《鹽漬化區(qū)域土壤系統(tǒng)培肥研究》以鹽堿土改良后的新興土壤類型為研究對(duì)象,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)35年的培肥研究,得出了創(chuàng)新性的試驗(yàn)結(jié)論。以系統(tǒng)理論和地統(tǒng)計(jì)學(xué)為基礎(chǔ),將小區(qū)試驗(yàn)的結(jié)論在縣域和市域土壤肥力演變中得以驗(yàn)證和應(yīng)用。以灰預(yù)測(cè)理論為依據(jù),對(duì)市域土壤生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)流動(dòng)進(jìn)行了預(yù)測(cè)。梳理了土壤系統(tǒng)培肥的歷史演變及展望了未來(lái)研究趨勢(shì)。對(duì)家庭聯(lián)產(chǎn)承包責(zé)任制進(jìn)行了歷史回顧,對(duì)土地適度規(guī)模經(jīng)營(yíng)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了分析,進(jìn)而對(duì)區(qū)域農(nóng)業(yè)發(fā)展中有關(guān)土壤質(zhì)量的改善提出了建設(shè)性意見(jiàn)。
鹽漬土是我國(guó)最重要的中低產(chǎn)土壤類型之一,其生產(chǎn)力水平與其質(zhì)量狀況有非常密切的關(guān)系。同時(shí),鹽漬土質(zhì)量的變動(dòng)過(guò)程較快,受人類活動(dòng)影響明顯,利用不當(dāng)條件下會(huì)迅速導(dǎo)致土壤的退化和生產(chǎn)力水平的降低。中國(guó)鹽漬土研究主要集中在如下方面:鹽漬土和鹽漬化的發(fā)生與演變;土壤水鹽運(yùn)移機(jī)理及其建模;鹽漬化的監(jiān)測(cè)、評(píng)估、預(yù)報(bào)和預(yù)警;土壤水鹽的優(yōu)化調(diào)控;鹽堿障礙治理與修復(fù);鹽漬土資源的可持續(xù)利用與優(yōu)化管理;土壤鹽漬化生態(tài)環(huán)境效應(yīng)。在一個(gè)區(qū)域內(nèi),從鹽堿土的治理到逐步轉(zhuǎn)變?yōu)檗r(nóng)業(yè)土壤整個(gè)過(guò)程的長(zhǎng)期定位研究還未見(jiàn)報(bào)道。20世紀(jì)80-90年代,經(jīng)過(guò)老一輩土壤學(xué)家的聯(lián)合攻關(guān),我國(guó)內(nèi)陸鹽漬土區(qū),特別是黃淮海平原的鹽漬化問(wèn)題已經(jīng)得到控制,農(nóng)業(yè)土壤不再受鹽堿為害,鹽漬土逐步轉(zhuǎn)變?yōu)辂}化潮土,甚至轉(zhuǎn)變成了潮土。將這樣的低產(chǎn)土壤類型作為研究對(duì)象,系統(tǒng)闡述其肥力因素的演變規(guī)律,對(duì)于長(zhǎng)期定位研究一個(gè)土壤類型的發(fā)生、發(fā)展及其肥力特征變化規(guī)律具有重要的理論和實(shí)踐意義。
1983年以來(lái),曲周實(shí)驗(yàn)站布置了氮、磷肥長(zhǎng)期定位試驗(yàn),目的在于系統(tǒng)研究鹽漬土培肥過(guò)程中土壤肥力因素的演變規(guī)律。1985年,又布置了免耕培肥試驗(yàn),進(jìn)一步研究不同的耕作方式、不同的氮,磷肥施用量和不同的秸稈還田量對(duì)土壤肥力因素演變規(guī)律的影響。在此基礎(chǔ)上,對(duì)曲周縣域和邯鄲市域土壤肥力的時(shí)空變化進(jìn)行了系統(tǒng)研究。
這本著作除了作者本人的研究成果以外,也吸收了同領(lǐng)域和其他研究生的研究成果。本書(shū)的第一、第二、第三、第六、第十、第十一、第十二、第十三、第十四章由牛靈安執(zhí)筆;第四章吸收了李吉進(jìn)的研究成果,由牛靈安執(zhí)筆;第五章和第七章由牛靈安和李江葉共同執(zhí)筆;第八章由牛靈安和牛新勝共同執(zhí)筆;第九章由牛靈安和王丹共同執(zhí)筆;第十五章由牛靈安和夏瑞莉共同執(zhí)筆。最后由牛靈安統(tǒng)稿。
本書(shū)得到了國(guó)家“八五”至“十五”有關(guān)科技攻關(guān)課題和“十一五”至“十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃有關(guān)課題的支持,特此致謝!
