引用小贴士：
有机物料是农田土壤有机质、氮磷钾及微量元素的重要来源，秸秆和有机肥还田是目前广泛采用的高成效低成本的土壤培肥措施，这些措施可以有效降低土壤容重、增加土壤孔隙度、改善土壤结构，从而有利于土壤水肥气热的传导，最终为作物根系提供一个良好的生长环境。同时，有机物料和化肥一样，能够为土壤微生物和作物根系提供丰富的营养来源，增强土壤的养分供给能力，提高作物产量。因此，有机物料在提高土壤肥力和改良土壤结构等方面所起的作用是化肥所不可替代的。
有机物料还田种类与还田量对土壤物理特性具有重要影响。前人研究表明施用有机物料可以有效降低堆积密度，改善土壤微观结构。Blanco-Canqui等研究表明，与未施肥的土壤相比，施用牛粪后土壤容重降低了6%。秸秆还田处理10 ~ 20 cm土层土壤总孔隙度提高9.67%，土壤结构稳定性增加，促进土壤三相趋于合理。Dunjana等研究表明，有机物料改良土壤7年后，土壤容重并未发生显著变化。施用有机肥提高了土壤容重，减少了孔隙路径的数量以及孔隙率。目前，关于深翻条件下不同来源的有机物料还田对不同土层土壤物理特性、作物产量提升的机制尚不明确。
白浆土是东北黑土地主要耕地土壤类型之一，其黑土层薄，土壤紧实、硬化、板结现象普遍，这种特性破坏了土壤的孔隙结构，阻断了土壤水分和空气与外界的交换，影响作物的正常生长发育，限制作物潜在产量的挖掘。因此，通过有机物料还田，改良与利用好白浆土耕地资源，对于提升东北地区白浆土农田作物产量，保障我国粮食总产具有重要意义。本研究以三江平原典型白浆土为研究对象，以提高玉米产量为目标，通过设置不同有机物料深混的田间对比试验，分析不同有机物料深混对白浆土土壤物理性质及产量的影响，以期筛选出适合当地白浆土改良的有机物料还田方式，为东北白浆土构建适宜的耕层提供理论和技术参考。
试验布设于黑龙江省双鸭山市852农场管理区（46°17'N，132°44'E）。试验起始于2020年秋季，设置4个处理：对照（CK，无秸秆无有机肥）、秸秆还田（S）、有机肥还田（M）和秸秆搭配有机肥还田（SM）。每个处理4次重复，随机排列，共16个小区，每个小区面积24 m2。供试作物为玉米，品种为德美亚3号。上一年秋季时按照处理分别将粉碎后的秸秆和有机肥均匀深混于0 ~ 35 cm土层，试验所用的秸秆为上茬玉米收获后的玉米秸秆；有机肥为牛粪，秸秆还田量为10 t·hm-2，有机肥的施用量为30 t·hm-2。每年5月10日左右播种，10月4日左右收获，种植密度为7 万株·hm-2。玉米施肥量为化肥氮（N）135 kg·hm-2；磷肥（P2O5）69 kg·hm-2，钾肥（K2O）60 kg·hm-2；其中氮肥总量的1/2用作追肥，另1/2和全部磷钾肥播种时一次性施入，所用商品化肥为尿素、磷酸二铵和硫酸钾。作物生长期无灌溉，试验全部处理采用人工精准操作。
施用不同有机物料降低了0 ~ 15 cm和15 ~ 35cm土层土壤容重，均表现为CK > S ≥ M > SM，且对15 ~ 35 cm土层容重的影响大于0 ~ 15 cm土层容重（图1）。与CK相比，SM处理土壤容重在0 ~ 15 cm显著下降了4.71%（P<0.05）。S、M和SM处理的15 ~ 35 cm土层土壤容重较CK分别下降了4.25%、4.06%和6.10%，均大于对应处理对0 ~ 15 cm土层容重的影响。
图 1 有机物料还田对0 ~ 15 cm和15 ~ 35 cm土层土壤容重的影响
Fig.1 Effects of different organic materials returning on soil bulk density in 0 - 15 cm and 15 - 35 cm soil layers
与土壤容重的变化规律相反，施用不同有机物料显著增加了0 ~ 35 cm土层土壤总孔隙度（图2），0 ~ 15 cm和15 ~ 35 cm土层均表现为SM处理的土壤总孔隙度最大。0 ~ 35 cm土层中，SM处理的土壤总孔隙度显著高于CK、M和S处理（P<0.05），其中S和M处理的土壤总孔隙度较CK土壤总孔隙度分别增加了2.56%和3.39%，但两者无显著差异。
图 2 不同有机物料还田对0 ~ 15 cm和15 ~ 35 cm土层土壤孔隙度的影响
Fig. 2 Effects of different organic materials returning on soil porosity in 0 - 15 cm and 15 - 35 cm soil layers
图 3 有机物料还田对土壤三相比的影响
Fig. 3 Effects of different organic materials on soil three phases ratio
