不同粉垄深度对甘蔗地土壤孔隙结构的影响

来源：中国土壤与肥料杂志2023年第9期北京时间：

作者：盛勇创，王释苇，张硕，王健豪，常成，张红霞，黄金生，甘磊

单位：(1.桂林理工大学/ 广西岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心，广西 桂林 541004;2.桂林理工大学/ 广西环境污染控制理论与技术重点实验室，广西 桂林 541004;3.广西农业科学院农业资源与环境研究所，广西 南宁 530007)

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。

关键词：粉垄深度;孔隙结构;甘蔗;CT 扫描

基金资助：基金项目:国家自然科学基金项目(42067002)；广西科技重大专项(桂科AA20302020-2)。