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基于IoT技术的寒地黑土质量信息监测系统
1
作者 葛宜元 孙道起 +4 位作者 孟庆祥 王囡囡 高士军 苏安双 王淼 《农机化研究》 北大核心 2026年第1期226-232,267,共8页
寒地黑土是我国东北地区的重要农业资源,土壤质量和环境状况直接影响粮食产量和质量。为有效监测和管理寒地黑土质量和环境变化情况,构建了一种基于物联网(IoT)技术的寒地黑土质量信息监测系统。该系统通过传感器采集土壤湿度、温度、p... 寒地黑土是我国东北地区的重要农业资源,土壤质量和环境状况直接影响粮食产量和质量。为有效监测和管理寒地黑土质量和环境变化情况,构建了一种基于物联网(IoT)技术的寒地黑土质量信息监测系统。该系统通过传感器采集土壤湿度、温度、pH值和氮磷钾等养分数据,并利用无线网络传输至数据处理中心,进行数据存储、分析和可视化展示。设计地力评价模块,根据寒地作物种植需求,选择适合寒地黑土的地力评价因子,以选定的评价指标为基本对象,通过选取层次分析法进行指标权重分析,利用模糊综合评价法进行隶属度计算以进行寒地黑土信息评价;系统可实现土壤质量信息的实时监测,数据查询、分析、评价和下载。验证试验结果表明,该系统在寒地环境中数据测量稳定,土壤温度测量精度达到±0.3℃,湿度为±0.26%RH,pH值为±0.03,系统阈值报警响应时间平均为15 s。该系统实现了寒地黑土质量信息的中长期稳定监测,对地力的评价符合农业部标准,可为肥料施用等农田管理提供科学合理的建议,进而提高管理效率,实现作物增产增收。 展开更多
关键词 寒地黑土 质量监测 MCGS IoT技术 可视化 地力评价
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光碳核肥和牧草品种对沙珠玉地区土壤理化性质的影响
2
作者 马建霞 吴晓卓 +2 位作者 谢惠春 耿贵工 乔枫 《安徽大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期84-95,共12页
为探究光碳核肥和不同牧草对沙珠玉地区土壤理化性质的影响,笔者设置了不施肥(CK)、施肥600 kg·hm^(-2)(G1)、施肥750 kg·hm^(-2)(G2)3个光碳核肥浓度处理,分析不同处理下种植冷地早熟禾(Poa crymophila Keng)、高羊茅(Festuc... 为探究光碳核肥和不同牧草对沙珠玉地区土壤理化性质的影响,笔者设置了不施肥(CK)、施肥600 kg·hm^(-2)(G1)、施肥750 kg·hm^(-2)(G2)3个光碳核肥浓度处理,分析不同处理下种植冷地早熟禾(Poa crymophila Keng)、高羊茅(Festuca elata)、紫羊茅(Festuca rubra L.)、中华羊茅(Festuca sinensis)、披碱草(Elymus dahuricus Turcz)5种牧草的生物量及其对土壤理化性质的影响,检测不同牧草在沙珠玉地区的生长适应性,通过Pearson相关性和主成分分析揭示指标间的关联.与CK相比,在G1,G2处理下,高羊茅、紫羊茅和中华羊茅的土壤含水量显著增加.G1处理下,披碱草的土壤有机碳含量显著提高,紫羊茅的土壤全氮含量显著上升.G2处理下,高羊茅的土壤容重显著降低,高羊茅和紫羊茅的土壤有机碳含量显著提高,紫羊茅土壤的全氮和全磷含量显著上升;行距12 cm更有利于生物量的积累.研究结果表明G2处理下种植高羊茅和紫羊茅在改善土壤理化性质和提高生物量上表现突出,为沙珠玉地区土壤改良和生产力提升提供了依据. 展开更多
关键词 光碳核肥 禾本科牧草 土壤理化性质 沙珠玉地区
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基于近地传感光谱协同的土壤重金属含量空间分布预测方法 被引量：2
3
作者 李硕 王雅晋 +3 位作者 覃卫林 莫晓明 胡碧峰 郭燕 《农业机械学报》 北大核心 2025年第3期451-457,共7页
土壤重金属采样、分析与污染评价耗费大量人力和物力,借助易获取环境协变量信息对提高土壤重金属污染监测效率意义重大。近地光谱是土壤属性综合响应,在反映土壤重金属信息方面有着巨大的研究潜力。为考察近地光谱辅助预测土壤重金属含... 土壤重金属采样、分析与污染评价耗费大量人力和物力,借助易获取环境协变量信息对提高土壤重金属污染监测效率意义重大。近地光谱是土壤属性综合响应,在反映土壤重金属信息方面有着巨大的研究潜力。为考察近地光谱辅助预测土壤重金属含量的能力,测量了109个表层土样的近红外光谱,并提取与土壤镍密切相关的光谱信息;再以土壤机械组成及其与光谱信息的组合作为辅助变量建立协同克里格模型,并比较土壤镍空间预测制图精度。结果表明:以粉粒含量和光谱2380 nm波段吸收率共同作为辅助变量的模型结果优于只以粉粒含量作为辅助变量的模型,交叉验证决定系数R^(2)_(CV)由0.49提高到0.68,交叉验证均方根误差(RMSECV)由11.3 mg/kg降至9.5 mg/kg。这说明近红外光谱作为一种易获取的辅助信息,可协同土壤机械组成构建空间预测模型以提高区域土壤重金属的调查精度。研究结果可为土壤重金属含量空间分布预测提供一种经济高效的解决方案。 展开更多