不同有机物料还田对玉米产量的影响存在较大差异，玉米产量的大小顺序整体表现为SM > M > S > CK（图4）。与CK相比，S、M与SM处理均可显著提高玉米产量（P<0.05），两年玉米产量分别平均显著增加了10.6%、19.2%和33.5%（P<0.05），其中秸秆配合有机肥处理（SM）对玉米产量的增加效果最佳。
图 5 土壤物理特性与玉米产量相关性分析及随机森林分析
Fig. 5 Correlation heat map and random forest analysis of soil physical properties and maize yield
（1）相比于对照，有机物料还田处理可显著改善白浆土全耕层土壤结构，降低0 ~ 15 cm与15 ~ 35 cm土层土壤容重，提高土壤总孔隙度，创造良好的土壤物理条件。（2）有机物料还田处理可显著改善0 ~ 35 cm土层土壤三相比结构，增加GSSI值，降低R值，缓解土壤板结。（3）有机物料输入能显著增加玉米产量，15 ~ 35 cm土层土壤容重和总孔隙度是决定白浆土地区玉米产量的最重要因素。（4）秸秆和有机肥配合施用是东北白浆土地区改良土壤物理结构和增加玉米产量的适宜有机物料还田方式。
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《土壤与作物》（Soils and Crops）（ISSN: 2095-2961，CN: 23-1580/S）创刊于2012年，季刊，中国科学院东北地理与农业生态研究所主管，中国科学院东北地理与农业生态研究所农业技术中心主办，是有关土壤学、农业生态学及其相关基础学科的综合性学术期刊。期刊先后被中国科技核心期刊（CSTPCD）、RCCSE中国核心学术期刊和中国农林核心期刊收录；同时被中国期刊网（CNKI）、万方数据、维普中文科技期刊数据库和超星期刊域出版平台等国内主要数据库收录；并被日本科学技术振兴机构数据库（JST）全文收录。2024年计量指标数据显示，《中国科技期刊引证报告（核心版）》核心影响因子1.344；《中国学术期刊影响因子年报》复合影响因子2.552；《中国农业期刊综合传播影响分析报告》显示，《土壤与作物》在农业类学术期刊中排名35/443，入选2023年度影响因子TOP100。
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《土壤盐渍化的诊断、评估、减缓与适应技术指南》由联合国粮农组织 / 国际原子能机构粮食和农业核技术联合中心水土管理和作物营养科专家穆罕默德·扎曼、李恒所著。著者长期致力于改善土壤、水资源与肥料管理的生产实践，为促进国际社会农业积极适应气候变化做出了贡献。
该书回顾了全球土壤盐渍化的历史和治理成败经验，旨在制定盐度和钠化度的评估技术规程，完善盐渍化土壤的缓解和适应措施，创新和推进核技术和同位素技术等的应用，为可持续地利用盐碱地提供可行性方案。该书具有先进性、指导性和实用性，能够切实解决生物盐碱农业所遇到的实际问题。该书可为进行景观和农田土壤盐渍化评估和诊断，利用核技术和同位素技术制定边际土壤可持续利用战略的技术研究人员、一线管理人员提供参考和借鉴。
康绍忠院士序|《土壤盐渍化的诊断、评估、减缓与适应技术指南》出版发行
张佳宝院士序|《土壤盐渍化的诊断、评估、减缓与适应技术指南》出版发行
Rainer Horn 博士，德国基尔大学教授，世界著名土壤物理学家。现任中-欧土地和土壤合作专家组委员，曾任世界土壤联合会(IUSS)主席，IUSS土壤物理委员会、土壤技术委员会以及第三工作组主席、土壤耕作研究组织主席、德国土壤学会主席等土壤学术组织重要职位。Horn教授在不饱和土壤力学理论创新和应用、土壤物理多尺度过程、土壤力学与水力学、物理化学和生物学等多学科交叉研究等方面取得巨大成就，并成功应用于指导固废处理、地质工程安全以及电缆地下埋藏等社会经济多方面。发表100余篇期刊论文，数十部土壤学专著以及数百篇技术报告，荣获美国土壤学会、美国农学会会士，罗马尼亚、波兰、德国土壤学会以及国际土壤耕作研究组织等学术团体先后授予Horn教授荣誉会员称号。
该书由赵英博士和张斌博士组织，邀请了诸多从事土壤物理研究的中青年工作者共同翻译。他们花费很大精力把该教材引进国内，可使更多的科研人员系统了解土壤物理学，对推动我国土壤物理学的发展意义重大。
邵明安院士序|《土壤物理学精要——过程、功能、结构和力学导论》
《土壤物理学精要——过程、功能、结构和力学导论》出版—赵其国院士序
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