秸秆及其配施对黄灌区盐碱土壤团聚体结构、持水及收缩特性的影响

2025-02-16 00:00:00李玮尹广生陈冲彭钰梅商建英王祥
农业资源与环境学报 2025年1期
关键词:盐碱吸力牛粪

摘要:为探究秸秆及其配施有机物料对黄河南岸灌区盐碱土壤结构的影响,本研究基于玉米秸秆还田处理设置了对照(CK)、3%玉米秸秆(W1)、2%玉米秸秆配施1%牛粪(W2)、2%玉米秸秆配施1%生物炭(W3)四个有机物料组合处理,于温室大棚土壤培养后,测定不同物料组合下盐碱土壤的团聚体特性、水分特征曲线及收缩曲线,对比分析不同物料组合对盐碱土壤持水特性及结构状况的影响。结果表明:不同物料组合均增加了土壤全氮、全碳和有机碳含量,增幅分别为9.09%~27.27%、21.10%~35.64%、25.54%~64.64%,土壤gt;0.25 mm 团聚体数量和团聚体的水稳定性均明显提高,水稳定性团聚体含量(WR0.25)和几何平均直径(GMD)增幅分别达到50.00%~57.69%、64.86%~105.41%,但不同组合处理表现出显著差异性,其中W1处理提高盐碱土壤团聚体数量和稳定性效果最好,增幅分别为57.69%、105.41%。不同物料组合增强了盐碱土壤持水性,不同处理间的差异主要体现在低吸力段和中吸力段,当土壤水吸力lt;100 cm时,各处理体积含水率大小依次为W1gt;W2gt;W3gt;CK,而当100 cmlt;土壤水吸力lt;260 cm时,各处理含水率表现为W1gt;W3gt;W2gt;CK。不同物料组合也改变了土壤孔隙分布状况,其中W1处理和W2处理显著增加了土壤小孔隙和中等孔隙的体积占比,小孔隙体积占比较CK 分别增加24.97%、20.22%,中等孔隙体积占比较CK 分别增加11.43%、23.32%;而W3处理显著降低了土壤gt;30 μm孔隙体积占比,较CK下降49.55%。通过比较分析Kim、Peng、Three-line和ModGG模型对盐碱土收缩过程的适应性发现,Peng和ModGG模型能较好地模拟离心条件下盐碱土壤的收缩曲线,拟合系数R2均大于0.98,RMSE 均小于0.012。基于ModGG模型分析后发现,不同有机物料组合提高了盐碱土壤收缩过程中结构收缩段的比例,增大了土壤孔隙体积;不同处理间土壤孔隙结构的力稳定性具有差异,其中W3处理的收缩率较CK降低19.11%,抗压实能力增强,W1处理和W2处理的收缩率较CK增大7.32%、9.76%,抗压实能力减弱。研究表明,土壤离心收缩过程中,结构收缩段的变化与土壤饱和含水率以及团聚体结构的水稳定性有关,而土壤体积的收缩情况与土壤gt;30 μm孔隙体积变化有关。

关键词:盐碱土;玉米秸秆;牛粪;生物炭;有机物料;配施;收缩特征曲线;水分特征曲线

中图分类号:S156.4 文献标志码:A 文章编号:2095-6819(2025)01-0177-10 doi: 10.13254/j.jare.2023.0625

土壤盐碱化是制约农业可持续和高质量发展的关键障碍因子。目前,全球范围内盐碱化土地面积达到1.1×109 hm2,广泛分布于全球100多个国家[1],其总面积以每年10% 的速度不断增长[2]。我国盐碱土面积约有3.69×107 hm2,占全国可利用土地面积的5%[3],是重要的后备耕地资源。黄河南岸灌区不仅是内蒙古自治区的六大大型引黄灌区之一,也是重要的粮食生产区,其土壤状况是保障当地粮食安全和维护区域生态平衡的关键。但在自然和人为因素作用下,灌区盐碱化程度加剧,土壤板结、通气性差以及肥力水平低等问题突出,严重制约了该地区农业健康发展。

