王 宏，徐婭玲，劉海濤，林超文，張 奇

（四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 土壤肥料研究所，成都 610066）

0 引 言

【本研究的意義】紫色土是川中丘陵區(qū)典型分布的土壤，土層淺薄、土質(zhì)疏散、抗侵蝕能力弱，有利于土壤膠體的遷移。紫色土的抗侵蝕能力較弱，極大地制約了紫色土在農(nóng)業(yè)發(fā)展中的應(yīng)用。因此，對(duì)丘陵區(qū)紫色土開展田間試驗(yàn)研究，對(duì)提供良好的田間管理措施具有重要的意義。【前人研究進(jìn)展】膠體被認(rèn)為是1 nm 到10 μm 之間的顆粒，具有顆粒小、比表面積大等特點(diǎn)，對(duì)污染物（重金屬、氮磷、農(nóng)藥等）有較強(qiáng)的吸附能力，從而能夠攜帶污染物移動(dòng)較遠(yuǎn)的距離[1-5]。在過去二十年中，大部分的研究都是通過小尺度土柱試驗(yàn)，通過改變背景溶液的物理性質(zhì)（孔隙結(jié)構(gòu)、流速、表面粗糙度等）和化學(xué)性質(zhì)（pH、離子強(qiáng)度、表面活性劑等），研究膠體、膠體攜帶污染物在多孔介質(zhì)（玻璃珠、石英砂、土壤等）中的遷移[6-8]，從而根據(jù)相應(yīng)的試驗(yàn)結(jié)果預(yù)測膠體和污染物在水土環(huán)境中遷移。

天然膠體顆粒大部分來源于土壤，會(huì)隨著地表徑流、壤中流、裂隙潛流進(jìn)行移動(dòng)，而且顆粒濃度、粒徑分布、礦物組成等影響土壤膠體的移動(dòng)[9-10]。此外，自然環(huán)境中，膠體顆粒原位釋放、遷移會(huì)受到外界環(huán)境如降雨、陽離子交換量、二價(jià)離子、有機(jī)質(zhì)等的影響[10-12]。例如，降雨和用離子強(qiáng)度較低的灌溉水進(jìn)行灌溉就會(huì)對(duì)土壤進(jìn)行擾動(dòng)，進(jìn)而促進(jìn)土壤膠體的釋放[9,11,13]。地表和壤中流膠體濃度進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，地表徑流膠體濃度大于壤中流膠體濃度，而且有將近80%的膠體粒徑小于10 μm[14]?！颈狙芯康那腥朦c(diǎn)】地表徑流和壤中流中不同粒徑范圍（例如0.45～2、0.22～0.45 μm、＜0.22 μm）膠體的流出質(zhì)量濃度和出流量在不同的耕作措施以及有無秸稈覆蓋條件下的遷移情況的研究還比較少。膠體粒徑對(duì)土壤膠體遷移以及對(duì)土壤膠體攜帶污染物遷移的影響比較顯著[15-16]。

因此，本研究擬采取不同的耕作和秸稈措施，通過研究2016 年7、9 月2 場比較大的降雨中地表徑流和壤中流膠體的變化，探討能夠減少川中丘陵區(qū)紫色土不同粒徑范圍膠體流失的最佳耕作措施，從而為川中丘陵區(qū)污染物的流失治理提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于川中丘陵區(qū)資陽市雁江區(qū)雁江鎮(zhèn)響水村（30°6′17＂N，104°35′38＂E），海拔395 m，屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，多年平均降水量為939 mm，最多年1 289 mm，最少年為633 mm，主要集中在6—9月，占全年降雨量的70%；年均溫為16.8 ℃，極端最低溫是-3.6 ℃，極端最高溫為36.5 ℃。供試土壤為遂寧組母質(zhì)發(fā)育的紫色紅砂土，土壤質(zhì)地較輕，保水性差，土壤pH 值為7.91，總體屬于石灰性紫色土。