关键词 土壤重金属 近地传感 土壤光谱 近红外 协同克里格 辅助变量
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覆膜年限和灌溉方式对蔬菜种植土壤微塑料特征的影响 被引量：1
4
作者 姚兴柱 戢昕蕾 +3 位作者 唐褀超 王谢 罗永霞 陈冠陶 《西南农业学报》 北大核心 2025年第7期1384-1390,共7页
【目的】明确不同覆膜年限和灌溉方式下土壤中微塑料(Microplastics,MPs)的赋存特征,为成都平原区规模化种植业的可持续发展提供数据支撑和实践指导。【方法】以四川省彭州市某不同覆膜年限(5、10、15、20年)和灌溉方式(漫灌、滴灌)下... 【目的】明确不同覆膜年限和灌溉方式下土壤中微塑料(Microplastics,MPs)的赋存特征,为成都平原区规模化种植业的可持续发展提供数据支撑和实践指导。【方法】以四川省彭州市某不同覆膜年限(5、10、15、20年)和灌溉方式(漫灌、滴灌)下的蔬菜地为研究对象,设置8个采样点,对0~5、5~10、10~20 cm土壤MPs的丰度、形态、颜色、粒径、聚合物类型和分布特征进行分析。【结果】研究区的8个样点土壤MPs丰度范围为583~1530 items/kg,随覆膜年限增加丰度值显著上升。其中覆膜20年土壤MPs丰度值(1490 items/kg)是覆膜5年土壤(632 items/kg)的2.36倍。在相同覆膜年限下,滴灌样点的土壤MPs丰度值均大于漫灌样点,在覆膜5年和20年样点达到显著水平。同一采样点土壤MPs丰度在土层之间存在显著差异,但不同样点土壤MPs丰度随土层深度变化并未表现出统一规律。研究区的土壤MPs形态主要为薄膜状和纤维状,占比分别为48.18%和42.89%。研究区内共检测出透明、黑色、红色、绿色4种颜色的MPs,占比依次为47.83%、43.63%、4.04%、4.50%。土壤MPs的聚合物类型主要为聚乙烯和聚丙烯,占比分别达到38.10%和28.57%。土壤中小粒径(<1 mm)、中粒径(1~3 mm)和大粒径(> 3 mm) MPs占比分别为37.99%、41.19%和20.82%。【结论】蔬菜种植覆盖的地膜是研究区土壤中MPs的主要来源,且覆膜年限是影响土壤中MPs总丰度的最重要因素。 展开更多
关键词 微塑料 农膜 蔬菜 聚乙烯
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嘉定区设施菜田土壤肥力情况及发展对策
5
作者 邹丹蓉 张蓉 +1 位作者 龚玮 黄海莺 《上海农业科技》 2025年第5期13-16,共4页
2022年-2024年,对上海市嘉定区5个设施菜田开展了土壤肥力监测。结果表明:嘉定区5个设施菜田监测点的土壤有机质含量均较丰富,碱解氮含量均偏高;上海绿望蔬果产销专业合作社、上海百蒂凯蔬果种植专业合作社监测点的土壤存在富营养化问题... 2022年-2024年,对上海市嘉定区5个设施菜田开展了土壤肥力监测。结果表明:嘉定区5个设施菜田监测点的土壤有机质含量均较丰富,碱解氮含量均偏高;上海绿望蔬果产销专业合作社、上海百蒂凯蔬果种植专业合作社监测点的土壤存在富营养化问题,应注意减少施用相应肥料;上海百蒂凯蔬果种植专业合作社、上海联绿蔬果园艺有限公司、上海绿望蔬果产销专业合作社监测点的土壤有效磷含量偏低,在生产中应注意均衡施肥;截至2024年,除了上海其龙蔬果专业合作社以外,其余监测点的土壤均存在轻度盐渍化问题,应持续开展盐渍化综合防治。 展开更多
关键词 土壤 有机质 碱解氮 有效磷 速效钾 pH 嘉定区
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咸宁市茶园耕层土壤养分与重金属状况分析及管理建议
6
作者 王红娟 毛迎新 +3 位作者 黄丹娟 谭荣荣 陈勋 焦龙 《中南农业科技》 2025年第7期258-260,264,共4页
为了明确湖北省咸宁市茶园耕层土壤的养分状况,为茶园土壤养分管理提供科学依据,对咸宁市22个茶园的土壤样品进行分析,结果显示,45.45%样点的pH处于适宜茶树生长的4.5~5.5,平均值为4.75;土壤有机质平均含量为14.70 g/kg,整体水平较高,... 为了明确湖北省咸宁市茶园耕层土壤的养分状况,为茶园土壤养分管理提供科学依据,对咸宁市22个茶园的土壤样品进行分析,结果显示,45.45%样点的pH处于适宜茶树生长的4.5~5.5,平均值为4.75;土壤有机质平均含量为14.70 g/kg,整体水平较高,但部分茶园有机质含量较低。土壤养分中,碱解氮、速效磷和速效钾含量普遍偏低,而中微量元素铜的有效性较差。重金属铅、镉、铬含量均未超标,达到有机茶种植标准。建议在低有机质茶园增施有机肥,普遍增加氮、磷、钾肥施用,并在部分茶园增施含铜肥料,以优化茶园土壤养分状况,提升茶叶品质。 展开更多
