覆膜种植措施对垄作农地土壤优先流空间异质性的影响

来源：中国土壤与肥料杂志2024年第7期北京时间：

作者：许昊，陈晓冰，杨婷，秦梓城，刘思佳，刘俊杰

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.广西环境污染控制理论与技术重点实验室科教结合科技创新基地，广西 桂林 541004;4.桂林理工大学环境科学与工程学院，广西 桂林 541004)

摘要：为进一步针对垄作田间农业生产制定高效的需水用肥策略提供科学支撑，将野外染色示踪试验和室内土柱水分入渗实验相结合，利用图像形态学解析、模拟入渗分析、熵权分析和灰色系统理论分析等方法，对垄作覆膜和垄作(对照)种植措施下的农地土壤优先流空间异质性特征进行分析，阐明覆膜种植措施下的垄作农地土壤优先流空间分布及其运动变化规律，揭示覆膜种植措施影响下的优先流与垄作田间土壤水分运动过程的作用关系。结果表明:在相同外部供水条件下，垄作覆膜种植农地的水分集中分布在0 ～ 10 cm 土壤表层，随着土壤深度的增加分布范围逐渐缩小，其土壤染色复杂程度随着土壤深度的增加先增大后减少。而垄作种植农地在10 ～ 30 cm土壤深度范围内的水分分布出现显著的指状优先流分化现象。同时，垄作覆膜农地土壤达到饱和状态的时间是垄作农地的1.36 倍，其单位时间内的平均土柱水流出流量(质量流率为0.20 g/s)显著(P<0.05)小于垄作农地(质量流率为0.35 g/s)，土壤优先流程度相较更高，土壤属性中饱和导水率对优先流程度影响最大。垄作覆膜种植措施相较垄作在一定程度上能够进一步降低农地土壤空间内优先流的发生及其分布，减少水分向土壤深层渗漏，起到一定程度的蓄水保墒作用。

关键词：垄作;覆膜;土壤水分;优先流;响应关系

基金资助：基金项目:广西自然科学基金项目(2017GXNSFBA198102)；广西环境污染控制理论与技术重点实验室项目(1701K009)；广西研究生教育创新计划项目(YCSW2022307)；桂林理工大学博士科研启动基金项目(GUTQDJJ2017001)。