| CT扫描技术研究有机物料还田深度对黑土孔隙结构影响 |
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| 引用本文： | 邱琛,韩晓增,陈旭,陆欣春,严君,冯玉钿,甘佳伟,邹文秀,刘国辉.CT扫描技术研究有机物料还田深度对黑土孔隙结构影响[J].农业工程学报,2021,37(14):98-107. |
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| 作者姓名： | 邱琛 韩晓增 陈旭 陆欣春 严君 冯玉钿 甘佳伟 邹文秀 刘国辉 |
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| 作者单位： | 1.中国科学院东北地理与农业生态研究所，哈尔滨，150081；2.中国科学院大学，北京 100049;3.黑龙江省农业环境与耕地保护站，哈尔滨，150090 |
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| 基金项目： | 中国科学院野外台站联盟项目（KFJ-SW-YW035-4）；国家自然科学基金（41771327，41807085）；黑龙江省应用技术研究与开发计划（GA19B101，GA19B105）；财政部和农业农村部：国家现代农业产业技术体系（CARS-04） |
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| 摘 要： | 为了探明有机物料还田深度对土壤孔隙结构的影响,2019年玉米播种前在黑龙江海伦市的黑土上开展了田间定位试验,设置了秸秆浅混还田(0～15 cm)(T1)、秸秆深混还田(0～35 cm)(T2)和秸秆配合有机肥深混还田(0～35 cm)(T3)3个有机物料还田处理,以无秸秆还田常规耕作为对照(CK),4次重复,随机排列。玉米秸秆还田量为10 000 kg/hm~2,有机肥还田量为30 000 kg/hm~2。2019年玉米收获后,采集原状土柱,利用CT扫描技术可视化土壤结构,量化土壤孔隙结构特征。结果表明,虽然有机物料还田仅一个玉米生长季,但是与CK处理相比,T1、T2和T3处理显著降低了0～15 cm土层容重,增加了饱和导水率和田间持水量(P0.05);T2和T3处理显著改善了15～35cm土层的上述3个土壤物理指标。有机物料的施用增加相应土层的孔隙数量、改善了孔隙分布。与CK处理相比,T1、T2和T3处理0～15 cm土层500μm孔隙数量和孔隙度分别显著增加了18.1%～179.9%和69.2%～256%(P0.05);与其他处理相比,T2处理15～35cm土层1000μm孔隙度显著增加了17.4%～196.2%(P0.05)。有机物料还田增加了孔隙结构的复杂性,土壤中出现了交叉孔隙和细长孔隙,提高了孔隙的连通性。与CK处理相比,T1、T2和T3处理显著降低了0～15 cm土层欧拉数,T1处理显著增加了分形维数(P0.05);秸秆或秸秆配施有机肥深混处理显著改善了15～35 cm土层的土壤孔隙结构,与CK相比,显著增加了各向异性、分形维数和成圆率,显著减少了欧拉数(P0.05)。欧拉数和1 000μm孔隙度分别对0～35 cm土层容重和饱和导水率贡献度最大,而各向异性和欧拉数分别对0～15 cm和15～35 cm土层田间持水量贡献度最大,说明有机物料对土壤物理性质的改善作用是通过调控土壤孔结构,改善孔隙分布、增加孔隙的复杂性、连通性来实现的。
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| 关 键 词： | 秸秆 土壤 孔隙 连通性 CT扫描 结构可视化 饱和导水率 秸秆配施有机肥 |
| 收稿时间： | 2021/2/8 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2021/6/10 0:00:00 |
Effects of organic amendment depths on black soil pore structure using CT scanning technology |
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| Qiu Chen,Han Xiaozeng,Chen Xu,Lu Xinchun,Yan Jun,Feng Yutian,Gan Jiawei,Zou Wenxiu,Liu Guohui.Effects of organic amendment depths on black soil pore structure using CT scanning technology[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering,2021,37(14):98-107. |
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| Authors: | Qiu Chen Han Xiaozeng Chen Xu Lu Xinchun Yan Jun Feng Yutian Gan Jiawei Zou Wenxiu Liu Guohui |
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| Institution: | 1.Northeast Institute of Geography and Agroecology, Chinese Academy of Sciences, Harbin 150081, China; 2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China; 3.Heilongjiang Agricultural Environment and Cultivated Land Protection Station, Harbin 150090, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | straw soils porosity connectivity CT scanning structure visualization saturated hydraulic conductivity combined straw and organic manure return |
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