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摘要
为探明长期施肥对砂姜黑土大孔隙结构的影响，本研究选取37 a田间定位试验的5个处理：不施肥（CK）、单施化肥（NPK）、单施有机肥（M）、等氮条件下有机肥与化肥配施（MNPK）和高氮条件下有机肥与化肥配施（HMNPK），通过X射线CT扫描原状土柱（直径7.4 cm，高20 cm），利用图像处理技术进行土壤孔隙三维结构重建。结果表明，各处理下土壤团聚体结构内部以及团聚体之间均存在大孔隙，尤以M处理数量最多；分形维数和各向异性由大到小次序分别为HMNPK>M>MNPK>NPK>CK和MNPK>CK>M>NPK>HMNPK。与CK相比，有机肥配施处理（M、MNPK、HMNPK）的大孔隙度分别增加7、6、10个百分点，大孔隙数量分别增加41.5%、33.3%、26.8%。HMNPK处理孔径分布呈剧烈的双峰曲线波动，第一和第二峰值分别出现在395～577μm和1 545～1 701μm处。主成分分析表明，<126μm孔径主要受粉粒含量影响，126～500μm孔径受容重影响，500～2 500μm孔径则受砂粒含量、黏粒含量、连通性和分形维数等多因素综合影响。研究表明，有机肥和无机肥长期配施，可显著改善砂姜黑土大孔隙数量和形态特征，尤以HMNPK处理效果最佳，而NPK处理效果不明显。分形维数和连通性可作为砂姜黑土结构改良的定量评价指标。
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