长期施肥对砂姜黑土大孔隙形态和数量特征的影响 |
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作者姓名: | 蔡太义 李玮 王志刚 张丛志 黄会娟 白玉红 张佳宝 |
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作者单位: | 河南理工大学测绘与国土信息工程学院, 河南 焦作 454000;中国科学院南京土壤研究所, 南京 210008;安徽省农业科学院作物研究所, 合肥 230031;河南省科学院能源研究所有限公司, 郑州 450008 |
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基金项目: | 国家自然科学基金面上项目 (41671225); 河南省重大科技专项 (181100110400) |
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摘 要: | 为探明长期施肥对砂姜黑土大孔隙结构的影响,本研究选取37 a田间定位试验的5个处理:不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、单施有机肥(M)、等氮条件下有机肥与化肥配施(MNPK)和高氮条件下有机肥与化肥配施(HMNPK),通过X射线CT扫描原状土柱(直径7.4 cm,高20 cm),利用图像处理技术进行土壤孔隙三维结构重建。结果表明,各处理下土壤团聚体结构内部以及团聚体之间均存在大孔隙,尤以M处理数量最多;分形维数和各向异性由大到小次序分别为HMNPK>M>MNPK>NPK>CK和MNPK>CK>M>NPK>HMNPK。与CK相比,有机肥配施处理(M、MNPK、HMNPK)的大孔隙度分别增加7、6、10个百分点,大孔隙数量分别增加41.5%、33.3%、26.8%。HMNPK处理孔径分布呈剧烈的双峰曲线波动,第一和第二峰值分别出现在395~577 μm和1 545~1 701 μm处。主成分分析表明,<126 μm孔径主要受粉粒含量影响,126~500 μm孔径受容重影响,500~2 500 μm孔径则受砂粒含量、黏粒含量、连通性和分形维数等多因素综合影响。研究表明,有机肥和无机肥长期配施,可显著改善砂姜黑土大孔隙数量和形态特征,尤以HMNPK处理效果最佳,而NPK处理效果不明显。分形维数和连通性可作为砂姜黑土结构改良的定量评价指标。
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关 键 词: | 土壤孔隙,孔隙形态,长期施肥,显微CT,砂姜黑土 |
收稿时间: | 2022/9/15 0:00:00 |
修稿时间: | 2022/9/28 0:00:00 |
Effects of long-term fertilization on the morphology and quantity of macropores in vertisol |
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Authors: | CAI Taiyi LI Wei WANG Zhigang ZHANG Congzhi HUANG Huijuan BAI Yuhong ZHANG Jiabao |
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Institution: | School of Surveying and Land Information Engineering, Henan Polytechnic University, Jiaozuo 454000, China;Institute of Soil Science, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008;Crop Research Institute, Anhui Academy of Agricultural Sciences, Hefei 230031, China;Henan Academy of Science Institute of Energy Co., Ltd., Zhengzhou 450008, China |
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Abstract: | |
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Keywords: | soil pore pore morphology long-term fertilization micro-CT vertisol |
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