氨化秸秆还田对土壤孔隙结构的影响

【摘要】：【目的】土壤孔隙性质是土壤结构性的反映,直接影响着土壤的肥力和水分有效性。定量研究氨化秸秆还田对土壤不同大小等级孔隙数量和孔隙分布的影响,可以为土壤培肥提供科学依据。【方法】采用室内试验方法,设置氨化秸秆加入量为土壤总质量的0(CK)、0.384%(S1)、0.575%(S2)、0.767%(S3)4个处理,室内培养。在培养0、60、120和180 d,取样测定土壤水分特征曲线(SWRC)数据,利用双指数土壤水分特征曲线模型(DE模型,Double-exponential water retention equation),分析氨化秸秆对土壤剩余孔隙、基质孔隙和结构孔隙的影响;基于DE模型的微分函数,探究不同氨化秸秆处理对土壤孔隙分布的影响。【结果】不同处理的土壤水分特征曲线SWRC实测值和DE模型模拟值之间的均方根误差介于0.0036和0.0041 cm~3/cm~3之间,R~2介于0.998和0.999之间,土壤含水量模拟值和实测值非常接近1∶1,表明DE模型可以准确反映添加氨化秸秆后土壤含水量随吸力的变化规律,较准确地估算土壤不同大小等级孔隙数量变化。培养120 d内,氨化秸秆对土壤剩余孔隙、基质孔隙和结构孔隙影响不显著;培养180 d时,各处理土壤结构孔隙度表现出随着氨化秸秆添加量的增加而增加的趋势;此时S3对土壤剩余孔隙影响不显著,显著减小了土壤的基质孔隙度(P0.05),极显著地增加了土壤的结构孔隙度(P0.01)。在孔隙分布中,氨化秸秆促进了土壤已有孔隙向较大孔隙的发育,显著增加了土壤结构孔隙分布数量;随着氨化秸秆添加量的增加,土壤结构孔隙的分布数量越大,且峰值出现的越早。氨化秸秆增加了土壤中有机质含量;土壤结构孔隙和总孔隙均与有机质含量呈显著的正相关关系(P0.05);有机质可以黏结团聚土壤的矿物颗粒,有效地促进了土壤结构孔隙的发育;氨化秸秆对土壤孔隙的影响随着时间的进行越来越明显。【结论】氨化秸秆增加了土壤中有机质含量,促进了土壤孔隙结构的发育,增加了土壤的结构孔隙度和总孔隙度,这对改良和培肥土壤、改善土壤耕性具有重要意义。 【作者单位】： 西北农林科技大学水利与建筑工程学院;西北农林科技大学中国旱区节水农业研究院;中国科学院水利部水土保持研究所;西北农林科技大学资源环境学院;
【关键词】： 氨化秸秆 土壤孔隙 土壤孔隙分布 结构孔隙 基质孔隙
【基金】：国家863计划项目(2013AA102904) 黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室主任基金(K318009902-1427) “111”项目(B12007)资助
【分类号】：S141.4
【正文快照】： 农作物秸秆是农业生产中的主要废弃物之一,资源丰富,含有丰富的氮、磷、钾和微量元素成分。秸秆直接还田有利于提高土壤肥力[1-2],改善土壤理化性状[3-5],提高作物产量[6-7]。但是直接还田的秸秆分解缓慢,其肥效发挥作用也慢,容易诱发病虫害,并且产生与作物争氮的问题[8-9]。

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