土壤孔隙结构在土壤水分和物质运移过程中起着重要作用,开展不同耕作方式和有机物料还田下土壤孔隙结构研究,可为耕地质量评价提供理论依据.本研究于 2018年开始,以辽宁南部棕壤为研究对象,以常规耕作(T15)为对照,分析了秸秆浅混还田(0～15 cm)(T15+S)、秸秆深混还田(0～35 cm)(T35+S)和秸秆有机肥配施深混还田(0～35 cm)(T35+SM)对土壤孔隙结构的影响.采集 0～15 cm和 15～35 cm土层原状土柱,采用CT扫描和图像分析技术,量化土壤孔隙参数,包括孔隙分布特征、＞31 µm孔隙总数、＞31 µm孔隙度、成圆率、欧拉数、各向异性和分形维数.结果表明,T35+S和T35+SM处理较T15处理田间持水量显著增加(P＜0.05).与T15处理相比,0～15 cm土层T15+S、T35+S和T35+SM处理＞31 µm孔隙总数分别显著降低了 15.2%、54.4%和 60.5%(P＜0.05),＞31 µm孔隙度分别显著降低了 26.9%、39.7%和 55.1%(P＜0.05),不同孔径孔隙数量也表现出显著降低.而在 15～35 cm土层T35+S和T35+SM处理＞31 µm孔隙总数、孔隙度和不同孔径孔隙数量均较T15处理增加.有机物料深混还田改善了上下土层孔隙连通度,促使孔隙形状趋于规则,表现为与T15+S和T15处理相比,0～15 cm和 15～35 cm土层下T35+S和T35+SM处理各向异性和欧拉数均显著降低(P＜0.05).与T15处理相比,不同处理玉米产量均显著增加,其中T35+SM处理最高,增产了 10.4%(P＜0.05).0～15 cm土层＞31 µm孔隙总数、孔隙度和500～1 000 µm孔隙数量与产量相关性最大,分别达到了28.0%、32.2%和27.1%;15～35 cm土层 500～1 000 µm孔隙数量与产量的相关性最大,达到了 29.0%.因此,有机物料深混还田可改善土壤孔隙结构,增加土壤保水供水能力,提高了该地区农业生产能力,是较为理想的棕壤地力培育途径.
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