科研产出
保护地蔗田对土壤优先流与根系生物量及产量品质的影响
《广西植物 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为探明保护性耕作对蔗田土壤及甘蔗生长的影响，该研究设置2种耕作方式（常规耕作、粉垄耕作）与2种施肥水平（减量施肥20%、常规施肥）,并于甘蔗苗期后在甘蔗行间近根部覆盖豆科秸秆，以第二年宿根蔗为研究对象，采用染色示踪法测定秸秆覆盖下蔗田土壤优先流特征，同时测定分析甘蔗株高、茎围、地下根系生物量、产量及品质等重要农艺性状。结果表明：（1）粉垄耕作方式下蔗田土壤优先流发生速度快且活跃，添加秸秆覆盖降低了土壤优先流发生程度，增加了土壤水分在10～25 cm土层的横向运移能力，在一定程度上提高了土壤蓄水能力。（2）粉垄保护性耕作在秸秆覆盖下提高了甘蔗根系生物量和产量，秸秆覆盖下粉垄免耕宿根蔗根系生物量提高了8.97%～25.54%,并且减量施肥处理中秸秆覆盖宿根蔗伸长期地下根系生物量显著高于无秸秆覆盖，秸秆覆盖下甘蔗株高提高了4.2%～13.1%;在减量施肥处理中，粉垄耕作添加秸秆覆盖甘蔗产量提高了16.27%,并且添加秸秆覆盖较常规施肥中无秸秆覆盖，产量提高了5.95%。（3）粉垄保护性耕作利于提高甘蔗品质，对比无秸秆覆盖处理，粉垄耕作下秸秆覆盖后显著提高了甘蔗蔗汁视纯度，并且宿根蔗纤维分、蔗汁锤度、转光度和蔗糖分均有提升。综上认为，免耕秸秆覆盖可作为粉垄红壤坡耕地蔗田保护性生产调控方式。
关键词： 保护性耕作 秸秆覆盖 土壤优先流 甘蔗根系 粉垄耕作
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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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秸秆覆盖对粉垄蔗田土壤有机碳及CO2排放的影响
《南方农业学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】研究免耕保护性耕作下秸秆覆盖对蔗田土壤有机碳与CO2排放的影响,为旱地蔗田土壤有机碳库调控管理提供科学依据。【方法】2018—2019年以秸秆覆盖第2年宿根蔗田为研究对象,设粉垄免耕宿根蔗秸秆覆盖（SR1）、粉垄免耕宿根蔗无秸秆覆盖（SR2）、常规免耕宿根蔗秸秆覆盖（CT1）和常规免耕宿根蔗无秸秆覆盖（CT2）4种处理,在甘蔗分蘖期、伸长期和成熟期采集0～15和15～3020cm土层土壤样品,分析土壤总有机碳、土壤易氧化有机碳、土壤微生物量碳及CO2排放通量,并计算蔗田土壤碳库管理指数（CPMI）。【结果】秸秆覆盖提高了免耕蔗田土壤总有机碳含量,甘蔗收获后0～15和15～3020cm土层土壤总有机碳含量SR1处理较SR2处理分别提高33.60%和22.08%,CT1处理较CT2处理分别提高18.13%和42.22%。秸秆覆盖增加了免耕蔗田土壤易氧化有机碳含量,甘蔗收获后SR1处理0～15和15～3020cm土层土壤易氧化有机碳含量较SR2处理分别提高11.86%和37.78%,CT1处理较CT2处理分别提高54.84%和31.03%。秸秆覆盖提高了粉垄免耕蔗田土壤微生物量碳含量,甘蔗收获后SR1处理0～15和15～3020cm土层土壤微生物量碳含量较SR2处理分别提高83.21%和126.43%。秸秆覆盖改变了免耕蔗田CO2排放通量,SR1处理CO2排放峰值较SR2处理提高26.26%,CT1处理较CT2处理提高79.18%。粉垄免耕提高了蔗田CO2排放通量,粉垄免耕CO2排放峰值是常规免耕的1.66～2.35倍。秸秆覆盖提高了蔗田土壤碳库管理指数,0～15和15～3020cm土层碳库管理指数SR1处理较SR2处理分别提高16.99%和55.90%,CT1处理较CT2处理分别提高29.50%和28.53%;秸秆覆盖下,粉垄免耕0～15和15～3020cm土层碳库管理指数较常规免耕分别提高67.58%和102.54%。【结论】秸秆覆盖提高了粉垄免耕蔗田土壤总有机碳、易氧化有机碳和微生物量碳及碳库管理指数。该模式可作为旱地蔗田土壤有机碳库调控的一种重要手段。
