《盐渍化区域土壤系统培肥研究》以盐碱土改良后的新兴土壤类型为研究对象,经过长达35年的培肥研究,得出了创新性的试验结论。以系统理论和地统计学为基础,将小区试验的结论在县域和市域土壤肥力演变中得以验证和应用。以灰预测理论为依据,对市域土壤生态系统物质流动进行了预测。梳理了土壤系统培肥的历史演变及展望了未来研究趋势。对家庭联产承包责任制进行了历史回顾,对土地适度规模经营的现状和发展趋势进行了分析,进而对区域农业发展中有关土壤质量的改善提出了建设性意见。
盐渍土是我国最重要的中低产土壤类型之一,其生产力水平与其质量状况有非常密切的关系。同时,盐渍土质量的变动过程较快,受人类活动影响明显,利用不当条件下会迅速导致土壤的退化和生产力水平的降低。中国盐渍土研究主要集中在如下方面:盐渍土和盐渍化的发生与演变;土壤水盐运移机理及其建模;盐渍化的监测、评估、预报和预警;土壤水盐的优化调控;盐碱障碍治理与修复;盐渍土资源的可持续利用与优化管理;土壤盐渍化生态环境效应。在一个区域内,从盐碱土的治理到逐步转变为农业土壤整个过程的长期定位研究还未见报道。20世纪80-90年代,经过老一辈土壤学家的联合攻关,我国内陆盐渍土区,特别是黄淮海平原的盐渍化问题已经得到控制,农业土壤不再受盐碱为害,盐渍土逐步转变为盐化潮土,甚至转变成了潮土。将这样的低产土壤类型作为研究对象,系统阐述其肥力因素的演变规律,对于长期定位研究一个土壤类型的发生、发展及其肥力特征变化规律具有重要的理论和实践意义。
1983年以来,曲周实验站布置了氮、磷肥长期定位试验,目的在于系统研究盐渍土培肥过程中土壤肥力因素的演变规律。1985年,又布置了免耕培肥试验,进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秆还田量对土壤肥力因素演变规律的影响。在此基础上,对曲周县域和邯郸市域土壤肥力的时空变化进行了系统研究。
这本著作除了作者本人的研究成果以外,也吸收了同领域和其他研究生的研究成果。本书的第一、第二、第三、第六、第十、第十一、第十二、第十三、第十四章由牛灵安执笔;第四章吸收了李吉进的研究成果,由牛灵安执笔;第五章和第七章由牛灵安和李江叶共同执笔;第八章由牛灵安和牛新胜共同执笔;第九章由牛灵安和王丹共同执笔;第十五章由牛灵安和夏瑞莉共同执笔。最后由牛灵安统稿。
本书得到了国家“八五”至“十五”有关科技攻关课题和“十一五”至“十二五”国家科技支撑计划有关课题的支持,特此致谢!
本人之所以能够走上科研道路,并能顺利取得硕士和博士学位,完全得益于导师郝晋珉教授的悉心指导。与郝晋珉教授相处的近30年来,亦师亦友,既得到郝老师善意的指正,更得到郝老师的积极鼓励,在此发自肺腑地说一声:“谢谢您,郝老师!”
本书主要是结合本人研究工作所积累的材料写成的。由于水平所限,欠缺之处在所难免,恭请同行批评指正。
基础理论篇
第一章 系统土壤学理论基础
第一节 系统的理论基础
第二节 系统土壤学
第三节 土壤系统的耗散结构理论
第四节 土壤肥力的系统分析
第五节 农业区位论的理论基础
第六节 地统计学的基本知识
第七节 土壤空间变异性
第二章 土壤生态系统研究方法
第一节 研究区域肥力状况
第二节 土壤肥力长期定位试验设计
第三节 区域土壤肥力动态变化的研究方法
第三章 盐渍化土壤生态系统的有序化
第一节 盐渍化土壤的形成
第二节 盐渍土资源分布特征与分区
第三节 试验区盐渍土特征
第四节 试验区盐渍土的治理及效果
定位试验篇
第四章 盐渍化土壤生态系统中的有机物质
第一节 土壤有机质的基本特征
第二节 盐渍化土壤有机质的量变
第三节 盐渍化土壤腐殖质的结构特征
第四节 盐渍化土壤呼吸及碳平衡
第五节 盐渍化土壤有机质的时间变异性特征
第五章 盐渍化土壤生态系统中的氮素
第一节 土壤氮素来源、损失及特征
第二节 盐渍化土壤生态系统中氨挥发
第三节 耕作和施肥对氨挥发的影响
第四节 耕作和施肥对硝态氮淋洗的影响
第五节 施肥与耕作对全氮的影响
第六章 盐渍化土壤生态系统中的磷素
第一节 土壤磷素的来源、分类及特征
第二节 盐渍化土壤生态系统中磷素平衡
第三节 盐渍化土壤磷素的移动性
第四节 施肥与耕作对盐渍化土壤磷素的影响
第七章 盐渍化土壤生态系统中的钾素
第一节 土壤钾素的形态、来源、分类
第二节 盐渍化土壤生态系统中钾素的形态特征
第三节 盐渍化土壤生态系统钾素的演变规律
第八章 盐渍化土壤生态系统中的微生物生物量
第一节 土壤微生物的种类、数量及功能
第二节 耕作与施肥对土壤微生物生物量的影响
第三节 玉米秸秆还田对土壤微生物碳量的影响
第九章 盐渍化土壤生态系统中的酶活性
第一节 土壤酶的活性、分类及其影响因素
第二节 施肥对土壤酶活性的影响
第三节 耕作对土壤酶活性的影响
……
区域研究篇
展望篇