181
9.1.3　影響土壤團(tuán)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(duì)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(duì)土壤pH的影響　183
9.2.2　不同施氮水平下秸稈還田對(duì)土壤有機(jī)碳含量的影響　184
9.2.3　不同施氮水平下秸稈還田對(duì)土壤氮的影響　185
9.2.4　不同施氮水平下秸稈還田對(duì)土壤磷的影響　185
9.2.5　不同施氮水平下秸稈還田對(duì)土壤鉀的影響　187
9.3　不同施氮水平下秸稈還田對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)土壤細(xì)菌多樣性的影響　190
9.3.4　不同施氮水平下秸稈還田對(duì)土壤細(xì)菌群落的影響　190
9.4　不同施氮水平下秸稈還田對(duì)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
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