长期施肥对旱作雨养农田土壤水分特性的影响

• Published in: 水土保持研究 Vol. 31; no. 6; pp. 168 - 187
• Main Authors: 张超, 段淑方, 高明霞, 杨学云, 张树兰, 冯浩, 孙本华
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 西北农林科技大学中国旱区节水农业研究院,陕西杨凌 712100 2024; 西北农林科技大学水利与建筑工程学院,陕西杨凌 712100%西北农林科技大学资源环境学院/农业农村部西北旱地农业绿色低碳重点实验室,陕西杨凌 712100%西北农林科技大学水利与建筑工程学院,陕西杨凌 712100; 西北农林科技大学中国旱区节水农业研究院,陕西杨凌 712100%西北农林科技大学资源环境学院/农业农村部西北旱地农业绿色低碳重点实验室,陕西杨凌 712100; 西北农林科技大学水土保持科学与工程学院,陕西杨凌 712100%西北农林科技大学水土保持科学与工程学院,陕西杨凌 712100
• Subjects: 水分特征曲线; 雨养农田; soil physical and chemical properties; water characteristic curve; soil water constants; 土壤理化特性; 土壤水分常数; 长期施肥; rainfed farmland; long-term fertilization
• ISSN: 1005-3409
• DOI: 10.13869/j.cnki.rswc.2024.06.040

S152.7; [目的]探究长期不同施肥下农田土壤水分特性的变化及其与土壤理化性质的关系,为关中地区旱作雨养农田科学施肥提供科学依据.[方法]选取旱作雨养农田长期施肥定位试验的5个处理:不施肥(CK),单施氮肥(N),氮磷肥配施(NP),氮磷钾肥配施(NPK),有机肥与氮磷钾肥配施(MNPK).采样测定土壤有机质、阳离子交换量、塑性、容重和水分特征曲线,通过V-G模型获得土壤水分特性参数和孔径分布,分析了长期施肥对土壤水分特性变化的影响.[结果]与CK相比,单施N处理仅显著提高土壤有机质(增幅6.8％)、容重(8.7％)和降低塑性指数(3.0％);其他施肥处理显著提高了土壤有机质(31.4％～78.4％)、阳离子交换量(1.5％～7.7％)、上塑限(8.1％～14.8％)、下塑限(7.9％～18.7％)和塑性指数(8.3％～10.4％),其中,MNPK处理增幅最大.所有处理土壤水分特征曲线的变化趋势基本相同,均可用V-G模型很好地进行模拟.与CK处理相比,MNPK处理显著提高了土壤田间持水量(39.0％)、凋萎系数(64.7％)、有效含水率(22.5％)、速效含水率(18.1％)和迟效含水率(37.5％),而其他施肥仅提高部分土壤水分特性指标.施肥处理均降低了土壤大孔隙比例,MNPK,NPK和N处理提高了土壤中、小孔隙比例提升.土壤有机质、阳离子交换量、容重和塑性指数对土壤水分特性指标变异的总解释度达99.99％(p＜0.05),其中土壤有机质(55.2％,p=0.034)和阳离子交换量(40.7％,p=0.022)贡献显著.[结论]有机无机肥配施可显著降低土壤容重,提高土壤有机质、阳离子交换量、土壤饱和含水率、田间持水量、有效含水率,更好地改善土壤持水和供水性能,是适合干旱半干旱地区雨养农业的施肥模式.土壤有机质和阳离子交换量是影响土壤水分特性的两个重要因素,土壤有机质与阳离子交换量越高,土壤持水性越强和有效水越多,提升土壤有机质水平是提高旱作雨养农田水分保蓄和利用效率的首要途径.