煤矿沉陷区沉陷裂缝对土壤特性和作物生长的影响

• 作者: 关中美 张合兵 王锐 许传阳 马守臣
• 来源期刊: 中国生态农业学报(中英文)
• 关键词: 煤矿沉陷区 沉陷裂缝 土壤特性 作物生长 土壤微生物活性 光合作用
• 年，卷（期）: 2015,（5）
• 所属期刊栏目: 研究报告
• 页码范围: 597-604
• 页数: 8页
• 分类号: X45|S512
• 语种: 中文
• DOI: 10.13930/j.cnki.cjea.150001

摘要

为了研究煤矿沉陷区沉陷裂缝对土壤特性和作物生长的影响，通过野外调查和室内分析，对沉陷裂缝周围土壤水氮含量、微生物学特性和作物生理、产量特性进行了研究。结果表明，沉陷裂缝导致了土壤水、氮的流失。距沉陷裂缝越近，土壤含水量和有效氮含量越低，当距裂缝距离超过120 cm 时，沉陷裂缝对土壤含水量和有效氮含量影响不显著。土壤水肥特性改变也导致了土壤微生物特性的改变，距沉陷裂缝越近，土壤酶(脲酶、蔗糖酶)活性和土壤呼吸速率越低。当距裂缝距离超过90 cm时，沉陷裂缝对土壤微生物的特性影响不显著。沉陷裂缝通过影响土壤中水分和矿物营养的含量，进而影响到植物叶片的叶绿素含量和光合特性。当裂缝距离超过60 cm时，沉陷裂缝对小麦叶片的叶绿素含量影响不显著。在拔节期，沉陷裂缝对光合作用的影响主要在距裂缝0~60 cm范围内，当距裂缝距离超过60 cm时，沉陷裂缝对小麦光合作用的影响不显著。但到花期时，当距裂缝距离超过90 cm时，沉陷裂缝对光合作用的影响不显著。沉陷裂缝对小麦各产量性状也造成了不同程度的影响。在距裂缝0~60 cm范围内，沉陷裂缝对株高、单茎重和穗粒数均有显著影响，当距裂缝距离超过90 cm时，则影响不显著。沉陷裂缝导致小麦穗数和产量的下降，距裂缝越近，小麦穗数和产量下降幅度越大，与距裂缝120 cm处小麦相比，裂缝边缘0~30 cm范围内小麦穗数和产量分别降低43.7%和53.3%。总之，开采沉陷产生的裂缝(隙)，导致附近土壤水分蒸发增强和养分流失加剧，降低了土壤质量，影响到作物的生长，最终导致作物产量显著降低。