民勤绿洲灌区保护性耕作对土壤风蚀与土壤物理性质的影响①
2021-01-12李银科李菁菁周兰萍刘光武张芝萍张进虎郑庆钟
李银科,李菁菁,周兰萍,刘光武,张芝萍,张进虎,郑庆钟
民勤绿洲灌区保护性耕作对土壤风蚀与土壤物理性质的影响①
李银科,李菁菁,周兰萍,刘光武,张芝萍,张进虎,郑庆钟
(甘肃省荒漠化与风沙灾害防治重点实验室–省部共建国家重点实验室培育基地,甘肃民勤荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站,甘肃省治沙研究所,兰州 730070)
通过春小麦田间试验,以传统耕作为对照,分析免耕不覆盖、免耕秸秆覆盖、立茬和残茬压倒4种保护性耕作措施田间输沙量、土壤团聚体、<0.01 mm物理性黏粒、<0.01 mm分散性黏粒和分散系数随年限增加的变化,研究民勤绿洲灌区保护性耕作对土壤风蚀与土壤物理性质的影响。结果表明:与传统耕作相比,保护性耕作输沙量显著减少;>1 mm团聚体作为不可风蚀颗粒的数量没有发生显著变化,保护性耕作大团聚体(>0.25 mm)含量有增大趋势、微团聚体(0.25 ~ 0.05 mm)含量有减少趋势;保护性耕作实施2年后,<0.05 mm土粒含量占比除立茬处理减少不显著外,其他保护性耕作处理均显著减少;试验第3年,传统耕作处理<0.01 mm物理性黏粒含量较保护性耕作处理有减少趋势;免耕不覆盖、立茬和残茬压倒处理 <0.01 mm分散性黏粒含量随年限的增加显著下降,免耕秸秆覆盖处理变化不显著;免耕不覆盖和残茬压倒处理土壤分散系数随年限的增加显著下降,免耕秸秆覆盖和立茬处理下降不显著;保护性耕作实施的第3年,各保护性耕作处理分散系数出现减小的趋势。输沙量与 >1 mm团聚体、<0.05 mm土粒和 <0.01mm分散性黏粒含量都有极显著的负相关关系,与0.25 ~ 0.05 mm团聚体含量呈极显著正相关关系,与1 ~ 0.25 mm团聚体、<0.01 mm物理性黏粒含量和分散系数无显著的相关关系。综上所述,研究区保护性耕作能减少土壤风蚀;随年限的增加,保护性耕作土壤微结构得到改善。土壤微结构的改善有利于土壤大团聚体的形成,但这是一个缓慢的过程,在本文3年的研究时间内,还不足以对土壤风蚀产生影响。
保护性耕作;土壤风蚀;土壤团聚体;土壤微结构;民勤绿洲灌区
农田土壤风蚀不仅造成土地生产力下降,而且导致大气环境恶化。研究表明,中国北方传统耕作农田风蚀对沙尘暴的贡献为20% 左右[1]。保护性耕作是以减少风蚀、水蚀,保护生态环境和节本增收为目标的农业耕作技术,其主要技术特征表现在秸秆残茬覆盖和免耕、少耕[2]。由于保护性耕作能够显著减少土壤风蚀[3],而受到了人们的广泛关注。保护性耕作通过3个方面减少土壤风蚀,一是有效降低地表风速,减少土粒运动;二是减少土壤水分蒸发,增强表层土壤之间的吸附力;三是改善团粒结构,使可风蚀颗粒含量减少[4-6]。土壤团聚体是土壤结构最基本的物质基础,翻耕带来的机械扰动破坏了大团聚体[7],保护性耕作能够减少来自耕作对土壤团聚体的破坏,增加团聚体的数量和稳定性,从而改变土壤结构特征[8-10]。……p>