关键词 茶园耕层土壤 养分状况 重金属 土壤管理 湖北省咸宁市
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沉浸式技术指导在三普内业质控中的实践效果
7
作者 陈春秀 雷建容 +4 位作者 阳路芳 唐莲 黄耀蓉 陈庆瑞 李昆 《四川农业科技》 2025年第6期169-172,共4页
土壤三普是对土壤的一次重要的全面体检,实施严格的质量控制是数据科学准确的重要保障。沉浸式技术指导即针对外部质控过程中发现的问题派驻专家进行全程跟踪、深入指导。它是土壤三普内业测试化验质控的一种重要手段,是实施全程质量控... 土壤三普是对土壤的一次重要的全面体检,实施严格的质量控制是数据科学准确的重要保障。沉浸式技术指导即针对外部质控过程中发现的问题派驻专家进行全程跟踪、深入指导。它是土壤三普内业测试化验质控的一种重要手段,是实施全程质量控制的有力武器,它与质量监督检查交叉融合,有利于提升外部质控效率和内部质控能力,提升实验室整体检测能力和化解风险的能力。鉴于沉浸式技术指导在三普内业质控中发挥的重要作用,可为后续相关的质控工作提供借鉴和参考。 展开更多
关键词 三普 沉浸式技术指导 质量监督 风险预警
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上海市嘉定区耕地土壤养分监测分析
8
作者 张蓉 陆萍 +3 位作者 陈宇佳 张逸鸣 蒋杭峰 汪超凡 《南方农业》 2025年第21期23-28,共6页
基于上海市嘉定区100个耕地质量监测点(涵盖粮田、菜田、果园3个种植类型)的土壤样品数据,系统分析了土壤pH、有机质(SOM)、全氮(TN)、有效磷(AP)、速效钾(AK)等关键养分指标的时空分异特征。结果表明:嘉定区土壤pH均值7.55,呈偏碱性,... 基于上海市嘉定区100个耕地质量监测点(涵盖粮田、菜田、果园3个种植类型)的土壤样品数据,系统分析了土壤pH、有机质(SOM)、全氮(TN)、有效磷(AP)、速效钾(AK)等关键养分指标的时空分异特征。结果表明:嘉定区土壤pH均值7.55,呈偏碱性,养分含量整体较高,其中有机质30.48 g·kg^(-1)、有效磷82.49 mg·kg^(-1)、速效钾252.1 mg·kg^(-1),处于丰富水平;全氮1.82 g·kg^(-1)、碱解氮169.4 mg·kg^(-1),为中等水平。不同种植类型下养分特征差异显著(p<0.05),果园的有机质、磷钾含量最高,菜田碱解氮富集明显,粮田养分水平相对均衡。Pearson相关性分析显示,全氮与有机质、速效养分呈极显著正相关(r>0.6,p<0.001),表明土壤氮素水平与综合肥力协同提升机制显著。 展开更多
关键词 耕地监测 土壤养分 种植制度 上海市嘉定区
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绿肥间作对渭北果园土壤水分、养分及苹果产量的影响 被引量：5
9
作者 梁青 张体彬 +3 位作者 程煜 高伟强 邝雨欣 冯浩 《水土保持学报》 北大核心 2025年第2期250-259,共10页
[目的]研究渭北苹果园不同种类绿肥间作及其结合地布覆盖在土壤蓄水保墒、养分供给和果实产量提升方面的效应。[方法]设置黑麦草(R)、油菜(O)、苜蓿(A)3种绿肥和不覆地布(NG)、覆盖地布(G)2种覆盖方式,以清耕为对照(CK)。不覆地布+绿肥... [目的]研究渭北苹果园不同种类绿肥间作及其结合地布覆盖在土壤蓄水保墒、养分供给和果实产量提升方面的效应。[方法]设置黑麦草(R)、油菜(O)、苜蓿(A)3种绿肥和不覆地布(NG)、覆盖地布(G)2种覆盖方式,以清耕为对照(CK)。不覆地布+绿肥间作为主处理,覆盖地布+绿肥间作为副处理。在主处理和对照各小区分别设置15N田间示踪微区。探究苹果-绿肥间作系统土壤水分、养分及果实产量的响应。[结果]各处理土壤质量含水率均低于CK处理,GR处理下降幅度最小(1.7%)。主处理土壤水分差异率均为负值,其中NGR处理绝对值最低(0.5%),NGA处理最高(4.7%)。各处理作物蒸散量均大于CK,其中GR处理增幅最小(0.3%)。各处理0~60 cm硝态氮平均值均低于CK。与副处理相比,主处理硝态氮及铵态氮平均提升6.8%和5.4%。间作绿肥(NGR、NGO、NGA)平均减少56.4%的15N损失(p<0.05),苜蓿15N利用率最高(39.4%),黑麦草最低(19.7%)。与CK处理相比,黑麦草间作处理(NGR、GR)土壤有机质与全氮平均提升1.5%和0.2%,而苜蓿间作处理则分别降低15.2%和15.4%。黑麦草间作处理(NGR、GR)的果实产量与水分利用效率最高,分别较CK处理提升12.1%和8.8%(p<0.05)。[结论]综合考虑,在渭北苹果园内采用树下覆地布+行间间作黑麦草(GR)的二元覆盖模式有助于减少土壤水分消耗与养分损失,增加果实产量和水分利用效率。 展开更多
