秸秆不同还田方式对土壤水分特性及土壤结构的影响

论文摘要

本文通过研究粉碎、氨化及与无机土壤改良剂混合3种措施处理后的秸秆在加入土壤后对土壤入渗、蒸发、持水、释水等水分特性及土壤团粒、土壤孔隙等土壤结构特性的影响,了解秸秆粉碎、氨化及与无机土壤改良剂混合三种措施的土壤改良效果,为秸秆还田技术的改进提供理论依据。主要结论如下:(1)粉碎秸秆加入土壤后分解速率会显著高于长秸秆;秸秆氨化处理对加入土壤中秸秆的分解速度影响极显著;无机土壤改良剂(氢氧化铁)的加入降低了土壤中有机C的矿化。(2)秸秆粉碎、氨化两种措施均能使秸秆在加入土壤后显著降低土壤容重。无机土壤改良剂(氢氧化铁)对土壤容重的降低作用较加秸秆处理更加稳定持久,在培养后期仍能维持较小的土壤容重。试验过程中各处理土壤饱和含水率与土壤容重成极显著负相关。粉碎氨化秸秆加入土壤后能显著增大土壤饱和含水率,无机土壤改良剂(氢氧化铁)也能起到相同作用。(3)长秸秆在加入土壤后对土壤水分入渗起阻碍作用;秸秆在粉碎后加入土壤能够提高土壤稳定入渗率,但提高较少;秸秆在经过粉碎氨化后加入土壤能显著改善土壤入渗性能;无机土壤改良剂(氢氧化铁)对土壤稳定入渗率及累积入渗量提高效果显著。(4)粉碎和氨化处理的秸秆加入土壤后均能迅速增大土壤持水能力,氨化后的效果更加显著;无机土壤改良剂(氢氧化铁)加入土壤后土壤持水能力也较对照有所提高,但在低吸力段较对照提高较少,当其与秸秆共同施用时,交互作用不明显。(5)土壤水吸力低吸力段蒸发过程中,长秸秆、粉碎秸秆处理土壤水吸力上升速度明显较对照为快,且其蒸发速率较对照为高,但秸秆氨化后土壤水吸力随土壤蒸发进行而上升的速度却明显减慢;无机土壤改良剂单独使用或与秸秆共同使用对降低土壤水吸力随蒸发进行而上升的速度都有明显作用,土壤蒸发速率也较对照明显为低。(6)粉碎秸秆在加入土壤后能显著增加>0.25 mm水稳性团聚体含量,改良土壤结构;但粉碎秸秆处理在加入土壤后土壤孔隙结构变差,易造成土壤有效水分的蒸发。粉碎氨化秸秆也能明显改善土壤团粒结构,提高土壤结构稳定性;同时,其对土壤孔隙结构的改良作用也较明显。长秸秆及无机土壤改良剂单施对土壤团粒结构的影响不大;但无机土壤改良剂的加入能有效消除由于秸秆分解而致的孔隙分布不均(土壤大孔隙含量增加)的不利影响。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景、目的与意义
• 1.1.1 研究背景
• 1.1.2 研究目的
• 1.1.3 研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 土壤水库扩蓄增容的理论依据
• 1.2.2 土壤水库扩蓄增容的方法与技术
• 1.3 研究中存在的问题及发展趋势
• 第二章 研究内容及试验设计
• 2.1 研究内容
• 2.2 研究思路及技术路线
• 2.3 试验方法
• 2.3.1 试验材料
• 2.3.2 试验设计
• 2.3.3 测定项目与方法
• 2.3.4 数据处理
• 第三章 秸秆不同还田方式对秸秆分解速率及土壤容重的影响
• 3.1 不同处理秸秆分解速率分析
• 3.2 不同处理土壤容重及饱和含水率分析
• 3.2.1 土壤容重
• 3.2.2 土壤饱和含水率
• 3.3 小结
• 第四章 秸秆不同还田方式对土壤水分特性的影响
• 4.1 不同处理土壤入渗性能分析
• 4.1.1 各处理对土壤累积入渗量的影响
• 4.1.2 各处理对土壤入渗参数的影响
• 4.2 不同处理土壤持水释水能力分析
• 4.2.1 土壤持水能力
• 4.2.2 土壤水分特征曲线拟合参数
• 4.2.3 土壤释水能力
• 4.2.4 土壤水分有效性
• 4.3 不同处理土壤蒸发性能分析
• 4.3.1 土壤干旱早期脱水速度
• 4.3.2 土壤累积蒸发量及蒸发速率
• 4.4 小结
• 第五章 秸秆不同还田方式对土壤结构的影响
• 5.1 不同处理土壤团聚结构分析
• 5.1.1 土壤水稳性团聚体分布状况
• 5.1.2 土壤水稳性团聚体评价指标分析
• 5.2 不同处理低吸力段土壤孔隙结构分析
• 5.3 小结
• 第六章 结论与讨论
• 6.1 主要结论
• 6.2 讨论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介