秸秆不同还田方式对土壤入渗特性及持水能力的影响.pdf

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1、第26卷2010焦第4期4月农业工程学报TransactionsoftheCSAE、，01．26No．4Apr．201075秸秆不同还田方式对土壤入渗特性及持水能力的影响王珍1，冯(1．西北农林科技大学水利与建筑工程学院，杨凌712100；浩1,2-※2．中国科学院水利部水土保持研究所，杨凌712100)摘要：通过入渗试验及对土壤水分特征曲线的测定，对比研究了秸秆在经过粉碎、氨化及与无机土壤改良剂混合3种措施处理后加入土壤中对土壤入渗特性及持水特征的影响。结果显示：长秸秆处理加入土壤后显著降低土壤入渗能力；粉碎氨化后的秸

2、秆较对照处理及粉碎秸秆处理能显著增加土壤稳定入渗率、土壤累积入渗量，同时在经过30d培养后土壤体积质量较对照低7．13％；无机土壤改良剂(氢氧化铁)能显著提高土壤稳定入渗率和累积入渗量，但在减小土壤体积质量、增加土壤孔隙度作用方面不如氨化秸秆处理显著，同时当秸秆与其混合加入土壤时未对土壤改良效果起到正交互作用；各种处理土壤持水能力差异不明显，但粉碎并氨化措施处理过的秸秆在中低吸力段均表现出较高的土壤持水能力，这对于提高旱区农田蓄水保墒抗旱能力有重要意义。关键词：秸秆，粉碎，入渗，氨化，氢氧化铁doi：10．3969／j．

3、issn．1002—6819．2010．04．012中图分类号：S152．7文献标识码：A文章编号：1002-6819(2010)-04-0075--06王珍，冯浩．秸秆不同还田方式对土壤入渗特性及持水能力的影响[J】．农业工程学报，2010，26(4)：75一∞．WangZhcn,FengHao．Effectofstraw-incorporationonsoilinfiltrationcharacteristicsandsoilwaterholdingcapacity[J]．TransactionsoftheCSAE，

4、2010，26(4)：75—80．(inChine辩withEnglishabstract)0引言向土壤中添加有机质和土壤改良剂能够显著改良土壤结构，进而通过改良土壤水分特性，达到增加土壤水分有效库容的目的【卜51。目前的秸秆还田以直接还田为主，还存在分解缓慢、容易诱发病虫害及与作物争氮等问趔61。近年来，国外有关不同秸秆利用方式在改良土壤结构效果方面的研究较多。研究表明，秸秆均匀加入土壤较秸秆覆盖更能提高土壤结构的稳定性，在覆盖情况下甚至可能出现覆盖后土壤结构性能较对照(不施秸秆)下降的情况[71：粉碎过的作物秸秆在加

5、入土壤后，较长秸秆能迅速改良土壤结构睁11l；低C／N的秸秆(如苜蓿秆)较常规作物秸秆，更能提高土壤结构稳定性[12-13】。虽然国内有关秸秆还田对土壤结构、土壤肥力的影响也较多，但大都是针对秸秆直接覆盖还田后对土壤造成的影响进行研究，并没有提出能够解决目前秸秆还田中存在问题的具体方案，也未能提出能够最大效益发挥秸秆改良土壤作用的秸秆还田方式。随着秸秆还田措施的推广，秸秆还田与其他土壤改良措施的交互作用也得到关注。据研究，高分子化合物收稿日期：2009-06．09修订日期：2009—10-29基金项目：国家863计划项目

6、(2006AAl00204)：新世纪优秀人才支持计划项目(01140602)；高等学校学科创新引智计划(NO．IIl一2—16)作者简介：王珍(1986一)，男，河南洛阳人，主要研究方向为水土资源高效利用。杨凌西北农林科技大学水利与建筑工程学院，712100．Email：wangzhen,-686@i63．c眦※通信作者：冯浩(1970一)，男。研究员，主要从事水土资源高效利用方面研究。杨凌中国科学院水利部水土保持研究所，712100。Email-nercwsi@vip．sina．c锄PAM(polyacrylamide

7、)与秸秆共同加入土壤后，秸秆对土壤微生物活性的刺激作用能够导致高分子化合物分解速率的加快，二者不宜同时使用【14】。无机土壤改良剂，主要富含Fe”、Al”和Ca2+等高价金属离子，在土壤结构形成过程中主要作为土壤黏粒和有机质结合的桥梁，对土壤结构稳定性提高及土壤大团聚体的形成具有重要作用11引。目前，有关秸秆与无机土壤改良剂共同施用对土壤结构影响的研究尚未有报道。鉴于以上研究现状，笔者拟通过对秸秆粉碎、氨化处理后施入土壤的方式，以达到增加土壤中秸秆分布均匀性和降低秸秆C／N的目的，同时考虑秸秆与无机土壤改良剂共同作用对土

8、壤的影响效果，通过室内模拟对比试验，研究经处理过的秸秆在加入土壤后对土壤入渗特性及持水能力的影响，间接反映各处理对土壤结构的改良作用。旨在提出一种能够充分发挥秸秆改良土壤结构与土壤水分性状的综合措施，为充分挖掘农田降水保蓄潜力，实现土壤水库的高效扩蓄增容提供理论依据。1材料与方法1．1试验材料供试土壤采自杨凌西北农林