盐碱化降低了土壤养分有效性,导致土壤营养元素流失,甚至退化,严重影响了作物生长,恶化了生态环境。面对土壤盐碱化危害,国内外学者对改良并开发盐碱土壤进行了大量研究,并探索了许多物理、化学、水利和生物等单一措施和综合性措施[4]。盐碱化导致土壤中盐含量高的同时,也会导致土壤土粒分散、质地黏重、易板结、渗透系数低以及有机质含量低等突出问题[5],单纯的降低土壤盐分并不能改善被破坏的土壤质量。针对这一问题,学者们将成本低、来源广、资源丰富的作物秸秆、畜禽粪便以及生物质炭等有机物料用于改善盐碱土壤,调节土壤盐分的同时进一步调节土壤肥力和结构。如,秸秆还田可以改善土壤团聚结构、降低土壤容重、改善土壤养分供应[6],同时增加微生物数量和酶活性,降低土壤盐分含量,提高作物产量[7]。侯新村等[8]基于田间试验探究生物炭在滨海盐土改良效果,发现添加生物炭降低了土壤容重,提高了土壤毛管孔隙度和有机碳含量。Li等[9]发现增施牛粪可以改善土壤有机质和土壤养分含量,促进玉米茎部生长,提高玉米产量。胡立煌等[10]探究不同有机物料对滨海盐碱土氮素转化的影响,发现秸秆配施生物炭能够有效抑制土壤氮的硝化,固持土壤中的铵态氮。王庆蒙[11]探究不同培肥措施对河套灌区盐碱化土壤的改良效果,发现秸秆配施有机肥显著降低了土壤碱化度,提高了土壤养分和细菌数量,增加了作物产量。目前,关于河套灌区有机物料改善盐碱土壤的相关研究报道中,大多聚焦在添加单一有机物料,已有的配施研究也主要关注对盐碱土壤的基础理化性质和作物产量的影响,而关于秸秆、牛粪和生物炭等配施组合及其对盐碱土壤持水特性和收缩特性的研究鲜有报道。

鉴于此,本研究基于作物秸秆还田处理,探究秸秆及其配施牛粪或生物炭对盐碱土壤团聚体稳定性、水分特征曲线的影响,比较不同收缩模型对盐碱土壤的适应性以及不同配施间的差异性,以期为黄河南岸灌区盐碱土壤治理提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试土样采集自内蒙古自治区鄂尔多斯市达拉特旗树林召镇(40.49°N,109.87°E)。采样点位于黄河南岸灌区,属于温带大陆性气候,年均气温为5.3~8.7 ℃,年降水量为200~400 mm,全年降水集中在7—9月,年平均蒸发量为2 000~2 400 mm。该地区主要种植玉米、马铃薯、大豆、向日葵等作物,但原生盐碱化和次生盐碱化危害严重。盐土类型主要以苏打盐土为主,地表常有白色盐霜,土壤湿时膨胀,干时易板结,结构差。采用五点取样法采集0~20 cm 土壤样品,于室内去除碎石子和枯枝落叶,风干后过2 mm筛,测定土壤理化性质。供试土壤的pH值为7.82,电导率为1.55 mS·cm-1,水溶性总盐为4.92 g·kg-1,钠吸附比为4.25,水溶性K+含量为448.78 mg·kg-1、Na+含量为2 249.82 mg·kg-1、Ca2+ 含量为651.18 mg·kg-1、Mg2+含量为469.47 mg·kg-1,有机碳含量为11.02 g·kg-1。采用国际制计算土壤机械组成,其中砂粒占比为44.84%、粉粒为20.43%、黏粒为34.73%。

有机物料分别为玉米秸秆、牛粪以及玉米秸秆生物质炭。其中玉米秸秆由中国农业大学上庄实验站收获风干后得到;风干牛粪收集自山东省东营市垦利区垦利良种场;生物炭购自南京勤丰众成生物质新材料有限公司,为玉米秸秆在450 ℃下无氧热解制成,无改性。其基本性质见表1。

1.2 试验设计及指标测定

1.2.1 试验设计

本研究选取不同有机物料(玉米秸秆、风干牛粪、生物炭),设置对照(CK)、添加土壤干质量3%玉米秸秆(W1)、添加土壤干质量2%玉米秸秆配施1%风干牛粪(W2)、添加土壤干质量2%玉米秸秆配施1%生物炭(W3)共4个处理。土壤培养开始前,将玉米秸秆剪切粉碎,混合均匀后过2 mm筛;牛粪磨碎后过2mm 筛;生物炭为粉末状,粒径lt;0.75 mm。称量供试土壤干质量1.5 kg与有机物料充分混合均匀后,装入花盆(上口径13.5 cm,下口径10.5 cm,高度13.0 cm,底部铺无纺布防止土壤流失)中,加水至土壤田间持水量的70%,于中国农业大学温室大棚进行为期90 d的土壤培养试验,每日采用测定质量法加水以维持盆内土壤含水量。各处理重复3次。