关键词 二元覆盖 种间互作 ^(15)N同位素示踪 苹果园
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新疆石河子垦区土壤盐分空间变异性及其影响因素分析 被引量：3
10
作者 袁裕山 吕德生 +2 位作者 王振华 李海强 马占利 《石河子大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期92-101,共10页
探究石河子垦区土壤盐分空间分布特征及其环境影响因素,可为该地区盐碱地改良和土地可持续利用提供科学依据。以石河子垦区为基础,通过均匀布点及样本采集,利用方差分析和灰色关联度分析等方法评估石河子垦区土壤盐分的空间分布,并分析... 探究石河子垦区土壤盐分空间分布特征及其环境影响因素,可为该地区盐碱地改良和土地可持续利用提供科学依据。以石河子垦区为基础,通过均匀布点及样本采集,利用方差分析和灰色关联度分析等方法评估石河子垦区土壤盐分的空间分布,并分析海拔、坡度、岩性、土地利用方式和土壤类型等环境因子对其影响。结果表明:(1)石河子垦区0~20、20~40、40~60 cm土层含盐量均值分别为2.14、3.89、5.00 g·kg^(-1),其中0~20 cm土层主要为非盐化土,20~60 cm土层呈现轻度盐渍化,各土层盐分含量在空间分布上呈现中到强的变异性,并与结构性和随机性的因素都有关;三层土壤都为中等强度变异,在0~20 cm土层土壤具有中等程度相关性,由随机性因素和结构性因素共同作用,20~60 cm土层土壤具有强空间相关性,由结构性因素主导。(2) 0~20 cm土层盐分高值区主要集中在垦区北部,20~40、40~60 cm土层盐分高值区主要集中在垦区北部和西部;从空间分布上看,盐渍化土壤主要在20~40、40~60 cm土层,且以轻度盐化土为主,分别占总面积的69.14%、58.34%,中度和重度盐化土则以条带状和斑状镶嵌于轻度盐化土内。(3)不同环境因子与各土层盐分的关联度关系为土壤类型>土地利用方式>海拔>岩性>坡度,研究区西北方向的土壤盐渍化程度较东南方向的严重;土壤类型、土地利用方式和海拔是影响土壤盐分的主控因子,裸地、海拔较低区域以及土壤类型为草甸土、潮土、盐土和沼泽土的地区是未来土壤盐渍化预防重点区域。 展开更多
关键词 石河子垦区 土壤盐分 空间变异性 影响因素 灰色关联度分析
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鄂西喀斯特小流域土地利用变化对土壤团聚体稳定性及有机碳储量的影响 被引量：2
11
作者 何志腾 夏栋 +4 位作者 罗婷 蒋佳媛 赵冰琴 付亮 吴琼 《中国水土保持科学》 北大核心 2025年第1期200-210,共11页
土壤团聚体稳定性及有机碳储量分布特征是深入了解鄂西喀斯特小流域地区碳汇能力的关键,土地利用方式的变化在很大程度上影响土壤固碳能力。为探究鄂西喀斯特小流域地区土地利用变化和人为活动对土壤结构稳定性及有机碳(SOC)储量的影响... 土壤团聚体稳定性及有机碳储量分布特征是深入了解鄂西喀斯特小流域地区碳汇能力的关键,土地利用方式的变化在很大程度上影响土壤固碳能力。为探究鄂西喀斯特小流域地区土地利用变化和人为活动对土壤结构稳定性及有机碳(SOC)储量的影响,以宜昌市下牢溪柏树林(CF)、农田(VF)、石坎农田(ST)、石坎人工林(SF)、天然林(NF)5种不同土地类型土壤为研究对象,经过干、湿筛对比分析各土地类型土壤粒径分布以及土壤结构稳定性的变化,以期为该区域不同土地利用类型进行结构调整提供理论支持。结果表明:1)不同土地利用方式下,>2 mm机械稳定性团聚体质量分数比例最多,且呈随粒径减小质量分数降低的趋势;CF土壤的>2 mm水稳性团聚体质量分数比例最多,农耕地则相反。2)CF和NF的机械稳定性团聚体和水稳性团聚体的平均质量直径(M_(WD))和几何平均直径(G_(MD))均比农耕地高,其中CF样地的土壤分形维数D和土壤可蚀性K值最小,表明CF样地具有较高的土壤结构稳定性,土壤抗侵蚀能力较强。3)土壤各粒径团聚体SOC质量分数表现为林地较农耕地显著增加,>0.25 mm团聚体SOC质量分数最高,土壤团聚体LOC质量分数变化趋势同团聚体SOC类似。4)相关性分析和冗余分析结果表明,土壤团聚体SOC质量分数与分形维数和土壤可蚀性呈极显著负相关关系,而与M_(WD)和G_(MD)呈极显著正相关关系,>2 mm水稳性团聚体质量分数对土壤水稳性影响最显著,表明土壤有机碳在土壤团聚体稳定性和土壤抗侵蚀能力方面都起着重要的作用。鄂西喀斯特小流域土地利用变化对团聚体粒径分布、土壤结构稳定性和团聚体有机碳分布特征影响显著。实行人工植林措施能有效改善土壤结构,提升土壤固碳能力,促进鄂西喀斯特小流域生态环境的改善。 展开更多
