南方农业学报

作者：王松, 张硕, 张钰, 张红霞, 黄太庆, 甘磊,

关键词：蔗田, 耕作方式, 土壤孔隙, CT扫描, 三维重构,

【目的】 探究传统旋耕与粉垄耕作方式对广西蔗田土壤生物性和非生物性孔隙结构的影响，以期为该地区甘蔗生产中合理选择耕作方式提供理论依据。【方法】 以蔗田土壤为研究对象，设粉垄耕作20 cm（F20）和传统旋耕20 cm（X20）2种处理，于甘蔗伸长期采集土壤样品，测定0~40 cm深度土层的土壤颗粒分布、容重及有机质含量；利用X射线CT扫描技术并结合ImageJ 1.53c及MATLAB 2019a等软件分离获取土壤生物性和非生物性孔隙的二维和三维特征参数，并对2种处理下孔隙结构进行三维重构可视化。【结果】 与X20处理相比，F20处理0~40 cm土层的黏粒含量平均值显著降低32.16%（P20处理0~10 mm孔径范围的二维生物性孔隙数量高于X20处理，二者非生物性二维孔隙数量差异不明显；F20处理的生物性孔隙圆度较X20处理显著提高10.58%。在孔隙三维参数中，F20处理的生物性孔隙连通度较X20处理显著提高67.55%，其余参数均小于X20处理；F20处理非生物性孔隙的孔隙度、弯曲度、连通度和比表面积均低于X20处理，但均无显著差异（P>0.05）。在三维重构图中，X20处理生物性孔隙多分布在0~10 cm土壤表层区域，F20处理的生物性孔隙则在10~30 cm土层中形成了更多向下延伸的连续管状结构；X20处理的非生物性孔隙分布较疏松，F20处理的作物根系主要生长区周围存在较多非生物性孔隙。【结论】 粉垄耕作形成的生物性孔隙结构优于传统旋耕，特别是在形成上下连通的生物性孔隙和更密集的非生物孔隙分布方面具有一定优势，可更好地促进水肥运移通道的形成。在广西甘蔗种植过程中，可采用粉垄耕作以有效改善土壤孔隙结构。

来源：2024年第9期

《南方农业学报》期刊编辑部

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