1.2.2 指标测定

土壤pH和EC采用土水质量比1∶5测定;土壤全碳、有机碳、全氮含量采用碳氮元素分析仪(FlashEA1112,Thermo Fisher,美国)测定;土壤各粒径团聚体质量使用Le Bissonnais湿筛法测定,套筛孔径分别为2、1、0.5、0.25、0.1 mm和0.053 mm。

采用离心机法测定土壤水分特征曲线及收缩性。通过将一定转速下的离心力场势能换算成对应重力场的水势,利用设定的转速和收缩量计算出对应的土壤负压,从而测定出水分特征曲线[12]。使用高5.01cm、截面半径2.49 cm 的环刀采集培养后的原状土壤,置于盆中缓慢加水至环刀高四分之三处,静置12 h,称量质量以计算其饱和含水率。设定离心温度为20 ℃,离心转速为0、300、600、1 000、1 500、2 000、3 000、4 000、5 000、6 000、7 000 r·min-1 和8 000 r·min-1,依次离心,每个转速下的离心平衡时间均为2h。测定前,启动离心机(HITACHI,GIII系列,R11D2型号,日本)运转60 min,以使旋转室的平衡温度达到20 ℃。测定每个压力平衡下的土样质量,以计算每个压力平衡下的土壤体积含水率;用游标卡尺测量每个转速下土面到离心杯顶部的高度,以计算对应转速下的土壤吸力以及收缩特性。离心结束后将环刀置于105 ℃烘箱中烘干至恒质量,称量烘干土总质量,并测定烘干后土面到离心杯顶部的高度。每个处理3次重复。

1.3 计算方法

(1)土壤几何平均直径(Geometric Mean Diameter,GMD)

本研究使用大于0.25 mm 的水稳定性团聚体含量(WR0.25)表征培养后土壤团聚体数量变化,选用几何平均直径(GMD)表征土壤团聚体水稳定性特征。计算公式分别为:

(2)土壤水分特征曲线(Soil Water CharacteristicCurve,SWCC)

使用van Genuchten(VG)模型对土壤含水率与土壤水吸力的实测数据进行拟合,拟合公式如下[13]:

(3)土壤水吸力

离心机法测定的土壤水吸力可根据角速度与离心半径确定。考虑收缩量的修正公式[14]如下:

(4)土壤当量孔径

在非饱和系统中,土壤水吸力(h)主要是土壤中某一范围孔径的毛管作用的结果,因此,土壤水分特征曲线可以间接反映土壤中孔隙大小和分布情况。若将土壤中孔隙设想为各种孔径的圆形毛管,则当量孔径与土壤水吸力的关系为:D = 4σ·h−1。其中σ 为水表面张力系数,常温下为7.5×10-4 N·cm-1,计算得到的毛管孔径(D)为当量孔径。若当量孔径的单位以mm 计,则当量孔径D(mm)和吸力h(cm)的关系为:

(5)土壤收缩曲线(Soil Shrinkage Curve,SSC)

土壤收缩能够反映土壤抗压能力和结构稳定性。前人将土壤收缩曲线划分为四个阶段:结构收缩段、比例收缩段、残余收缩段以及零收缩段[15],并常用孔隙比与湿度比[16-17]或比容积与质量含水量[18-19]两种方式进行表征,均反映了土壤体积与含水量间的关系。由于孔隙比和湿度比的分母恒定,均为固体颗粒的体积,因此,两者均不随土壤容重变化而变化,这意味着不同类型孔隙(如结构孔隙、质地孔隙等)的孔隙比可以进行比较[20]。因此本研究采用孔隙比和湿度比表征土壤收缩过程。

湿度比ϑ 为单位体积固体(土壤颗粒)中的水体积,ϑ = Vw /Vs。孔隙比e 为单位体积固体中总孔隙的体积,e = Vv /Vs。其中Vw 为水的体积,cm3;Vv 为总孔隙的体积,cm3;Vs 为土壤颗粒体积,cm3。