本人之所以能夠走上科研道路,并能順利取得碩士和博士學(xué)位,完全得益于導(dǎo)師郝晉珉教授的悉心指導(dǎo)。與郝晉珉教授相處的近30年來(lái),亦師亦友,既得到郝老師善意的指正,更得到郝老師的積極鼓勵(lì),在此發(fā)自肺腑地說(shuō)一聲:“謝謝您,郝老師!”
本書(shū)主要是結(jié)合本人研究工作所積累的材料寫成的。由于水平所限,欠缺之處在所難免,恭請(qǐng)同行批評(píng)指正。
基礎(chǔ)理論篇
第一章 系統(tǒng)土壤學(xué)理論基礎(chǔ)
第一節(jié) 系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)
第二節(jié) 系統(tǒng)土壤學(xué)
第三節(jié) 土壤系統(tǒng)的耗散結(jié)構(gòu)理論
第四節(jié) 土壤肥力的系統(tǒng)分析
第五節(jié) 農(nóng)業(yè)區(qū)位論的理論基礎(chǔ)
第六節(jié) 地統(tǒng)計(jì)學(xué)的基本知識(shí)
第七節(jié) 土壤空間變異性
第二章 土壤生態(tài)系統(tǒng)研究方法
第一節(jié) 研究區(qū)域肥力狀況
第二節(jié) 土壤肥力長(zhǎng)期定位試驗(yàn)設(shè)計(jì)
第三節(jié) 區(qū)域土壤肥力動(dòng)態(tài)變化的研究方法
第三章 鹽漬化土壤生態(tài)系統(tǒng)的有序化
第一節(jié) 鹽漬化土壤的形成
第二節(jié) 鹽漬土資源分布特征與分區(qū)
第三節(jié) 試驗(yàn)區(qū)鹽漬土特征
第四節(jié) 試驗(yàn)區(qū)鹽漬土的治理及效果
定位試驗(yàn)篇
第四章 鹽漬化土壤生態(tài)系統(tǒng)中的有機(jī)物質(zhì)
第一節(jié) 土壤有機(jī)質(zhì)的基本特征
第二節(jié) 鹽漬化土壤有機(jī)質(zhì)的量變
第三節(jié) 鹽漬化土壤腐殖質(zhì)的結(jié)構(gòu)特征
第四節(jié) 鹽漬化土壤呼吸及碳平衡
第五節(jié) 鹽漬化土壤有機(jī)質(zhì)的時(shí)間變異性特征
第五章 鹽漬化土壤生態(tài)系統(tǒng)中的氮素
第一節(jié) 土壤氮素來(lái)源、損失及特征
第二節(jié) 鹽漬化土壤生態(tài)系統(tǒng)中氨揮發(fā)
第三節(jié) 耕作和施肥對(duì)氨揮發(fā)的影響
第四節(jié) 耕作和施肥對(duì)硝態(tài)氮淋洗的影響
第五節(jié) 施肥與耕作對(duì)全氮的影響
第六章 鹽漬化土壤生態(tài)系統(tǒng)中的磷素
第一節(jié) 土壤磷素的來(lái)源、分類及特征
第二節(jié) 鹽漬化土壤生態(tài)系統(tǒng)中磷素平衡
第三節(jié) 鹽漬化土壤磷素的移動(dòng)性
第四節(jié) 施肥與耕作對(duì)鹽漬化土壤磷素的影響
第七章 鹽漬化土壤生態(tài)系統(tǒng)中的鉀素
第一節(jié) 土壤鉀素的形態(tài)、來(lái)源、分類
第二節(jié) 鹽漬化土壤生態(tài)系統(tǒng)中鉀素的形態(tài)特征
第三節(jié) 鹽漬化土壤生態(tài)系統(tǒng)鉀素的演變規(guī)律
第八章 鹽漬化土壤生態(tài)系統(tǒng)中的微生物生物量
第一節(jié) 土壤微生物的種類、數(shù)量及功能
第二節(jié) 耕作與施肥對(duì)土壤微生物生物量的影響
第三節(jié) 玉米秸稈還田對(duì)土壤微生物碳量的影響
第九章 鹽漬化土壤生態(tài)系統(tǒng)中的酶活性
第一節(jié) 土壤酶的活性、分類及其影響因素
第二節(jié) 施肥對(duì)土壤酶活性的影響
第三節(jié) 耕作對(duì)土壤酶活性的影響
……
區(qū)域研究篇
展望篇