关键词 土地利用方式 土壤团聚体 土壤有机碳 土壤活性有机碳 喀斯特地区 小流域
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退耕还林年限对暗棕壤理化性状的影响 被引量：1
12
作者 李昊伦 王天琦 +3 位作者 赵占军 王宇 李怀玉 王吉林 《吉林农业大学学报》 北大核心 2025年第2期339-347,共9页
为研究西老爷岭林区退耕还林对土壤理化性质的影响,以西老爷岭林区6个不同退耕还林年限(1年、5年、10年、15年、20年、25年)林下土壤为研究对象,以同一区域内的耕地(SF)和天然次生林地(NF)为对照,对退耕还林后林下土壤2个土层(0~20,20~4... 为研究西老爷岭林区退耕还林对土壤理化性质的影响,以西老爷岭林区6个不同退耕还林年限(1年、5年、10年、15年、20年、25年)林下土壤为研究对象,以同一区域内的耕地(SF)和天然次生林地(NF)为对照,对退耕还林后林下土壤2个土层(0~20,20~40 cm)的理化性质进行测定。结果表明:2个土层的有机质,25年较1年分别升高了105%和67%,退耕还林地有机质含量趋向NF含量,NF与SF相比,2土层分别增加了26.99 g/kg和30.41 g/kg,退耕还林对土壤有机质的累积有积极影响;2个土层的pH,1年较25年分别从5.94和6.43减少至5.46和5.30,退耕还林可改良酸化土壤;SF的土壤容重(1.41 g/cm^(2))明显高于所有林地,土壤总孔隙度、毛管孔隙度与之相反,退耕还林可以有效改良土壤容重及孔隙结构;2个土层25年处理>2 mm粒径的大团聚比1年分别增加30.52%和13.43%,MWD分别增加79.07%和32.35%,GMD分别增加25.49%和10.42%,MWSSA分别减少30.61%和12.16%,退耕还林地土壤物理性状得到明显改善,说明退耕还林可以有效改良土壤理化性状。 展开更多
关键词 退耕还林 土壤 理化性质 西老爷岭
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化肥减施对大蒜经济性状及烤烟-大蒜轮作土壤养分的影响 被引量：1
13
作者 李军营 周敏 +8 位作者 周绍松 邓小鹏 邹炳礼 张忠武 张宏 张留臣 孙军伟 单双吕 杨景华 《湖北农业科学》 2025年第2期58-63,共6页
为了找出不影响大蒜(Allium sativum L.)产量、对烤烟品质影响较小且环境友好的大蒜最适施肥量,在蒜农习惯施肥量基础上分别减施20%、40%和60%,采用田间小区试验,研究不同施肥量对大蒜经济性状及烤烟-大蒜轮作土壤养分的影响。结果表明... 为了找出不影响大蒜(Allium sativum L.)产量、对烤烟品质影响较小且环境友好的大蒜最适施肥量,在蒜农习惯施肥量基础上分别减施20%、40%和60%,采用田间小区试验,研究不同施肥量对大蒜经济性状及烤烟-大蒜轮作土壤养分的影响。结果表明,蒜薹经济性状以施肥量减施60%最优,鳞茎经济性状以施肥量减施40%最优,大蒜总产值以施肥量减施40%最优。考虑到氮、磷的面源污染风险,施肥量减施60%的氮、磷损失量和损失率均显著降低(P<0.05),但大蒜鳞茎产量和总产值降低不显著(P>0.05),是最优的大蒜施肥处理。由于在大蒜与烤烟轮作下氮肥运筹的矛盾无法解决,因此大蒜不适宜作为烤烟的前茬作物。 展开更多
关键词 大蒜(Allium sativum L.) 化肥减施 经济性状 烤烟 轮作 土壤养分
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基于无人机、卫星影像的湟水流域田间土壤质地估算 被引量：1
14
作者 宋奇 高小红 +4 位作者 尹成卓 黄燕君 黎巧丽 宋玉婷 马旭燕 《地球信息科学学报》 北大核心 2025年第4期946-966,共21页
【目的】无人机及卫星遥感技术已经被成功地应用在土壤有机碳等属性的估算研究,但对土壤质地的估算相对较少,因此开展该方面的研究具有重要的应用价值。本研究以青海湟水流域互助县卓扎滩村、湟中区拦隆口镇泥隆口村和鲁沙尔镇白土庄村... 【目的】无人机及卫星遥感技术已经被成功地应用在土壤有机碳等属性的估算研究,但对土壤质地的估算相对较少,因此开展该方面的研究具有重要的应用价值。本研究以青海湟水流域互助县卓扎滩村、湟中区拦隆口镇泥隆口村和鲁沙尔镇白土庄村3个田块为研究对象,探索了无人机和卫星遥感技术在田间尺度上估算土壤质地含量的应用潜力。【方法】基于无人机平台分别搭载2台高光谱相机对各农田土壤进行无人机成像、利用地物光谱仪收集土壤野外原位光谱、采集土壤样品,共获得2022—2024年838份土壤样品;此外,获得相近时间的GF1/2/7(Gaofen1/2/7)、Sentinel-2 A和ZY1-02D(Ziyuan 1-02D)影像数据;实验室测试各样品的土壤粒径并采集土壤室内光谱数据。