氨化秸稈還田對土壤孔隙結(jié)構(gòu)的影響

【摘要】：【目的】土壤孔隙性質(zhì)是土壤結(jié)構(gòu)性的反映,直接影響著土壤的肥力和水分有效性。定量研究氨化秸稈還田對土壤不同大小等級孔隙數(shù)量和孔隙分布的影響,可以為土壤培肥提供科學(xué)依據(jù)。【方法】采用室內(nèi)試驗(yàn)方法,設(shè)置氨化秸稈加入量為土壤總質(zhì)量的0(CK)、0.384%(S1)、0.575%(S2)、0.767%(S3)4個(gè)處理,室內(nèi)培養(yǎng)。在培養(yǎng)0、60、120和180 d,取樣測定土壤水分特征曲線(SWRC)數(shù)據(jù),利用雙指數(shù)土壤水分特征曲線模型(DE模型,Double-exponential water retention equation),分析氨化秸稈對土壤剩余孔隙、基質(zhì)孔隙和結(jié)構(gòu)孔隙的影響;基于DE模型的微分函數(shù),探究不同氨化秸稈處理對土壤孔隙分布的影響。【結(jié)果】不同處理的土壤水分特征曲線SWRC實(shí)測值和DE模型模擬值之間的均方根誤差介于0.0036和0.0041 cm~3/cm~3之間,R~2介于0.998和0.999之間,土壤含水量模擬值和實(shí)測值非常接近1∶1,表明DE模型可以準(zhǔn)確反映添加氨化秸稈后土壤含水量隨吸力的變化規(guī)律,較準(zhǔn)確地估算土壤不同大小等級孔隙數(shù)量變化。培養(yǎng)120 d內(nèi),氨化秸稈對土壤剩余孔隙、基質(zhì)孔隙和結(jié)構(gòu)孔隙影響不顯著;培養(yǎng)180 d時(shí),各處理土壤結(jié)構(gòu)孔隙度表現(xiàn)出隨著氨化秸稈添加量的增加而增加的趨勢;此時(shí)S3對土壤剩余孔隙影響不顯著,顯著減小了土壤的基質(zhì)孔隙度(P0.05),極顯著地增加了土壤的結(jié)構(gòu)孔隙度(P0.01)。在孔隙分布中,氨化秸稈促進(jìn)了土壤已有孔隙向較大孔隙的發(fā)育,顯著增加了土壤結(jié)構(gòu)孔隙分布數(shù)量;隨著氨化秸稈添加量的增加,土壤結(jié)構(gòu)孔隙的分布數(shù)量越大,且峰值出現(xiàn)的越早。氨化秸稈增加了土壤中有機(jī)質(zhì)含量;土壤結(jié)構(gòu)孔隙和總孔隙均與有機(jī)質(zhì)含量呈顯著的正相關(guān)關(guān)系(P0.05);有機(jī)質(zhì)可以黏結(jié)團(tuán)聚土壤的礦物顆粒,有效地促進(jìn)了土壤結(jié)構(gòu)孔隙的發(fā)育;氨化秸稈對土壤孔隙的影響隨著時(shí)間的進(jìn)行越來越明顯。【結(jié)論】氨化秸稈增加了土壤中有機(jī)質(zhì)含量,促進(jìn)了土壤孔隙結(jié)構(gòu)的發(fā)育,增加了土壤的結(jié)構(gòu)孔隙度和總孔隙度,這對改良和培肥土壤、改善土壤耕性具有重要意義。 【作者單位】： 西北農(nóng)林科技大學(xué)水利與建筑工程學(xué)院;西北農(nóng)林科技大學(xué)中國旱區(qū)節(jié)水農(nóng)業(yè)研究院;中國科學(xué)院水利部水土保持研究所;西北農(nóng)林科技大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 氨化秸稈 土壤孔隙 土壤孔隙分布 結(jié)構(gòu)孔隙 基質(zhì)孔隙
【基金】：國家863計(jì)劃項(xiàng)目(2013AA102904) 黃土高原土壤侵蝕與旱地農(nóng)業(yè)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任基金(K318009902-1427) “111”項(xiàng)目(B12007)資助
【分類號】：S141.4
【正文快照】： 農(nóng)作物秸稈是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的主要廢棄物之一,資源豐富,含有豐富的氮、磷、鉀和微量元素成分。秸稈直接還田有利于提高土壤肥力[1-2],改善土壤理化性狀[3-5],提高作物產(chǎn)量[6-7]。但是直接還田的秸稈分解緩慢,其肥效發(fā)揮作用也慢,容易誘發(fā)病蟲害,并且產(chǎn)生與作物爭氮的問題[8-9]。

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