(6)收缩曲线模型

Kim 模型是Kim 等[21]于1992 年提出的土壤收缩模型,目前广泛用于SWAP水分运移模型中,表达公式如下:

Peng 模型是Peng 等[22]于2005 年提出的收缩模型,并给出了收缩过程临界值的计算方法,表达公式如下:

Three-line模型是McGarry等[23]于1987年提出的经典收缩模型,表达公式如下:

ModGG 模型是Cornelis 等[24] 于2006 年基于Groenevelt and Grant模型提出的简化公式,表达公式如下:

(7)土壤收缩率re

通过计算土壤收缩后沿土样轴向的高度变化率,可以了解不同有机物料组合下土壤的孔隙和结构状况。其计算公式[18]如下:

1.4 数据处理

使用Excel 2019进行数据整理,采用SPSS 24.0进行Duncan 显著性差异比较(Plt;0.05),采用Origin2020软件绘图;使用RETC软件进行VG模型拟合;使用Matlab 2020拟合收缩特征曲线模型。使用均方根误差(Root Mean Square Error,RMSE)比较各处理实测值与模型拟合值的差异大小,以评估模型模拟效果。计算公式如下:

2 结果与讨论

2.1 不同有机物料对盐碱土壤团聚体特性的影响

相较于CK 处理(表2),W1、W2 和W3 均显著降低了土壤EC。其中W3降幅最大,这可能是由于配施的生物炭短期结构稳定,水稳定条件下相较秸秆和牛粪分解释放的阳基离子较少。W1、W2和W3的土壤全氮、全碳和有机碳含量增幅范围分别为9.09%~27.27%、21.10%~35.64%、25.54%~64.64%,WR0.25 和GMD 增幅范围分别达到50.00%~57.69%、64.86%~105.41%。其中,W1 显著增大了GMD 和WR0.25,增幅分别为57.69%、105.41%,表明W1促进了土壤团聚,提高了团聚体水稳定性。这是因为玉米秸秆施入土壤后,增加了土壤中有机胶结物质的含量,同时改变了土壤的疏松程度,增大了土壤孔隙度,从而促进土壤水团聚体的形成。W3显著增加了土壤全碳和有机碳含量,且增幅最大。这归因于生物炭自身含有丰富的碳和相对稳定的结构。

2.2 不同有机物料对盐碱土壤水分特征曲线的影响

土壤水分特征曲线能够反映土壤的持水能力。在离心过程中土壤容重随转速增大而增加,考虑土壤容重变化所得的参数能够更合理地描述土壤水分与吸力之间的关系[25],因此本研究测定的水分特征曲线是容重变化下的水分特征曲线。计算体积含水率时,涉及到的土壤体积均采用离心平衡后的土壤体积。使用VG模型对实测数据进行拟合,拟合参数结果见表3。各个处理的拟合优度R2 均大于0.98,RMSE 均小于0.006,表明VG模型可较好地表征离心状态下盐碱土不同处理下水吸力与体积含水率间的关系。各处理饱和含水率和残余含水率大小关系均为W1gt;W2gt;W3gt;CK。

不同有机物料处理下盐碱土壤水分特征曲线如图1所示。当土壤水吸力hlt;100 cm时,各处理体积含水率大小分别为W1gt;W2gt;W3gt;CK,而当100 cmlt;hlt;260 cm 时,各处理含水率大小分别为W1gt;W3gt;W2gt;CK;当260 cmlt;hlt;4 300 cm 时,各处理含水率大小分别为W1≈W3gt;W2gt;CK。W1在低吸力段含水率较高,这一方面是由于秸秆自身的吸水性显著高于牛粪和生物炭,另一方面,秸秆腐殖化形成的有机质能通过胶结作用,聚集分散的土壤颗粒形成团聚体,其表面对水分子的吸附能力更强。而相对于可降解的牛粪来说,生物炭的饱和持水能力较低,这可能是由于生物炭自身疏水性以及其粒径分布的影响。Razzaghi等[26]指出生物炭能提高粗质地土壤有效含水量,但向黏土中添加过量的生物炭可能会导致土壤水分有效性降低。而当水吸力大于4 300 cm时,不同物料处理间对盐碱土壤持水能力的增强无显著差异。

