【摘 要】
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农业废弃生物质还田技术是改善农田生态环境和促进农业可持续发展的有效手段。生物质还田必将改善土壤理化性状,提高土壤肥力,但在土壤中添加不同生物质是如何影响灌溉施肥条件下肥液入渗特征和水肥分布却尚不清楚。为探明在水肥一体化模式下生物质还田对土壤水肥分布特性的影响,以红壤土为供试土样,开展室内一维垂直入渗试验。设置3种生物质,分别为(生物炭BC;咖啡渣CG;甘蔗渣SB)和5个添加比例(无添加A_0:0g
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农业废弃生物质还田技术是改善农田生态环境和促进农业可持续发展的有效手段。生物质还田必将改善土壤理化性状,提高土壤肥力,但在土壤中添加不同生物质是如何影响灌溉施肥条件下肥液入渗特征和水肥分布却尚不清楚。为探明在水肥一体化模式下生物质还田对土壤水肥分布特性的影响,以红壤土为供试土样,开展室内一维垂直入渗试验。设置3种生物质,分别为(生物炭BC;咖啡渣CG;甘蔗渣SB)和5个添加比例(无添加A
0:0g·kg
-1;低添加比例A
L:5g·kg
-1;中添加比例A
M:10g·kg
-1;中高添加比例A
M-H:15g·kg
-1;高添加比例A
H:20g·kg
-1),以无添加A
0处理为对照,研究了在灌溉施肥下添加生物质对土壤入渗特性及水肥分布的影响。主要研究结果如下:(1)累积入渗量、湿润锋运移距离随入渗时间的增加而增大,入渗速率随入渗时间的延长而减小。与A
0处理对比,累积入渗量、湿润锋及入渗速率与生物质施入量呈反比。不同生物质处理下土壤累积入渗量大小表现为:A
0>BC>CG>SB;湿润锋运移距离的大小顺序表现为:A
0>SB>BC>CG。(2)土壤含水率、速效养分含量及电导率与生物质施入量呈正相关。所有处理土壤的含水率、速效磷含量及速效钾含量随土壤深度的增加而降低,而硝态氮含量、电导率随土壤深度的增加而增加。不同生物质处理下供试土壤含水率高低大致表现为:CG>BC>SB>A
0;不同生物质处理下供试土壤的硝态氮、速效磷及速效钾含量均依次表现为:CG>BC>SB>A
0。不同生物质处理下供试土壤电导率大小表现为:CG≈BC>SB>A
0。(3)未产生淋溶时,入渗速率与入渗时间符合Kostiakov和Philip入渗模型;湿润锋与入渗时间满足幂函数模型,且系数a随生物质添加比例的增大而减小,指数b随生物质添加量的增大而增大。在Philip模拟结果中,吸渗率S、稳渗率A随生物质施入量的增加而减小;而Kostiakov模拟结果中,系数B随生物质施入量增加而减小。(4)与无添加A
0处理比较,淋溶速率、累积淋溶量与生物质施入量呈负相关;淋溶速率随时间的增加而减小。不同处理下累积淋溶量的大小表现为:A
0>CG>BC>SB。(5)淋溶发生时,与A
0处理比较,土壤含水率、速效养分及电导率随着生物质施入量的增加而增大,即:A
0LMM-HH。不同生物质处理下土壤含水率大致表现为:CG>BC≈SB>A0;不同生物质处理下供试土壤的速效养分含量高低均表现为:CG>BC≈SB>A0;电导率的大小程度大致表现为:CG>BC>SB>A0。(6)与A0处理比较,淋溶液中速效养分浓度及电导率随生物质添加量增加而减小。不同生物质处理下淋溶液中速效养分含量、电导率的大小关系均表现为:SB>BC>CG。综上所述,以持水保肥,减少土壤养分淋失的角度来看,CG处理最佳。
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