在上述数据的支持下,利用XGBoost(Extreme Gradient Boosting)方法分别对土壤质地含量与实验室、野外原位、无人机、GF、ZY1-02D和Sentinel-2光谱进行统计建模与估算,进一步对土壤质地含量进行空间分布制图。【结果】①在XGBoost方法的模型结果中,无人机影像光谱的最优模型精度RPD为2.441,GF1/2/7、ZY1-02D和Sentinel-2卫星影像的最优模型精度RPD分别为1.815、1.601和1.561;②基于无人机和卫星影像的估算精度要低于地物光谱仪测得的光谱估算精度,具体为:实验室光谱>野外原位光谱>无人机影像光谱>GF1/2/7卫星影像光谱>ZY1-02D卫星影像光谱>Sentinel-2卫星影像光谱;在土壤质地含量的估算结果中,黏粒含量的精度最高,RPD最高可达2.70,粉粒次之,RPD为2.24,砂粒含量的精度最低,RPD为1.91;③砂粒和黏粒含量与土壤光谱反射率呈现出负相关关系,而粉粒含量则呈正相关关系,砂粒、粉粒和黏粒的敏感波段主要集中在近红外波段范围(780~2400 nm);④砂粒、粉粒和黏粒的含量在3年内变化较小,表现出相对稳定的状态,3个田块通过制图结果得到的土壤质地含量主要为:67%<砂粒≤83%、10.6%<粉粒≤19.1%和3.2%<黏粒≤6.6%。【结论】对田间尺度来说,无人机影像是土壤质地含量制图的最佳数据源,能够有效服务于精准农业管理,而GF1/2/7与ZY1-02D卫星影像基本满足质地制图的要求,Sentinel-2卫星影像对田块尺度制图则较为粗糙。 展开更多
关键词 土壤质地 无人机高光谱影像 卫星多光谱和高光谱影像 地物光谱仪 野外原位光谱 实验室光谱 数字土壤制图
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不同人工林下种植天门冬对土壤物理性质及养分含量的影响 被引量：2
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作者 陆珍先 马道承 +3 位作者 蒋丰璟 杨梅 徐圆圆 申礼凤 《湖北农业科学》 2025年第1期28-34,共7页
为探究人工林下天门冬(Asparagus cochinchinensis)的种植效果,在杉木纯林、杉木+马尾松混交林、杉木+桉树混交林及木荷纯林下种植1年生天门冬,探究不同模式下土壤物理性质和养分含量。结果表明,不同种植模式间林间土壤多数物理指标呈... 为探究人工林下天门冬(Asparagus cochinchinensis)的种植效果,在杉木纯林、杉木+马尾松混交林、杉木+桉树混交林及木荷纯林下种植1年生天门冬,探究不同模式下土壤物理性质和养分含量。结果表明,不同种植模式间林间土壤多数物理指标呈极显著差异(P<0.01)。其中,土壤持水能力木荷-天门冬模式优于杉木-天门冬模式,杉木混交林总体情况优于纯林。0~20 cm土层林间土壤养分仅全氮、全钾含量模式间呈极显著差异(P<0.01),而20~40 cm土层中所有养分指标含量均呈极显著差异(P<0.01);木荷-天门冬模式林间土壤养分含量总体高于杉木-天门冬模式,杉木+马尾松/桉树-天门冬模式0~20 cm土层林间土壤养分含量优于杉木-天门冬模式,而20~40 cm土层林间土壤养分积累状况因模式而异。对于天门冬根际土壤,仅全碳含量各模式间差异极显著(P<0.01);木荷-天门冬模式根际土壤养分含量整体表现最好,杉木混交林根际土壤养分含量较杉木纯林更高。综上,木荷-天门冬模式下林间土壤性质得到综合提高,可在生产中进行推广,但应注重氮、钾肥补充;杉木与马尾松、桉树混交林种植天门冬土壤性质整体优于杉木-天门冬模式。 展开更多
关键词 天门冬(Asparagus cochinchinensis) 人工林 林下种植模式 土壤物理性质 养分
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基于因子分析的广西平果市土壤地球化学分区及农业种植建议
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作者 胡兆鑫 罗为群 +1 位作者 谢运球 汤庆佳 《地质通报》 北大核心 2025年第7期1294-1312,共19页
