日光温室玉米秸秆深埋土壤温度变化规律研究

发布时间：2020-10-14 13:13

　　 为了研究秸秆深埋条件下东北地区日光温室内土壤温度的变化规律,试验设计了秸秆深埋处理和无秸秆深埋处理,分析在灌水条件下和非灌水条件下,随日光温室温度变化过程土壤剖面温度分布的变化规律。结果表明:在无灌水条件下,与无秸秆处理相比,秸秆深埋处理在0~50 cm范围内土壤平均温度提高了0.43℃;与无秸秆处理相比,秸秆深埋处理各层土壤温度变化更加平稳,当温室内温度升高时,秸秆深埋处理积蓄土壤温度,当温室温度下降时,秸秆深埋处理减缓土壤温度下降。在灌溉条件下,与无秸秆处理相比,秸秆深埋处理在0~50 cm范围内土壤平均温度提高了1℃;秸秆深埋处理加剧了秸秆层上部土壤温度的变化,与无秸秆处理相比,在灌水过程前期的0~10 h内,秸秆深埋处理土壤0~10 cm范围温度升高的最大值为5℃,平均值为2℃。
【部分图文】：

衩谆??014、2015年收割风干后的玉米秸秆，玉米品种为美津599。供试秸秆有机碳、全氮、全磷和全钾含量分别为42．90%、0．86%、0．38%和1．35%。将整株秸秆首尾平铺于开挖好的沟内，铺设厚度10cm，将开挖好的土壤回填至沟中;秸秆容重为0．11g/cm3。测试期间室内最高温度为35．8℃，最低温度为1．64℃。1．2试验设计1．2．1试验布置试验温室内土壤布置形式为大垄。垄内挖长度为1900mm的土沟，土沟内铺入秸秆并压实，秸秆均匀成束铺设，不做特殊处理，铺设时保证秸秆厚度约为100mm，最后用原土压实，具体截面尺寸见图1。覆土后将地温计插入试验田，地温计的底部端点深度分别为100、200、300、350、400、500mm。试验秸秆埋置于2014年10月份完成，在温室内静置至2015年5月份进行温度测量模拟，埋置周期为半年，模拟自然秸秆回填过程，期间无雨水及其他水源入渗。本试验假设沿垂直于秸秆埋设方向的截面上，秸秆的温度效应等效;假设垄中对称位置的温度相等。秸秆深埋A、B、C这3个处理温度计的插入深度分别为100(#1－#5)、200(#6－#10)、300(#11－#15)、350(#16－#20)、400(#21－#25)、500mm(#26－#30)，每个处理共计30支地温计，温度探头垂直分布位置剖面见图1，地温计水平位置布置见图2。1．2．2试验对照设置试验同时设置D、E、F3个无秸秆深埋处理，无秸秆深埋处理垄台的设置及地温计的布置与秸秆处理相同。试验同时研究了灌水条件和无灌水条件下，秸秆深埋处理和无秸秆深埋处理土壤温度的变化规律，灌水方式为滴灌。1．4试验方法1．4．1试验数据选择及监测试验在5月3日开始，8月2日结束，每日早中晚对土壤温度进行监测，期间进行3次灌溉，模拟温室内灌溉过程，灌溉时间为早上08:00，灌溉首日同时进行土壤含水率的监测，含水率每

每2h监测1次，含水率在28h后基本稳定，以28h确定为监测周期。试验过程对室内气温及湿度每1h进行1次监测。1．4．2试验数据处理将秸秆深埋处理和无秸秆深埋处理各部位的温度数据进行对比分析，所有数据均采用Surfer13软件进行二维差值化处理，绘制温度等值线图进行研究。2结果与分析由于试验测量数据众多，部分数据受天气影响不具有典型性，针对无灌水日，选择5、6月中不同时间段具有代表性的一天早中晚的温度等值线图进行分析说明。对于灌水日，选择有代表性的1次灌水过程连续28h的温度等值线图进行分析说明。2．1秸秆深埋无灌水条件下不同时期土壤温度分布规律分别选取5月5日、6月3日、6月19日3个时期，通过地温计对土壤温度进行测定，获取秸秆深埋处理和无秸秆深埋处理不同位置土壤温度数据，利用克瑞金插值法将数据进行插值计算，由Surfer13生成土壤和秸秆的温度等值线图。在无灌水条件下，秸秆深埋处理一天中不同时刻的土壤温度分别如图3－a、3－c、3－e、4－a、4－c、4－e、5－a、5－c、5－e所示，无秸秆深埋处理一天中不同时刻的土壤温度分别如图3－b、3－d、3－f、4－b、4－d、4－f、5－b、5－d、5－f所示，温度单位为℃。由图3可见，在无灌水条件下，与无秸秆处理相比，秸秆深埋处理土壤温度无明显差异，可能的原因是温室内土壤未进行灌水，土壤整体含水率较低，秸秆内部微生物活性较低，相关生化反应尚未开始。但整体来讲，与无秸秆处理相比，秸秆深埋处理土壤各层温度分布较为均匀，无温度集中点。由图4可见，无灌水条件下，与无秸秆处理相比，从不同时刻的土壤温度分布来看，08:00温室空气温度较低时，秸秆深埋处理整体土壤温度分布自上而下呈递增趋势，秸秆层温度明显较高;中午12:00温室空气温度升高时，深埋秸秆处理

理的温度数据，利用克瑞金插值法将数据进行插值计算，由Surfer13生成土壤和秸秆的温度等值线图，灌水条件下，秸秆深埋处理灌溉0、8、16、32h的土壤温度分别如图6－a、6－b、6－c、6－d所示，无秸秆深埋处理灌溉0、8、16、32h的土壤温度分别如图7－a、7－b、7－c、7－d所示。由图6、图7可见，在土壤水分入渗时，与无秸秆处理相—234—江苏农业科学2017年第45卷第16期
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本文编号：2840711