徑流小區(qū)觀測設(shè)施的基本設(shè)置如圖1 所示。徑流小區(qū)獨(dú)立于周邊水文，面積為8 m2（4 m×2 m），平均坡度為10°。徑流小區(qū)剖面自上而下依次為紫色土層、石英砂、紫色砂頁巖母質(zhì)層。紫色土層厚度分別修建為20、40、60、80、100、120 cm。紫色土層下墊10 cm 厚的石英砂，能夠方便壤中流的快速流出。最下面一層紫色砂頁巖裂隙發(fā)育顯著，易于滲漏。在徑流小區(qū)下端修建了地表徑流和壤中流（土壤-石英砂界面上心土層底層的水平向出流）收集槽（壤中流收集槽根據(jù)紫色土層深度進(jìn)行設(shè)置）。通過連接管道，將收集槽中地表徑流和壤中流收集到集流桶中。然后在每次降雨之后，測定集流桶中地表徑流和壤中流流量，并充分混合之后進(jìn)行樣品收集，用于測定其中不同粒徑膠體質(zhì)量濃度。徑流小區(qū)四周用磚上敷水泥砌成，下墊面用混凝土，以確保降雨為唯一的外來水源。

圖1 坡耕地徑流場監(jiān)測系統(tǒng)及剖面示意圖 Fig. 1 Schematic diagram of field monitoring system in sloping farmland plot and representative profile

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本次研究進(jìn)行了不同耕作措施、不同紫色土層厚度條件對(duì)土壤膠體遷移的影響。耕作措施共包括6 個(gè)處理：平作（T1）、壟作（T2）、平作+完整秸稈還田覆蓋（T3）、壟作+完整秸稈還田覆蓋（T4）、平作+粉碎秸稈還田覆蓋（T5）、壟作+粉碎秸稈還田覆蓋（T6），紫色土土層厚度均為60 cm；土層厚度包括20 cm（D20）、40 cm（D40）、60 cm（D60）、80 cm（D80）、100 cm（D100）、120 cm（D120），耕作措施為平作，每個(gè)處理重復(fù)3 次，采用隨機(jī)區(qū)組方式進(jìn)行排列。壟作處理即在玉米拔節(jié)期時(shí)，每個(gè)雙行玉米起30 cm 高壟；完整秸稈覆蓋處理即按照4 500 kg/hm2的完整小麥秸稈覆蓋于地表；粉碎秸稈覆蓋即按照相同的量將小麥秸稈粉碎之后覆蓋于地表。試驗(yàn)種植作物為玉米，除試驗(yàn)耕作措施和深度不同之外，其他田間管理措施每個(gè)小區(qū)都是相同的。

1.3 樣品收集及測定方法

圖2 表示的是2016 年全年每月的降雨量。從圖2 可以看出，2016 年6、7、9 月降雨量是最高的，分別為139.0、136.5 和138.8 mm。6 月可能是因?yàn)榍捌诮涤贻^少以及降雨強(qiáng)度比較小，大部分的降雨留到了土壤當(dāng)中，并沒有收集到地表徑流和壤中流。僅在7月15 日和9 月18 日收集到了地表徑流和壤中流。因此本次研究著重對(duì)這2 次降雨的地表徑流和壤中流產(chǎn)流進(jìn)行分析。在試驗(yàn)小區(qū)下端修建的在試驗(yàn)小區(qū)地表和壤中適當(dāng)位置修建地表徑流、壤中流收集槽，通過連接管道分別在2016 年7 月15 日和9 月18 日2次降雨之后收集地表徑流和壤中流到集流桶中，測定集流桶中的流量之后攪拌均勻進(jìn)行取樣，并在4 ℃條件下保存在玻璃瓶中，等待測定其中膠體量。不同土層厚度處理均測定紫色土底部的壤中流。