【研究目的】本文旨在探讨如何从测试指标多、信息量大的土地质量地球化学调查数据中获取有用的地球化学信息,并为农业种植提供建议。【研究方法】对广西平果市1∶25万土地质量地球化学调查表层土壤数据进行因子分析,提取主要因子,根据... 【研究目的】本文旨在探讨如何从测试指标多、信息量大的土地质量地球化学调查数据中获取有用的地球化学信息,并为农业种植提供建议。【研究方法】对广西平果市1∶25万土地质量地球化学调查表层土壤数据进行因子分析,提取主要因子,根据各样品的因子得分对样品分类,并依据其空间分布特征进行地球化学分区。【研究结果】研究区表层土壤中有40项指标表现出明显富集,岩溶区有44项指标平均值明显高于非岩溶区;共划分了6个地球化学分区,F1区有37项指标富集,反映了碳酸盐岩成土母岩因子,宜优先发展经济林、果园等对环境扰动少的农业;F2区富集亲生物元素,反映了生物地球化学作用和人类活动因子,宜重点发展蔬菜、热带水果等农业;F3区富集低温成矿元素,反映了构造活动与成矿作用因子,宜因地制宜发展经济林、蔬菜、热带水果等农业;F4区富集Mo和Se,可对富硒土地资源进行进一步评价和开发利用;F5区富集F、MgO,宜优先发展经济林和水源涵养林;F6区有39项指标贫化,反映了碎屑岩成土母岩因子,宜因地制宜发展经济林、蔬菜、热带水果等农业。【结论】基于因子分析划分的土壤地球化学分区为从宏观上认识土壤元素地球化学分布特征提供了一个“窗口”,同时也为种植区规划、农业种植结构调整、特色农产品开发提供了科学依据。 展开更多
关键词 因子分析 地球化学分区 土地质量地球化学调查 农业种植 岩溶 广西平果市
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连通方式和田埂宽度对稻田-田埂过渡区土壤性质影响的研究 被引量：1
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作者 薛鹏威 徐保利 +4 位作者 夏雄 黄建华 方中杰 方荣杰 代俊峰 《灌溉排水学报》 2025年第4期108-116,共9页
【目的】揭示水稻灌区稻田、田埂、沟(塘、河)景观连通处理对稻田-田埂过渡区土壤理化性质的影响。【方法】选择田-埂-田(TGT)、田-埂-沟(TGg)、田-埂-塘(TGA)、田-埂-河(TGH)4种连通处理,采用野外控制试验和室内样品分析方法,研究连通... 【目的】揭示水稻灌区稻田、田埂、沟(塘、河)景观连通处理对稻田-田埂过渡区土壤理化性质的影响。【方法】选择田-埂-田(TGT)、田-埂-沟(TGg)、田-埂-塘(TGA)、田-埂-河(TGH)4种连通处理,采用野外控制试验和室内样品分析方法,研究连通处理和田埂宽度对稻田、田埂土壤理化性质的影响。【结果】与TGT处理相比,TGg、TGA、TGH处理田埂土壤体积质量和砂粒量较低;连通方式改变了土壤垂直方向质地变化规律:TGg处理40~60 cm土层及TGT、TGA、TGH处理20~40 cm土层土壤体积质量较高,而土壤饱和含水率、田间持水率和饱和导水率较低;随着田埂宽度增加,土壤体积质量、田间持水率呈下降趋势。【结论】考虑到土壤压实情况和水分运移情况,TGg、TGA、TGH处理田埂可能更容易造成水分流失;当田埂宽度为50 cm时,土壤质地较为紧实,最有利于水分和营养元素的保留。 展开更多
关键词 稻田 田埂 连通方式 田埂宽度 理化性质
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不同生物质炭施用量下烤烟根际土壤微生物残体碳变化特征
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作者 杨雄伟 黄晓霞 +4 位作者 崔仕方 金浩 张军刚 刘彦中 罗以贵 《土壤》 北大核心 2025年第5期1043-1052,共10页
本研究以烤烟品种K326为材料,基于连续5年连作(C)和轮作(R)定位田进行为期1年的试验,并设定4种施用生物质炭处理:B0(0 kg/hm^(2))、B1(300 kg/hm^(2))、B2(750 kg/hm^(2))和B3(1500 kg/hm^(2)),比较两种耕作模式下4种生物质炭处理对土... 本研究以烤烟品种K326为材料,基于连续5年连作(C)和轮作(R)定位田进行为期1年的试验,并设定4种施用生物质炭处理:B0(0 kg/hm^(2))、B1(300 kg/hm^(2))、B2(750 kg/hm^(2))和B3(1500 kg/hm^(2)),比较两种耕作模式下4种生物质炭处理对土壤微生物残体碳积累特征的影响。结果表明:在连作模式下,与C-B0相比,各处理土壤氨基糖、残体碳含量均显著增加(P<0.05),表现为C-B0<C-B1<C-B2<C-B3;其中C-B1、C-B2、C-B3的土壤氨基糖总量和微生物残体碳分别增加了13.26%、24.22%、36.20%和10.53%、20.23%、32.89%;但各处理间土壤微生物残体碳对有机碳的贡献值均未发生显著变化。在轮作模式下,与R-B0相比,各处理间土壤氨基糖、微生物残体碳及微生物残体碳对有机碳的贡献均表现出随生物质炭施用量的增加呈先增后降的趋势,且在R-B1出现最大值。同时,在B0、B1处理下,轮作中土壤氨基糖、微生物残体碳及微生物残体碳对有机碳的贡献值均显著高于连作(P<0.05),而B2、B3处理下,连作中土壤氨基糖和微生物残体碳含量显著高于轮作(P<0.05)。Mantel-test检验及RDA分析表明,土壤有机碳是影响连作土壤氨基糖及微生物残体碳含量的首要因素。综上,在生产实践中轮作配合生物质炭施用是调节土壤–烤烟–微生物生态系统稳定性的有效途径,可以有效缓解植烟土壤连作障碍,实现烟草可持续种植。 展开更多