根据测定得到的水分特征曲线计算出各处理的当量孔隙分布曲线,将当量孔径分为lt;0.3(极微孔隙)、[0.3~5)(微孔隙)、[5~30)(小孔隙)、[30~75)μm(中等孔隙)以及≥75 μm(大孔隙)[27]。依据当量孔径的分级,将介于某一当量孔径间的土壤孔隙体积除以土壤总孔隙体积,从而得到不同处理的各当量孔隙分布(图2)。W1和W2显著增加了土壤小孔隙和中等孔隙体积占比,其中小孔隙体积占比W1和W2相较CK分别增加24.97%、20.22%,中等孔隙体积占比W1和W2相较CK分别增加11.43%、23.32%,而微孔隙和极微孔隙体积占比W1和W2均显著降低。W3则显著降低了中等孔隙和大孔隙gt;30 μm体积占比,相较CK 降低49.55%,而极微孔隙(lt;0.3 μm)体积占比增加,相较CK 显著增加5.12%。这是由于生物炭自身为多孔介质,含有丰富的微孔隙;同时,生物炭颗粒会填充土壤中固有的较大孔隙,使得大孔隙变为多个微孔隙,因此,W3中大孔隙比例明显下降而微孔隙占比增加。

2.3 不同收缩模型对盐碱土壤的适应性分析

土壤收缩曲线描述了土壤在脱水过程中体积的变化,反映了土壤含水量变化对土壤结构的动态影响。使用Kim、Peng、ModGG及Three-line模型对盐碱土离心状态下的收缩过程进行拟合,结果如图3 所示。Kim模型对于比例收缩段拟合较好,而对于结构性收缩段拟合较差,RMSE 范围为0.019~0.041。对于Three-line 模型,其在比例收缩段拟合较好,拟合获得的孔隙比和实测计算得出的孔隙比相关性集中在1∶1 线附近,而在结构收缩段,各处理的拟合孔隙比显著高于实测孔隙比,各处理的RMSE 范围为0.044~0.067。这是由于Three-line 模型假定土壤收缩过程临界点突变,使用分段直线分阶段拟合,忽略了土壤收缩过程中的过渡阶段,而Groenevelt等[28]、Chertkov[15]的研究均表明土壤收缩并非突变过程。Peng模型下,盐碱土壤各处理的拟合相关系数R2均大于0.98,RMSE 范围为0.007~0.011。ModGG 模型下,各处理的拟合相关系数R2 均大于0.99,RMSE 范围为0.004~0.012。

对比(图3)发现,相较Kim 和Three-line 模型,Peng和ModGG模型均拟合较好,R2均大于0.98,结构收缩段和比例收缩段的拟合孔隙比与实测孔隙比均紧贴在1∶1线上。但是相比Peng模型,利用ModGG模型拟合曲线所得到的R2值更稳定。通过对比拟合模型公式可发现,ModGG模型为全阶段拟合,拟合较为方便。

2.4 不同有机物料对盐碱土壤收缩曲线的影响

根据模型适应性分析,本研究选用ModGG 模型对不同有机物料组合下的土壤收缩过程进行拟合比较。不同有机物料组合下的拟合参数如表4所示,各处理R2均大于0.99,RMSE 均小于0.014,表明ModGG模型能够较好地拟合不同处理下的土壤收缩曲线。各处理的最小孔隙比e0 大小依次为W1gt;W3gt;W2gt;CK。各处理饱和孔隙比es 与饱和湿度比ϑs 依次均为W1gt;W2gt;W3gt;CK,这与各处理饱和体积含水率大小关系一致(表3)。饱和孔隙比es 与饱和湿度比ϑs 大小相等,这是由于饱和状态下土壤非封闭孔隙均被水分填充,此时的有效孔隙体积即为水体积。

不同处理下盐碱土壤的收缩曲线如图4所示,各处理的孔隙比均随着湿度比的增加而增加后趋于平缓。相较CK,添加物料处理均出现了明显的结构收缩段,其中W1增加最显著。这表明W1明显改善了土壤团聚体结构,增大了土壤孔隙体积。这是因为在脱水初期,土壤中的大孔隙首先排水,空气开始进入这些较大孔隙,而团聚体土壤自身稳定性会使得土壤体积变化小于水体积变化,而在结构差的土壤中,该阶段不明显,甚至不存在[29]。收缩曲线相对位置的变化归因于物料对土壤孔隙体积和饱和含水率大小的影响。当湿度比大于0.58 cm3·cm-3时,各处理孔隙比大小依次为W1gt;W2gt;W3gt;CK,这与不同物料组合在低吸力段的体积含水率大小关系一致(图1),这表明土壤在结构收缩段的变化可能与土壤饱和含水率有关。因为添加的物料提高了盐碱土壤的饱和含水率,即提高了土壤孔隙体积;同时,GMD 也表明,物料添加提高了土壤团聚体结构的水稳定性,在低离心力下团聚体结构稳定性较强,能够抵抗离心力作用,从而使得土壤在脱水的同时体积变化较小。

