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犁底层及作物根系影响下壤中流形成机理研究

2017-03-21王立权董文财

节水灌溉 2017年6期

孔 达,王立权,董文财,付 强

(1.黑龙江大学水利电力学院,哈尔滨 150080;2.东北农业大学水利与土木工程学院,哈尔滨 150030)

0 引 言

降雨入渗是形成土壤水的过程,既与降雨特征有关又与土壤本身物理化学特性及土壤内部生物环境有关。土壤内部多因素影响下水分迁移是土壤水分运动研究的重要课题,在我国东北黑土区众多影响因素中,以植物根系及犁底层影响最为突出[1-3]。植物根系对土壤渗透性有明显的改善作用,一方面根系通过穿插、网络及固结将土壤单粒粘结起来改善土壤的团粒结构和孔隙性[4],间接增强土壤渗透性。另一方面根与茎在其连接处形成微型拦土栅阻止土粒搬运,且沉积的土粒在连接处形成许多微型滤水土体[5],直接增加径流就地入渗。优先流主要沿着根系和结构孔隙流动[6]。犁底层入渗性能较低[7],我国东北黑土区耕作层逐年变薄,结构坚硬,紧密的犁底层上移变厚,造成土壤透水、透气性差,严重影响水分入渗[8]。犁底层的存在为壤中流的形成创造了条件。黑土区坡耕地壤中流是坡地径流的重要组成部分,对养分迁移影响显著[9-10],壤中流条件下地表径流中氮素浓度达到自由入渗条件下的数倍[11-15]。

大豆作为东北黑土区主要粮食作物,对我国粮食生产有重要意义。虽然外界环境对大豆根系形态具有一定影响,但大豆根系仍然具有遗传稳定性,为进行根系影响下的土壤环境研究提供了依据。存在植物根系的土壤入渗特性不同于无植物根系土壤,壤中流的产生随之发生变化。……

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