关键词 烤烟 种植模式 土壤有机碳 氨基糖 微生物残体碳
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新农科背景下土壤分析实验教学改革:ATR-FTIR与FTIR的比较研究
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作者 吕凤莲 单晓玲 +2 位作者 李利敏 赵冉 郑伟 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第12期3480-3487,共8页
新农科建设背景下,提升农业院校本科生实践创新能力成为实验课程改革的核心目标。传统实验课程内容陈旧、技术方法单一,难以满足新农科对复合型人才的需求。以傅里叶变换红外光谱技术(FTIR)为切入点,首次系统对比了衰减全反射法(ATR-FT... 新农科建设背景下,提升农业院校本科生实践创新能力成为实验课程改革的核心目标。传统实验课程内容陈旧、技术方法单一,难以满足新农科对复合型人才的需求。以傅里叶变换红外光谱技术(FTIR)为切入点,首次系统对比了衰减全反射法(ATR-FTIR)与透射法(FTIR)在不同施肥处理土壤官能团测定中的操作流程、数据特征及教学适用性差异。基于土壤分析实验构建“基础认知—方法比较—综合应用”三阶段实验教学模式,通过分组实验与对比分析开展教学。结果表明:①FTIR法对—OH官能团(3400 cm^(-1))检测峰高均值达0.32±0.04(n=3),1440 cm^(-1)处C—H振动峰面积比值为ATR-FTIR法的3~4倍,更适用于精准定量分析;②改革后学生期末“ATR-FTIR/FTIR方法选择应用题”得分率从62%提升至89%,FTIR压片成功率从65%提升至88%,自主识别实验误差点从1.8个增至4.2个;③不同施肥处理下,SNPK处理显著降低土壤芳香族化合物含量(ATR-FTIR法:3.16%±0.14%vs.CK:4.27%±0.01%),50%NPK+50%M处理显著提升酚、醇类化合物含量(FTIR法:15.35%±1.93%vs.CK:13.12%±1.29%)。该教学模式通过“技术对比—实践验证—创新应用”的逻辑闭环,显著提升学生的科研认知深度、操作创新能力及科研思维,更有效衔接了FTIR技术原理与新农科土壤研究需求,优化了农业资源与环境实验课程结构,为新农科交叉型人才培养提供了可复制的实践路径。 展开更多
关键词 新农科 实验教学改革 衰减全反射法 透射法 土壤官能团 学生参与
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生物炭对核桃园土壤理化性质及酶活性的影响
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作者 潘晓月 杨晓旭 +3 位作者 丁新宇 刘志鑫 陈利英 齐国辉 《北方园艺》 北大核心 2025年第19期61-70,共10页
以‘绿岭’核桃园为试材,采用田间试验方法,研究了不同生物炭施加量对核桃园土壤理化性质及酶活性的影响,以期为应用生物炭改良核桃园土壤提供参考依据。结果表明:施加生物炭可以改善土壤物理性质,随着生物炭施用量的增加,各土层土壤容... 以‘绿岭’核桃园为试材,采用田间试验方法,研究了不同生物炭施加量对核桃园土壤理化性质及酶活性的影响,以期为应用生物炭改良核桃园土壤提供参考依据。结果表明:施加生物炭可以改善土壤物理性质,随着生物炭施用量的增加,各土层土壤容重均呈现出下降的趋势,其中T4处理对0~20 cm和20~40 cm土层土壤容重影响最大,分别为1.39 g·cm^(-3)和1.46 g·cm^(-3),均显著低于对照及其他处理;施加生物炭处理20~40 cm土层土壤总孔隙度、饱和持水量、毛管持水量、田间持水量均显著高于CK;T4处理对0~20 cm和20~40 cm土层土壤pH影响最大,分别为7.43和7.53,均显著低于对照及其他处理;施加生物炭处理0~20 cm和20~40 cm土层土壤有机质、全氮、有效磷含量均显著高于CK;施加生物炭提高了20~40 cm土层土壤蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶活性,较CK增幅分别为6.09%~33.27%、3.05%~22.90%、3.45%~43.68%。 展开更多
关键词 生物炭 核桃 土壤物理性质 土壤化学性质 土壤酶活性
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