作物秸稈富含有機質和養(yǎng)分,是一種重要的天然有機肥,對于農業(yè)生產具有重要作用。諸多學者針對秸稈還田對土壤性狀和土壤侵蝕進行了研究,但以往的研究大多進行的是單一秸稈混入的效果研究,對于黃土高原農業(yè)區(qū)典型作物秸稈混入及其導致土壤團聚體和土壤可蝕性的季節(jié)變化影響的研究依然有限。因此,信陽師范大學地理科學學院的崔越及其合作者選取秦嶺中段北麓—陜西關中地區(qū)典型農業(yè)土壤塿土,添加小麥、大豆、玉米秸稈,并選擇無秸稈添加作為對照,通過混入黃土高原典型作物,探究秸稈混入對土壤團聚體特征以及土壤可蝕性季節(jié)性變化的影響。通過365d的研究得出了以下結論,為進一步豐富黃土高原農業(yè)區(qū)水土保持機理和區(qū)域生產實踐提供科學參考。
首先,研究者發(fā)現,在整個實驗期,秸稈還田后,土壤有機質含量隨秸稈還田時間的延長呈現出逐漸上升的趨勢,而與對照樣地相比,小麥、大豆、玉米秸稈混入的土壤有機質含量的平均值較裸地分別提高了10.64%、5.73%、6.81%,說明小麥秸稈混入最有利于提高土壤有機含量,其次是玉米秸稈、大豆秸稈。

圖1不同秸稈混入對土壤有機質的影響
接著,為了探究秸稈混入對團聚體特征的影響,研究者通過對原始土壤和實驗結束時不同處理不同粒級土壤團聚體百分比、秸稈混入對平均重量直徑(MWD)的影響、秸稈混入對幾何平均直徑(GMD)的影響等的研究,發(fā)現秸稈混入降低了小于1mm團聚體比例,增加了大于1mm團聚體比例占比。秸稈還田樣地土壤的MWD和GWD在秸稈還田后先呈現出增加的趨勢,但在進入雨季后呈現出先降低后增加的趨勢。

圖2不同秸稈混入對土壤團聚體粒級的影響
除此之外,研究者還發(fā)現在整個試驗期間內,秸稈還田樣地和對照樣地的土壤可蝕性K值呈現出明顯的波動變化,小麥、大豆、玉米秸稈混入樣地和對照樣地土壤可蝕性K值分別介于0.024~0.057、0.025~0.060、0.023~0.054、0.022~0.074。小麥、大豆、玉米秸稈混入樣地的平均土壤可蝕性K值較對照樣地分別降低了23.81%、19.05%、22.22%。

圖3不同秸稈混入對土壤可蝕性的影響
相關研究以“秦嶺中段北麓農耕地秸稈還田對土壤團聚體及可蝕性季節(jié)性變化的影響”為題,發(fā)表在《信陽師范學院學報(自然科學版)》上,信陽師范大學地理科學學院崔越為文章的第一作者,信陽師范大學地理科學學院劉明華為文章的通訊作者。
論文信息:崔 越,劉明華,李秀美,莫佳佳;《信陽師范學院學報(自然科學版)》;DOI:10.3969/j.issn.1003-0972.2024.03.006;https://link.cnki.net/urlid/41.1107.n.20240707.1623.002
供稿人:天文地理愛好者協會 學術部 李詩璇