科研产出
广西地区甘蔗粉垄与旋耕耕作方式下土壤孔隙特征变化
《水土保持研究 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：[目的]分析广西地区甘蔗地不同耕作方式下土壤孔隙结构特征参数的变化规律，为粉垄技术的推广应用提供一定的理论依据。[方法]选取经过3年粉垄20 cm耕作(F20)和旋耕20 cm耕作(X20)处理的两种不同耕作方式下的甘蔗地土壤作为研究对象，同时利用X射线CT扫描技术并结合ImageJ等软件来获取土壤孔隙分布二维和三维特征的参数指标，并对土壤孔隙结构进行了三维重构可视化。[结果]两种耕作处理下均会对土壤二维和三维孔隙数量产生影响，呈现较小孔隙高于较大孔隙的情况。F20处理在二维及三维孔隙数量形成上要低于X20处理，但前者整体圆度均高于后者。F20处理整体上土壤孔隙面密度远低于X20处理，但相同土层深度下前者土壤孔隙复杂度要高于后者。F20处理的孔隙度和紧实度均值（2.08%,25.22）低于X20处理均值（4.71%,27.23）(p<0.05),但前者比表面积均值(2.62 mm-1)高于X20处理均值(2.50 mm-1)（p<0.05）。两种处理下连通度均值无明显差异，但F20处理的弯曲度均值1.42%与X20处理均值1.45%差异显著（p<0.05）。两种处理下分支长度密度差异较大，X20处理其均值（115.87 mm/cm3）高于F20处理均值（50.41 mm/cm3）(p<0.05)。同时两种处理的三维重构上F20处理孔隙分布较为均匀且甘蔗的主要生长区连通性孔隙分布要优于X20处理。[结论]相较传统旋耕而言，在广西地区进行甘蔗种植的过程中，粉垄耕作在土壤孔隙结构上更具优势性，更有利于促进甘蔗根系生长，提高甘蔗的产量。
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不同粉垄深度对甘蔗地土壤孔隙结构的影响
《中国土壤与肥料 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为揭示不同粉垄深度对甘蔗地土壤孔隙结构的影响,基于广西甘蔗地不同粉垄深度耕作试验,利用CT扫描成像技术和Image J获取粉垄浅耕(F20,耕作深度 20 cm)与粉垄深耕(F40,耕作深度 40 cm)两个处理甘蔗土 0~40 cm土层土壤孔隙结构.结果表明:与F20 处理相比,F40 处理显著增加了土壤不同孔径级别的二维和三维孔隙数量.在甘蔗根系主要生长区的 0~20 cm土层内,F40 处理显著提高了土壤的孔隙面密度,并显著降低了土壤的孔隙复杂度.同时在 0~40 cm土层内F40 处理的土壤孔隙度、分支长度密度和连通性分别显著高于F20 处理 74.13%、151.39%和 51.21%.土壤孔隙三维空间分布显示,F40 处理的点状孔隙数量在 0~20 cm土层明显多于F20 处理,且孔隙分布更密集,这也反映出F40 处理的土壤具有更大的连通可能性.而在 20~40 cm土层,F40 处理的点状孔隙与长条形孔隙在数量上较F20 处理均无明显差异,但F40 处理的长条形孔隙向四周呈散射状分布,较F20 处理长条形孔隙竖直分布可能更有利于增强土壤储水能力及植物根系对养分的吸收.研究表明,粉垄深耕可有效增加广西甘蔗地的土壤不同孔径级别的孔隙数量,且使上层土壤孔隙排列紧密、孔隙边界的不规则性降低,同时提高土壤的孔隙度、孔隙分支长度密度,从而提高土壤的孔隙连通性,对土壤孔隙结构的改善有一定积极影响,为广西甘蔗实现土壤良性发展提供了理论依据和技术参考.
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