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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秸秆覆盖对广西甘蔗地土壤水分变化的影响
《南方农业学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】研究秸秆覆盖对广西甘蔗地不同土层深度土壤水分时空连续变化的影响,以探求优化广西甘蔗种植中土壤水分状况的有效途径。【方法】甘蔗试验田设无秸秆覆盖（T0）和秸秆覆盖（TS）2个处理,常规耕作,并对试验区的降水量及试验田0～10 cm、10～30 cm和30～50 cm土层的土壤含水量进行连续动态监测,对比分析不同处理甘蔗地的土壤理化性质及土壤水分变化特征。【结果】秸秆覆盖可改善甘蔗地的土壤环境,提高土壤有机质含量,TS处理0～10 cm、10～30 cm和30～50 cm土层的土壤有机质含量较T0处理分别显著增加42.8%、29.1%和45.4%（P<0.05,下同）;秸秆覆盖同时可提高甘蔗地土壤的蓄水保墒能力,使土壤含水量显著增加,TS处理0～10 cm、10～30 cm和30～50cm土层的土壤含水量较T0处理分别显著增加10.5%、16.0%和11.5%。在干旱缺水条件下,与T0处理相比,TS处理提高了0～50 cm土层土壤水分的向上供给,水分运动更活跃。【结论】在广西甘蔗种植中进行秸秆覆盖可增加土壤有机质含量、降低土壤蒸散发,从而改善土壤水分条件和土壤环境,为甘蔗根系生长提供良好的土壤环境,值得在广西蔗区推广。
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基于CT技术的甘蔗地不同耕作措施下土壤孔隙结构研究
《西南农业学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】开展不同耕作措施下土壤孔隙结构研究,为土地合理耕作及耕地水土保持提供参考。【方法】以广西甘蔗地为研究对象,在常规耕作和三年免耕条件下,利用CT(Computed tomography)扫描技术,通过相关插件计算获得甘蔗地土壤孔隙数量、孔隙体积和表面积,土壤弯曲度、孔隙连通性和水力半径等孔隙结构,并进行三维重建和可视化。【结果】耕作区的孔隙面密度大于免耕作区;耕作区的孔隙度均值(1.069%)和孔隙数均值(1194个)都小于免耕区的孔隙度均值(1.195%)和孔隙数均值(1519个);由弯曲度和连通性的均值数据可知,耕作区(1.374、0.512)大于免耕作区(1.333、0.299)。翻耕破坏土壤原有结构,导致土壤中的大孔隙数量和孔隙度减少,但增加中小孔隙的数量。使得在二维分布中耕作区的孔隙面密度大于免耕区,而在土壤表层三维形态特征中免耕区土壤孔隙较耕作区分布更密集;翻耕破除了土壤孔隙之间的孤立性,增加了土壤的连通性,使得耕作区的弯曲度、连通性大于免耕区。【结论】适当耕作比免耕有助于土壤内部的连通和导水,促进作物吸水以减少土壤水分流失。
关键词： CT技术 土壤孔隙结构 三维重建 甘蔗地 免耕 广西
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