2.5 不同有机物料对盐碱土壤结构稳定性的影响

土壤收缩过程可以反映土壤孔隙结构的力稳定性。自然状态下的土壤干燥收缩是由基质吸力和水应力驱动产生,而在离心过程中土壤的收缩由土壤水分的范德华力、土壤颗粒的自身重力及离心力共同作用导致。自然状态下的土壤线性延伸系数一般小于1[17,30],而本研究离心状态下各处理的收缩率远大于1,这说明离心过程中的土壤收缩取决于离心力。在离心过程中,随着转速的增加,离心作用逐渐增强,土壤中的水分和孔隙体积逐渐减少。因此,本研究中土壤收缩可以理解为外部机械力作用的压实。

由图5可知,离心过程中土样沿着轴向收缩,随着离心力的增加,土壤收缩率趋于稳定。其中,W3在不同转速下的收缩率均最低,而W1、W2与CK相近,8 000 r·min-1 转速对应水吸力下,W1、W2 的Re 相较CK分别提高7.32%、9.76%,W3相较CK降低19.11%。这表明W3抵抗离心坍塌作用较强,而W1和W2抗压实性相对CK略低。通过对比不同处理的孔隙分布发现(图2),W1和W2显著增加了土壤大孔隙(gt;75 μm)和中等孔隙(30~75 μm)体积占比,并与CK 差异较小,而W3土壤中大孔隙和中等孔隙比例较小。这说明土壤体积的收缩主要来源于gt;30 μm孔隙体积的变化。Peng等[31]的研究也表明在土壤压实收缩过程中,土壤体积的变化主要由土壤中结构性大孔隙减少引起。生物炭颗粒相对稳定,添加生物炭如同外源补充土壤颗粒,增强了土壤的抗压实能力,从而提高了土壤自身结构的力稳定性。无论是牛粪还是秸秆,其自身以及分解产生的腐殖物质抗压能力相对较弱,面对离心力的收缩作用,仍主要依靠土壤固体颗粒保持土壤结构稳定。在高吸力段,W1和W2收缩率较高,这是由于秸秆和牛粪分解产生的有机黏结物能够促进土壤团聚体的形成,有助于土壤孔隙结构发育,而高孔隙率也会使得土壤收缩性增强。整体来看,虽然W1和W2增加了土壤团聚体数量,提高了团聚体水稳定性,但是产生的团聚体的结构稳定性仍然较弱,面对较强的外力作用,团聚体孔隙结构容易坍塌。

3 结论

(1)不同有机物料添加均降低了土壤电导率,增加了土壤全氮、全碳和有机碳含量,促进了土壤团聚体形成,提高了土壤团聚体的水稳定性。3%秸秆处理的gt;0.25 mm水稳性团聚体含量和几何平均直径增幅最大,2%秸秆配施1%牛粪处理的全氮增幅最大,2%秸秆配施1%生物炭处理的全碳和有机碳增幅最大。

(2)不同有机物料添加增强了盐碱土壤的持水性,但在不同吸力段的表现存在差异,且差异主要体现在低、中吸力段,而当水吸力大于4 300 cm时持水能力相近。物料组合也改变了土壤孔隙分布状况。3% 秸秆和2% 秸秆配施1% 牛粪处理显著增加了土壤小孔隙和中等孔隙的比例,而2% 秸秆配施1% 生物炭处理增加了土壤极微孔隙和微孔隙的体积占比。

(3)不同物料组合提高了盐碱土壤收缩过程中结构收缩段的比例,增大了土壤孔隙体积。比较发现,土壤在结构收缩段的变化与土壤饱和含水率以及团聚体结构的水稳定性有关,而土壤体积的收缩与土壤gt;30 μm孔隙体积变化有关。3%秸秆和2%秸秆配施1%牛粪处理的抗压实能力略低于对照,而2%秸秆配施1%生物炭处理抗压能力较强。

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