[01789587]广西典型喀斯特地区甘蔗“粉龚栽培”模式土壤水热耦合运移研究

课题来源于国家自然科学基金项目。本成果基于广西典型喀斯特地区土壤水利条件差,近几年西南数省遭受旱灾威胁的背景下,以甘蔗“粉垄栽培”模式中秸秆是否覆盖条件下的土壤水热耦合运移为研究对象,通过长期定位监测田间土壤剖面水分和温度数据以及室内土壤理化性质测定,结合数值模型模拟的方法,描述该地区甘蔗“粉垄栽培”模式中土壤的水热性质、通量大小和方向及其动态变化特征。并利用HYDRUS模型模拟喀斯特地区甘蔗“粉垄栽培”模式中土壤水热耦合运动特征,并量化作物耗水量和土壤水分利用率,为探讨土壤水分高效利用和作物高产相协调提供思路,对于提高土壤水分利用效率和作物抗旱能力有着重要的现实意义和理论价值。本研究以广西典型喀斯特地区甘蔗“粉垄栽培”模式中秸秆是否覆盖条件下的土壤水热耦合运移为研究对象,建立了“粉垄耕作+不覆盖秸秆”区（T0）,“粉垄耕作+覆盖秸秆”区（T100）,“免耕+不覆盖秸秆”区（NT0）和“免耕+覆盖秸秆”区（NT100）共4个试验小区。在每个小区通过长期定位监测田间土壤剖面水分和温度数据以及室内土壤理化性质测定,结合数值模型模拟的方法,描述了该地区甘蔗“粉垄栽培”模式中土壤的水热性质、通量大小和方向及其动态变化特征。同时,利用HYDRUS模型模拟喀斯特地区甘蔗“粉垄栽培”模式中土壤水热耦合运移。研究结果表明：通过秸秆覆盖后,粉垄耕作增加了土壤总孔隙和有机质含量,但降低了土壤容重,土壤热属性的时空变化基本和土壤含水量的时空变化保持一致。无论耕作与否,除了5cm土层外秸秆覆盖条件下对应的耕作和免耕处理土壤含水量分别高于不覆盖条件下,从而导致更大的土壤热属性。然后相较于免耕而言,粉垄耕作通过改善土壤属性和土壤含水量进而形成更高的土壤热属性。耕作措施和秸秆覆盖对于土壤水热耦合运移模拟结果有一定的影响,在调参过程中要合理确定以上措施的影响。在中国广西地区粉垄耕作方式可以有效的改善土壤水热性质,本研究为广西甘蔗种植提供了一定了理论支撑。本项研究共计发表SCI论文1篇,中文核心论文9篇,授权实用新型专利1项,软件著作权2项,培养硕士研究生2名,均已顺利毕业。但在研究中也发现了一些问题,一方面是研究方案中部分内容在实际操作有一定改动,如在项目实际开展过程中,考虑到实验的延续性,将实验处理增加了免耕条件下的秸秆覆盖与不覆盖处理,实验中采样、分析等等工作量增加很多,另一方面关于田间水热耦合运移数据的论文发表还比较慢,研究中虽然获得了很多相关数据,但这些数据要变成高水平的研究论文还需要一段时间。