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秸秆覆盖对广西甘蔗地土壤水分与结构变化的影响
《南方农业学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探讨秸秆覆盖对广西甘蔗地土壤孔隙结构、孔隙数量、连通性等性质的影响,分析土壤孔隙结构特点及水分运移通道特征,为广西地区甘蔗生产中的科学合理种植提供理论依据。【方法】设秸秆覆盖（SM）与无秸秆覆盖对照（CK）2种处理,利用CT扫描成像技术和ImageJ软件获取土壤孔隙结构数据并测定土壤有机质,结合原位监测获得的5、20、40 cm深度的土壤含水量数据,对比分析不同处理的孔隙结构特点及土壤水分运移通道特征。【结果】SM处理010 cm土层的有机质含量显著高于CK（P<0.05,下同）;相同深度下SM处理的土壤含水量均高于CK。040 cm土层中,SM处理的土壤孔隙面密度显著大于CK,而CK的土壤孔隙复杂度显著高于SM处理。SM处理的孔隙数量（19190个）、直径≥1 mm孔隙数量（952个）、孔隙度（0.07%）及比表面积（1.64 mm-1）均显著大于CK对应值（9415个,690个,0.06%,1.43 mm-1）。土壤孔隙三维结构显示,CK的总孔隙数量少且多分散在020 cm土层,空间分布呈明显的分层现象;而SM处理的总土壤孔隙数量多且均匀分布在整个空间,无明显孔隙分布分层现象,且其连通性孔隙发育较完善。【结论】秸秆覆盖处理可有效提高广西甘蔗地的土壤含水量,增加土壤孔隙数量,从而整体提高土壤孔隙连通性,对土壤孔隙结构改善有一定积极影响,有利于促进甘蔗根系的生长发育。
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不同耕作和覆盖方式对广西地区甘蔗地土壤水热状况的影响
《西南农业学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：[目的]研究不同耕作和覆盖方式对甘蔗种植地土壤水热状况的影响,探究适宜的耕作管理方式,为广西地区甘蔗种植和农业发展提供理论依据.[方法]在广西农业科学院里建科学研究基地典型甘蔗种植区内,设置粉垄耕作+无秸秆覆盖处理(TO)、免耕+无秸秆覆盖处理(NTO)、粉垄耕作+秸秆覆盖处理(TS)和免耕+秸秆覆盖处理(NTS)等4个处理,原位监测其5、20和40 cm土层土壤温度和土壤含水量,分析其在不同时期内的土壤水热状况的变化及原因.[结果]秸秆覆盖处理(TS和NTS)相比于无覆盖处理(TO和NTO)显著降低了土壤温度(P <0.05,下同)且土温日变幅变幅较小,保持了土壤温度的稳定.粉垄耕作相比于免耕更有利于土壤热能的传导,升温迅速,在气温降低后具有增温效应.粉垄耕作和秸秆覆盖均能明显改善土壤水分状况,TO处理在试验期土壤含水量比试验开始前提高31.3%,差异显著.整个研究期内5~ 40 cm土层的土壤含水量,同一耕作处理下,TS比TO、NTS比NTO分别高出15.4%和5.7%;同一覆盖处理下,TS比NTS、TO比NTO分别高出11.3%和2.0%,差异均显著.同时,经粉垄耕作后下层土壤水分可供给上层.[结论]粉垄耕作和秸秆覆盖均能有效调节土壤温度,提高土壤含水量,粉垄耕作+秸秆覆盖的耕作管理方式可作为广西地区甘蔗种植的参考.
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