秸秆碎混还田对紫色土坡耕地土壤侵蚀阻力的影响

Abstract

目的秸秆还田通过直接作用及间接作用影响土壤理化性质，驱动土壤侵蚀阻力产生响应，进而影响土壤侵蚀过程。因此，探究秸秆碎混还田对紫色土坡耕地土壤侵蚀阻力的潜在影响及驱动因素，可为紫色土区秸秆还田调控坡耕地土壤侵蚀的认识提供理论依据。方法在重庆市石柱土家族自治县鱼池镇选取典型紫色土坡耕地，以无秸秆还田为对照（CK），设置4个秸秆还田量梯度（1.25、2.50、3.75、5.00 t/hm²），采用水槽冲刷试验测定土壤分离能力（Dc），并计算细沟可蚀性（Kr）和临界剪切力（τc），明确不同秸秆还田量下土壤侵蚀阻力的差异及作用路径。结果1）不同秸秆还田量下Dc、Kr和τc分别为0.003 8~0.041 1 kg/（m²·s）、0.000 6~0.004 7 s/m和2.677~5.473 Pa。与对照相比，秸秆还田下Dc和Kr分别减小66.57%~90.88%和65.96%~87.23%，而τc增加47.51%~100.67%。Dc随着秸秆还田量的增加呈先减小后增大的二次函数关系［Dc=0.002 5（SIA-3.75）²+0.002 4，R²=0.92］，还田量为3.75 t/hm²时，Dc达到最小值。2）相关分析表明，不同秸秆还田量下土壤侵蚀阻力的差异与秸秆腐解特性及其驱动的土壤理化性质显著相关，其中τc与秸秆腐解量、秸秆残余量、饱和水分体积分数、团聚体平均质量直径和土壤有机质含量均呈显著正相关（p<0.05）；而Kr与5个指标均呈显著负相关（p<0.05），并与土壤体积质量呈显著正相关（p<0.05）。3）基于随机森林和路径分析发现，秸秆还田提升土壤侵蚀阻力主要受控于秸秆腐解增加有机质质量分数，提升团聚体稳定性的间接作用，而秸秆残余的直接作用增加土壤的细沟可蚀性，降低土壤侵蚀阻力。结论秸秆碎混还田能够显著提高紫色土坡耕地土壤侵蚀阻力，但其效应存在适宜阈值。在本研究条件下，3.75 t/hm²还田量下土壤分离能力最低，细沟可蚀性最小，临界剪切力最大，综合表现最优。

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@article{白毛毛2026秸秆碎混还田对紫色土坡耕地土壤侵蚀阻力的影响,
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  author = {白毛毛 and 郭逸轩 and 韦盼 and 朱平宗 and 吴俊南 and 陈立搏 and 王定斌 and 陈晓燕},
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RIS

TY  - JOUR
TI  - 秸秆碎混还田对紫色土坡耕地土壤侵蚀阻力的影响
AU  - 白毛毛
AU  - 郭逸轩
AU  - 韦盼
AU  - 朱平宗
AU  - 吴俊南
AU  - 陈立搏
AU  - 王定斌
AU  - 陈晓燕
PY  - 2026
DA  - 2026/10/24
JO  - Shuitu Baochi Xuebao
UR  - http://www.stbcxb.com.cn/zh/article/doi/10.13870/j.cnki.stbcxb.2026.05.016/
AB  - 目的秸秆还田通过直接作用及间接作用影响土壤理化性质，驱动土壤侵蚀阻力产生响应，进而影响土壤侵蚀过程。因此，探究秸秆碎混还田对紫色土坡耕地土壤侵蚀阻力的潜在影响及驱动因素，可为紫色土区秸秆还田调控坡耕地土壤侵蚀的认识提供理论依据。方法在重庆市石柱土家族自治县鱼池镇选取典型紫色土坡耕地，以无秸秆还田为对照（CK），设置4个秸秆还田量梯度（1.25、2.50、3.75、5.00 t/hm²），采用水槽冲刷试验测定土壤分离能力（Dc），并计算细沟可蚀性（Kr）和临界剪切力（τc），明确不同秸秆还田量下土壤侵蚀阻力的差异及作用路径。结果1）不同秸秆还田量下Dc、Kr和τc分别为0.003 8~0.041 1 kg/（m²·s）、0.000 6~0.004 7 s/m和2.677~5.473 Pa。与对照相比，秸秆还田下Dc和Kr分别减小66.57%~90.88%和65.96%~87.23%，而τc增加47.51%~100.67%。Dc随着秸秆还田量的增加呈先减小后增大的二次函数关系［Dc=0.002 5（SIA-3.75）²+0.002 4，R²=0.92］，还田量为3.75 t/hm²时，Dc达到最小值。2）相关分析表明，不同秸秆还田量下土壤侵蚀阻力的差异与秸秆腐解特性及其驱动的土壤理化性质显著相关，其中τc与秸秆腐解量、秸秆残余量、饱和水分体积分数、团聚体平均质量直径和土壤有机质含量均呈显著正相关（p<0.05）；而Kr与5个指标均呈显著负相关（p<0.05），并与土壤体积质量呈显著正相关（p<0.05）。3）基于随机森林和路径分析发现，秸秆还田提升土壤侵蚀阻力主要受控于秸秆腐解增加有机质质量分数，提升团聚体稳定性的间接作用，而秸秆残余的直接作用增加土壤的细沟可蚀性，降低土壤侵蚀阻力。结论秸秆碎混还田能够显著提高紫色土坡耕地土壤侵蚀阻力，但其效应存在适宜阈值。在本研究条件下，3.75 t/hm²还田量下土壤分离能力最低，细沟可蚀性最小，临界剪切力最大，综合表现最优。
SN  - 1009-2242
ER  -