圖2 2016 年全年降雨 Fig. 2 Rainfall amount in 2016

液體中小于0.45 μm 的顆粒被認(rèn)為是可溶性的，而0.22 μm 與納米粒徑接近具有納米顆粒的性質(zhì)[17-18]。因此，本次研究顆粒粒徑分布選擇小于0.22 μm、0.22～0.45、0.45～2 μm 進(jìn)行研究，分析不同小粒徑的膠體顆粒在大田環(huán)境下的歸趨行為。通過收集地表徑流和壤中流流失泥沙，稱取一定重量的泥沙進(jìn)行溶解，按照離心法，控制轉(zhuǎn)速為3 500 rpm，離心時(shí)間為3 min，得到顆粒粒徑小于2 μm 的上清液，然后取部分上述50 mL 離心之后的上清液，過0.45 μm 濾膜，提取其中粒徑大于0.45 μm 且小于2 μm 的顆粒，烘干后配置不同質(zhì)量濃度的膠體顆粒標(biāo)準(zhǔn)樣品；然后取過0.45 μm 的濾液繼續(xù)通過0.22 μm 濾膜，分別將濾膜和濾液烘干后配置不同質(zhì)量濃度的膠體顆粒標(biāo)準(zhǔn)樣品[19-20]，最后使用紫外分光光度計(jì)（Beckman Instruments, Inc., Fullerton, California, United States）在400 nm 處進(jìn)行測定，建立線性的膠體顆粒標(biāo)準(zhǔn)曲線。對(duì)本研究中采集到的地表徑流和壤中流，同樣按照上述方法，提取粒徑范圍為0.45～2、0.22～0.45 μm、＜0.22 μm 的膠體顆粒進(jìn)行測定。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)利用 Excel 2007 軟件處理計(jì)算，Sigmaplot 10.0 軟件繪圖，SPSS 20.0 軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析和顯著性檢驗(yàn)。

膠體流出量的計(jì)算式為：

式中：M 為地表徑流或者壤中流中膠體量（kg/hm2）；C 為地表徑流或者壤中流中膠體質(zhì)量濃度（mg/L）；L為地表徑流或者壤中流產(chǎn)流量（mm）。

2 結(jié)果與分析

2.1 產(chǎn)流分析

圖3 表示的是2016 年7 月15 日和9 月18 日2次較大降雨情形下收集到的地表徑流和壤中流流量情況。2 次降雨中，收集到地表徑流產(chǎn)流最大的處理為T2（圖3（a1）），產(chǎn)流量均值為11.5 mm；收集到壤中流產(chǎn)流最大的T3 處理，產(chǎn)流量均值為54.9 mm（圖3（a2））。此外，同一處理壤中流的產(chǎn)流量大于地表徑流的產(chǎn)流量。例如，T3 處理7 月15 日壤中流的產(chǎn)流量是地表徑流產(chǎn)流量的5 倍，而在9 月18 日壤中流的產(chǎn)流量達(dá)到了地表徑流產(chǎn)流量的6 倍之多。對(duì)于不同處理，2 次降雨對(duì)于地表徑流的影響，產(chǎn)流量較少的為T5、T6 處理，產(chǎn)流量較多的為T1、T2處理。而壤中流與地表徑流呈現(xiàn)的趨勢不同，T1、T5、T6 處理產(chǎn)流量較少，而T3 處理產(chǎn)流量最多?？傊斩掃€田覆蓋與單純地平作或者壟作相比能夠顯著減少地表徑流的產(chǎn)流量，但是卻能增加壤中流的產(chǎn)流量，特別是完整秸稈還田覆蓋。

圖3 2016 年不同耕作措施條件下7 月15 日和9 月18日降雨地表徑流和壤中流產(chǎn)流量 Fig.3 Surface and subsurface runoff on July 15th and Septemper 18th rainfall under different tillage methods in 2016

