广西喀斯特地区耕作对土壤水分及降雨响应机制的影响

作     者：李帅 邓婉珍 李健 陶涣壮 甘磊 LI Shuai;DENG Wang-zhen;LI Jian;TAO Huan-zhuang;GAN Lei

作者机构：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 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 桂林理工大学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 桂林理工大学环境科学与工程学院广西桂林541004 

出 版 物：《节水灌溉》 (Water Saving Irrigation)

年 卷 期：2021年第6期

页      面：31-36页

学科分类：082802[工学-农业水土工程] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 09[农学] 0815[工学-水利工程] 0903[农学-农业资源与环境] 0901[农学-作物学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(41501230,41761048) 广西自然科学基金项目(2016GXNSFAA380197) 

主　　题：喀斯特地区 粉垄耕作 免耕 土壤特性 土壤水分 降雨响应 

摘      要：为揭示耕作方式对土壤特性及土壤水分的降雨响应过程的影响,以广西喀斯特地区粉垄耕作和免耕甘蔗种植地为研究对象,利用田间定位监测系统对0~10、10~30、30~50 cm土壤含水量及降雨量进行连续观测,并对土壤的基本理化性质进行测定。结果表明:①粉垄耕作的土壤总孔隙度增加,容重降低。在0~10、10~30、30~50 cm土壤有机质含量分别增加35.4%、69.7%、46.2%,差异显著(P0.05)。②两种处理土壤水分对降雨的响应程度均呈现随土壤深度增加而降低的趋势。在中雨事件下,免耕仅在0~10 cm层土壤水分对降雨有较为明显的响应。在大雨和暴雨下,免耕10~30 cm层对降雨的响应时间分别滞后于粉垄耕作9 h和3 h,30~50 cm层分别为2 h和5 h。粉垄耕作的土壤含水量与降雨表现出明显的同步性,对降雨有着极为显著的响应过程。③土壤含水量变异系数整体上呈现随土壤深度先变大,后减小的趋势。在中雨、大雨和暴雨事件发生前,粉垄耕作30~50 cm的土壤平均含水量均低于免耕,而降雨发生后30~50 cm层土壤含水量及变异系数均大于免耕,表明在降雨发生后粉垄耕作的深层土壤水分能够得到及时有效的补充。综上,粉垄耕作改善了土壤环境,显著提升表层土壤的含水量及各层次土壤水分对降雨的响应程度,从而使各层次土壤水分在降雨发生时得以快速有效补充。