农业机械学报

作者：付强，陈旭阳，李天霄，侯仁杰

单位：东北农业大学,东北农业大学,东北农业大学,东北农业大学,

关键词：生物炭;秸秆;农田冻融土壤;结构方程;水热盐运移

基金：国家自然科学基金区域联合基金重点项目（U20A20318）、国家自然科学基金项目（52179033、52279035）和黑龙江省优秀青年科学基金项目（YQ2020E002）

在冻融循环过程中，土壤水分、热量及盐分发生显著迁移，这些动态变化加剧了土壤盐碱化，进而对农业生产稳定性和土壤肥力持续性产生深远影响。基于大田试验，将生物炭和秸秆分别施加于0~15cm土层(BQ和CQ)、15~30cm(BS和CS)，另设空白对照组(CK),监测冻融期0~15cm、15~30cm、30~45cm 3层土壤的含水率、温度及含盐量，探讨生物炭与秸秆在不同施用深度对土壤水、热、盐动态变化的影响。同时，采用结构方程模型分析不同土层间水分、温度和盐分的相互关系。研究结果表明：试验周期内，施加生物炭和秸秆显著改善了土壤水、热、盐特性。其中，BQ、BS、CQ、CS处理在0~45cm土层平均含水率分别较对照组提高2.85、3.13、1.56、2.15个百分点；各处理均有效提升了土壤温度并减小了冻融期温度波动；BQ和BS处理在0~45cm土层平均含盐量较对照组分别增加0.34、0.40g/kg，且施加生物炭通过吸附盐分有效抑制了盐分迁移。结构方程模型结果表明：水分迁移会对热量传递和溶质运移造成影响，生物炭和秸秆施用改变了不同土层间水、热、盐的相关性。研究结果可为季节性冻土区土壤生态环境调控提供理论依据和技术支撑。

来源：2025年第5期

《农业机械学报》期刊编辑部

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