2.2 耕作和秸稈覆蓋措施對(duì)膠體流出影響的分析

圖4 表示的2016 年7 月15 日和9 月18 日2 次較強(qiáng)降雨收集到的地表徑流和壤中流中不同粒徑范圍膠體質(zhì)量濃度。從圖4 可以看出，地表徑流和壤中流中對(duì)于不同粒徑范圍膠體分布不同，而且膠體濃度對(duì)于同一處理同一粒徑范圍來講相差也比較大。地表徑流中質(zhì)量濃度最大的為圖4（b1）中的T1 處理粒徑范圍為0.22～0.45 μm，質(zhì)量濃度為5.14 mg/L，質(zhì)量濃度最小的為圖4（a1）中的T6 處理粒徑范圍為0.45～2 μm，質(zhì)量濃度為0.12 mg/L；壤中流中質(zhì)量濃度最大的為圖b2 中的T4 處理粒徑范圍為0.22～0.45 μm，質(zhì)量濃度為3.75 mg/L，質(zhì)量濃度最小的為圖4（a2）中的T6 處理粒徑范圍為0.45～2 μm，質(zhì)量濃度為0。2 次降雨收集到的地表徑流，除7 月15 日降雨T1 和T5 處理之外，0.22～0.45 μm 的膠體分布最多，說明對(duì)于這一范圍的膠體顆粒，容易隨著地表徑流的流出而產(chǎn)生流失；粒徑范圍小于0.22 μm 的膠體流出量僅次于0.22～0.45 μm，而粒徑范圍在0.45～2 μm 的膠體2 次降雨中流出量最少。壤中流中2 次降雨同一處理，處于0.45～2 μm 粒徑范圍的膠體流出質(zhì)量濃度最低，0.22～0.45 μm 范圍粒徑的膠體流出最多，特別是對(duì)于第2 次降雨更加明顯。雖然第1 次降雨中小于0.22 μm 粒徑范圍的膠體流出量比較多，但是在第2 次降雨中這一范圍粒徑的膠體流出量最少，特別是T5 和T6 處理沒有監(jiān)測到這一范圍膠體的流出。Sepehrnia 等[21]研究發(fā)現(xiàn)有機(jī)質(zhì)量會(huì)影響表層和亞表層膠體的遷移，表層土壤有機(jī)質(zhì)量較高時(shí)即使土壤含水量比較高也不會(huì)解吸太大的土壤膠體。通過顯著性分析發(fā)現(xiàn)，壟作和秸稈還田覆蓋處理與平作相比，特別是壟作+粉碎秸稈還田處理，能夠降低地表徑流粒徑范圍大于2 μm 的膠體顆粒流出質(zhì)量濃度和壤中流中粒徑范圍大于2 μm 以及粒徑范圍小于0.22 μm 的膠體顆粒質(zhì)量濃度。

圖4 不同耕作措施下降雨地表徑流和 壤中流不同粒徑膠體質(zhì)量濃度 Fig.4 Surface and subsurface colloid concentration rainfall under different tillage methods

表1 表示的是2016 年7 月15 日和9 月18 日2次降雨從不同耕作方式處理收集到的地表徑流和壤中流中不同粒徑范圍膠體的量總和。從表1 可以看出，除T1（0.22～0.45 μm）之外，其余處理對(duì)于同一個(gè)粒徑范圍而言，壤中流中膠體量大于地表徑流膠體量。地表徑流中，粒徑范圍在0.22～0.45 μm 之間的膠體量大于粒徑范圍小于0.22 μm 的膠體，粒徑范圍為0.45～2 μm 之間的膠體流出量最小。此外，地表徑流中，每一個(gè)粒徑范圍的膠體量表現(xiàn)為T2 處理T3 處理、T5 處理>T6 處理。此外，T6 處理0.45～2 μm和小于0.22 μm的膠體量最低，而T1 處理粒徑范圍在0.22～0.45 μm之間膠體的量最低?？傮w而言，除壤中流中粒徑范圍為0.22～0.45μm 的膠體之外，T6 處理是所有處理中能夠顯著減少地表徑流和壤中流中膠體流。

表1 2016 年不同耕作措施全年地表徑流和壤中流中不同粒徑范圍膠體量 Table 1 Amount of various colloid range for surface runoff and subsurface flows under different tillage methods in 2016 kg/hm2

