施加生物炭对东北黑土区土壤结构及融雪水入渗的影响

摘要

东北黑土区季节性冻融破坏土壤结构，导致土壤退化严重，融雪水入渗能力下降，不利于农业生产。为调节东北黑土区土壤结构，缓解融雪水春涝对农业生产的影响，以大田试验为依托，设置4种不同调控措施(CK-对照组、B20-施加2.0 t·hm^-2生物炭、B45-施加4.5 t·hm^-2生物炭、B70-施加7.0 t·hm^-2生物炭)，测定不同梯度生物炭对土壤团聚体、孔径分布、土壤累计入渗量和入渗速率的影响。结果表明：（1）施加生物炭可显著提升土壤团聚体稳定性，其中B70处理效果最佳，平均重量直径（MWD）、几何平均直径（GMD）、大于0.25 mm水稳性团聚体质量分数(WR_0.25)分别提高36.47%、29.25%、20.91%，团聚体破坏百分比（PAD）下降17.34%。（2）冻结期，B70处理分别降低土壤空隙和极微孔隙至50.09%、4.13%，增加中等孔隙18.93%；融化期，B70处理分别增加土壤空隙和中等孔隙至16.32%、36.47%，降低极微孔隙17.97%。（3） B70处理土壤累计入渗量在冻结期前较CK增加149.24%、融化期末较CK增加117.48%；不同张力值下，B70处理的稳定入渗速率均为最高。综上，B70处理对提升寒区农田土壤结构稳定性和融雪水入渗速率最佳。

关键词

冻融循环 / 生物炭 / 土壤结构 / 融雪水