膜下滴灌不同灌水控制下限对设施土壤团聚体分布特征的影响

• 作者: 叶旭红 张玉玲 张玉龙 李文 范庆锋 虞娜 邹洪涛 韩冰 马建辉
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: 设施土壤 膜下滴灌 灌水控制下限 土壤团聚体
• 年，卷（期）: 2017,（18）
• 所属期刊栏目: 土壤肥料·节水灌溉·农业生态环境
• 页码范围: 3561-3571
• 页数: 11页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2017.18.012

摘要

[目的]灌溉是设施土壤水分的主要来源,也是影响土壤结构稳定性的重要因子.探究不同灌水控制下限对设施土壤团聚体分布特征和稳定性的影响,为设施农业合理水分调控、促进设施土壤结构改善提供理论依据.[方法]选用6年膜下滴灌试验地为对象,供试作物为番茄(Lycopersicon esculentum Mill.),种植模式为沟垄覆膜.设置了3个灌水控制下限,其土壤水吸力值分别为20、30及40 kPa(分别记为D20、D30、D40),灌水控制上限均为6 kPa.各小区以埋设深度30 cm的张力计指示土壤水分变化,确定灌水时间和灌水量.通过干筛法和湿筛法测定了土壤团聚体的组成,>0.25 mm团聚体含量(R0.25)、平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)、分形维数(D)、以及土壤结构破坏率(RDS)和不稳定团粒指数(ElT).[结果]在0—30 cm土层,D40处理的土壤电导率(EC)、阳离子交换量(CEC)和容重都显著低于D20和D30处理(D40<D30<D20);D20处理的pH显著低于D30和D40处理(D40>D30>D20)(P<0.05).通过干筛法和湿筛法对团聚体数量和大小的测定发现,在0—30 cm土层,土壤机械稳定性团聚体主要集中在>2和1—0.25 mm粒级(23.01%—39.98%),而水稳性团聚体主要集中在1—0.25和0.25—0.053 mm粒级(31.08—47.27%).在0—20 cm土层,D30处理的R0.25、平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)均高于D20和D40处理;但在20—30 cm土层,D20处理的水稳性团聚体的含量高于D30和D40处理.不同灌水控制下限下的土壤结构破坏率(RDS)和不稳定团粒指数(ElT)随土壤深度增加而增加,且RDS与ElT的变化规律相似.在0—20 cm土层,D30处理的土壤结构破坏率(RDS)和不稳定团粒指数(ElT)显著低于D20和D40处理(P<0.05).但在20—30 cm土层,D20处理的土壤结构破坏率(RDS)比D30和D40处理分别低了12.2%和16.8%.干筛下在10—20 cm土层内,D20、D30、D40处理的分形维数最小,分别是2.13、2.08、2.19;湿筛下在10—20 cm土层内,D40、D30、D40处理的分形维数最小,分别是2.31、1.99、2.12.结果表现出,与D20和D40处理相比,D30处理显著降低了团聚体中的分形维数(D).[结论]在保证设施番茄产量和节约用水的条件下,将土壤水吸力30 kPa作为膜下滴灌灌水控制下限,有利于土壤结构的形成和稳定.