2.3 不同深度產(chǎn)流分析

圖5 表示的是2016 年7、9 月2 次較大降雨從不同深度土層收集到的地表徑流和壤中流產(chǎn)流量。從圖5 可以看出，7 月15 日地表徑流中產(chǎn)流量最大的處理為D20（a1），產(chǎn)流量為17.1 mm；9 月18 日壤中流中產(chǎn)流量最大的處理為D80，產(chǎn)流量為51.3 mm。除7 月15 日D100、D120 處理之外，其余同一處理壤中流的產(chǎn)流量相比地表徑流的產(chǎn)流量更多，如圖5（a2）中D40壤中流產(chǎn)流量約為地表徑流產(chǎn)流量的3倍左右。通過顯著性分析發(fā)現(xiàn)，2 次降雨地表徑流除D20 之外，其余處理產(chǎn)流量基本上相差不大，因?yàn)椴煌翆由疃热訉?duì)地表徑流影響很小。。從圖5（a2）和圖5（b2）中可以看出，隨著測定深度的增加，壤中流的產(chǎn)流量會(huì)減少，特別是圖5（a2）中處理D120，壤中流產(chǎn)流量僅為1.63 mm。

圖5 不同深度處地表徑流和壤中流產(chǎn)流量 Fig.5 Surface runoff and subsurface flows amount at different depths

2.4 不同深度膠體流出分析

圖6 為2016 年7、9 月2 次降雨收集到的地表徑流和壤中流中不同粒徑范圍膠體量。從圖6 可以看出，對(duì)于地表徑流來講，2 次降雨對(duì)于不同處理同一粒徑范圍，膠體的出流質(zhì)量濃度基本相差不大，但也有部分處理某一粒徑范圍質(zhì)量濃度偏高的現(xiàn)象，如圖6（b1）中D100 處理粒徑范圍小于0.22 μm 的膠體出流質(zhì)量濃度能夠達(dá)到17.1 mg/L。對(duì)于壤中流而言，2 次降雨隨著測樣深度的增加，小于0.22 μm 的膠體量呈逐漸減少的趨勢，特別是7 月15 日降雨D80、D100、D120的3 個(gè)處理基本上測不到小于0.22 μm 的膠體。壤中流中其他粒徑范圍的膠體受深度的影響比較小，并沒有隨著深度的增加而呈顯著降低的趨勢。

圖 6 不同深度處地表徑流和壤中流中膠體質(zhì)量濃度 Fig.6 Surface runoff and subsurface flows colloid concentration at different depths

表2 為2016 年7、9 月2 次降雨收集到不同深度處理地表徑流和壤中流中流出膠體量。從表2 可以看出，對(duì)于深度比較小的處理，相同粒徑范圍條件下壤中流中膠體的流出量大于地表徑流中膠體的流出量，如D20 處理，壤中流中0.45～2 μm 膠體量相當(dāng)于地表徑流中膠體量將近于4 倍；而深度比較深時(shí)，特別是粒徑范圍小于0.22 μm 的膠體流出量壤中流是小于地表徑流。對(duì)于地表徑流而言，不同深度處理地表徑流中膠體流出的量相差不大，特別是范圍在0.22～0.45 μm 的膠體，各個(gè)處理流出基本上相當(dāng)。對(duì)于壤中流而言，基本上隨著深度的增加，各個(gè)范圍的膠體都是呈減少的趨勢，而且小顆粒的膠體受深度的影響相比于大顆粒膠體更加顯著。整體來講，壤中流粒徑范圍較大的膠體（0.45～2 μm）的流出量都大于其他。一方面可能是因?yàn)闆]有秸稈覆蓋，降雨更容易進(jìn)入土壤對(duì)壤中流中大粒徑范圍膠體的流動(dòng)造成較大影響；另一方面可能是因?yàn)槠阶鳁l件下，大粒徑范圍膠體的擴(kuò)散作用較強(qiáng)從而流出也較多[15,22]。

