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秸秆还田对农田黑土团聚体稳定性及孔隙结构的影响

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团聚体作为土壤基本单元,其孔隙结构影响着土壤中的水、肥、气、热,进而影响着土壤生产力.为探究秸秆还田对黑土团聚体的影响,依托中国科学院海伦农田生态系统国家野外科学观测研究站9年秸秆还田试验,设置了6000 kg·hm−2(S1)、9000 kg·hm−2(S2)、12000 kg·hm−2(S3)和15000 kg·hm−2(S4)4个玉米秸秆还田处理,以无秸秆还田为对照(CK),采用湿筛法和显微CT扫描研究水稳性团聚体分布情况和3～5 mm团聚体孔隙结构特征.结果表明,S4、S3、S2、S1水稳性大团聚体(>0.25 mm)含量与CK相比分别增加120％、92.1％、73.2％、40.4％.S2、S3、S4与CK、S1相比,平均重量直径(MWD)增加13.0％ ～29.6％(P<0.05).S4几何平均直径(GMD)相较于CK、S1和S2分别增加35.1％、25.0％和8.70％(P<0.05),通气孔隙(ED>100µm)相较于S1、S2分别提高了272％和137％(P<0.05).S3分形维数与CK、S1相比增加了22.1％和7.97％,S4分形维数与CK、S1、S2相比增加了26.1％、11.6％和6.06％(P<0.05).与秸秆未还田(CK)处理相比,秸秆还田(S1、S2、S3、S4)处理连通性明显较好,但S3与S4之间分形维数和连通性差异不显著.因此,玉米秸秆还田不仅能提升团聚体稳定性,还能改善团聚体孔隙结构,提高孔隙复杂性和连通性,是一项提升土壤肥力、改善土壤结构和保育黑土的有效技术措施,在东北黑土区具有较好的应用前景.
Effect of straw incorporation on the stability and pore structure of aggregates in the black soil

邱琛、韩晓增、陆欣春、陈旭、严君、甘佳伟、邹文秀

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中国科学院 东北地理与农业生态研究所 黑土区农业生态重点实验室, 黑龙江 哈尔滨 150081

文山州土壤肥料工作站, 云南 文山 663000

黑土 CT扫描 团聚体 孔隙结构 团聚体稳定性

中国科学院战略性先导专项(A类)现代农业产业技术体系建设项目

XDA28070100CARS04

2023

10.11689/sc.2022062401

土壤与作物
中国科学院东北地理与农业生态研究所

土壤与作物

CSTPCD
影响因子：0.623
ISSN：2095-2961
年,卷(期)：2023.12(2)
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