表 2 不同深度處理地表徑流和壤中流中不同粒徑膠體量 Table 2 Amount of various colloid range for surface runoff and subsurface flows at different depths in 2016 kg/hm2

3 討 論

本文通過微區(qū)試驗(yàn)對(duì)比分析了不同耕作和深度處理對(duì)紫色土丘陵區(qū)地表徑流和壤中流產(chǎn)流以及其中不同范圍粒徑膠體流出濃度和流出量的影響。不管是不同耕作處理還是不同深度處理對(duì)地表徑流和壤中流產(chǎn)流量的影響趨勢都是相同的，都是壤中流大于地表徑流的產(chǎn)流量。土層厚度一方面是因?yàn)?016 年這2 次降雨整體而言降雨量和降雨強(qiáng)度都比較小，對(duì)地表的沖刷作用比較小，大部分雨水進(jìn)入到地下隨壤中流流出；另一方面是由于紫色土土層淺薄、結(jié)構(gòu)比較疏松、有機(jī)質(zhì)量低、土壤大孔隙發(fā)育豐富，有利于雨水下滲隨壤中流流失[23-25]。秸稈覆蓋能夠有效地減少雨水對(duì)地表的沖刷，從而能夠減少地表徑流的產(chǎn)生，而且粉碎秸稈覆蓋的效果優(yōu)于完整秸稈覆蓋。但是，秸稈覆蓋對(duì)于平作而言，卻能夠增加壤中流的產(chǎn)生，特別是完整秸稈覆蓋。這一結(jié)果與林超文等[26]發(fā)現(xiàn)秸稈覆蓋能夠減少地表徑流，增加壤中流的試驗(yàn)結(jié)果是相一致的。徐勤學(xué)等[21]同樣也發(fā)現(xiàn)粉碎秸稈覆蓋在中雨強(qiáng)的條件下，能夠減少地表徑流系數(shù)和徑流強(qiáng)度，增加壤中流的徑流系數(shù)和徑流強(qiáng)度。

不同耕作方式處理?xiàng)l件下，地表徑流中小顆粒的膠體相比于大顆粒的膠體更加容易隨著地表徑流流失，原因可能是小顆粒膠體易受到水動(dòng)力和布朗運(yùn)動(dòng)的聯(lián)合作用，而大顆粒膠體容易發(fā)生聚沉從而不利于隨地表徑流發(fā)生遷移[14,28-30]。壟作相比于平作而言，對(duì)地表徑流的攔截更有效以至于膠體的流出質(zhì)量濃度和流量都比較偏低。此外，秸稈覆蓋對(duì)地表徑流中膠體的攔截也比較明顯，壟作加秸稈覆蓋的效果更佳明顯，但是部分粉碎秸稈覆蓋出現(xiàn)了膠體流出質(zhì)量濃度和流出量的增大，可能是粉碎秸稈覆蓋受到地表徑流影響更大從而解吸更多膠體。白永會(huì)等[31]研究指出秸稈覆蓋能夠減少徑流剪切力，從而降低顆粒態(tài)物質(zhì)隨地表遷移。此外，粉碎秸稈覆蓋壤中流中，粒徑范圍為0.22～0.45 μm 之間的膠體顆粒無論是從流出質(zhì)量濃度還是流出量都是最多的，而且壟作加完整秸稈覆蓋最多，可能是由于雨水下滲導(dǎo)致更多的膠體顆粒發(fā)生解吸而流失的原因（李勇等，2017）。而粒徑范圍在0.45～2 μm 之間的膠體顆粒雖然容易發(fā)生解吸，但是由于膠體粒徑偏大，因此可能由于膠體阻塞的原因而不容易從土壤中流出。顆粒較大的膠體與土壤之間的相互作用次級(jí)勢阱占優(yōu)，降雨較大、pH 值變大或者是離子強(qiáng)度降低等會(huì)發(fā)生解吸，但是由于較大顆粒粒徑的膠體還容易發(fā)生阻塞因此流出比較少[18,32]。而粒徑范圍小于0.22 μm 的膠體顆粒第1 次降雨流出較多，而且粉碎秸稈覆蓋流出質(zhì)量濃度更大，說明部分粒徑在這一范圍的膠體顆粒也發(fā)生了流失。張維等[9]研究發(fā)現(xiàn)雨水與土壤混合前期能夠有效地促進(jìn)土壤膠體釋放，從而攜帶土壤膠體進(jìn)行遷移。在第2 次降雨中粉碎秸稈覆蓋的處理幾乎沒有這一范圍的膠體顆粒流出?？赡苁遣糠中☆w粒膠體大部分會(huì)吸附在初級(jí)勢阱，降雨較大、pH 值變大或者是離子強(qiáng)度降低不能夠?qū)⑵浣馕黐32]。

不同紫色土土層厚度處理?xiàng)l件下，地表徑流中同樣是粒徑比較小的膠體顆粒不管是流出質(zhì)量濃度方面還是流出量方面都是占優(yōu)的。第2 次降雨地表徑流中膠體的質(zhì)量濃度將近于壤中流中膠體質(zhì)量濃度的1～2 倍左右，這可能是因?yàn)榈? 次降雨的雨強(qiáng)較大，從而對(duì)平作地表造成更大的沖擊[25]。壤中流中，對(duì)于粒徑較大的膠體而言，在不同深度處膠體質(zhì)量濃度幾乎相差不是很大，而對(duì)于小粒徑的膠體而言，隨著測定深度的增加膠體的質(zhì)量濃度是降低的。Zhang 等[27]研究指出在地表徑流中小顆粒膠體的遷移占優(yōu)，而在壤中流中大顆粒膠體更加容易遷移。通過流出量同樣可以看到大粒徑的膠體顆粒更加容易隨著壤中流而發(fā)生流失。如粒徑范圍為0.45～2 μm 的膠體顆粒，在深度為100 cm 時(shí)，流出量仍然能達(dá)到1.32 kg/hm2。因?yàn)樵谌乐辛髦?，大膠體顆粒更加容易受到降雨導(dǎo)致土壤溶液流速、pH 值、電導(dǎo)率等的影響從而發(fā)生解吸遷移的現(xiàn)象[18]。

4 結(jié) 論

1）壟作相比平作能夠顯著減少地表徑流增加壤中流，秸稈覆蓋加壟作處理特別是粉碎秸稈覆蓋對(duì)地表徑流的減少和壤中流的增加更加顯著。對(duì)于不同深度處理而言，隨著深度的增加，壤中流的產(chǎn)生會(huì)減少。

2）地表徑流中，小顆粒受到沉降作用和堵塞效應(yīng)影響更小，與大顆粒相比更加容易隨著地表徑流進(jìn)行遷移。壟作和秸稈覆蓋會(huì)降低0.45～2 μm 和小于0.22 μm 粒徑范圍膠體的流出質(zhì)量濃度和流出量，但是壟作處理由于增加壤中流的產(chǎn)生從而會(huì)增大3 個(gè)粒徑范圍膠體的流出量。顯著性分析表明，壟作加粉碎秸稈覆蓋處理能夠顯著減少地表徑流和壤中流中3個(gè)粒徑范圍膠體的流出量。

3）壤中流中，大顆粒的遷移能力相比于小顆粒而言更加容易，受測定紫色土土層厚度的影響沒有小顆粒那么顯著，但是隨著厚度的增加大顆粒的出流質(zhì)量濃度和流出量會(huì)相應(yīng)地減少。小顆粒膠體，特別是粒徑范圍小于0.22 μm 時(shí)，出流質(zhì)量濃度會(huì)隨著深度的增加呈現(xiàn)快速地下降趨勢。

致謝:感謝四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所資陽水土保持試驗(yàn)站對(duì)本研究的支持。