不同整地方式對(duì)風(fēng)沙土玉米地土壤緊實(shí)度的影響

張有利，李 娜，王孟雪，張玉先

（1.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，黑龍江 大慶163319；2.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué) 測(cè)試中心，黑龍江 大慶163319）

玉米是黑龍江省西部風(fēng)沙土區(qū)主要栽培作物之一，但由于氣候干旱、土壤貧瘠、施肥不合理等原因，使該地區(qū)玉米產(chǎn)量始終處于較低的水平，因此如何采取適宜的栽培技術(shù)措施，充分發(fā)揮其生產(chǎn)力，是當(dāng)前風(fēng)沙土區(qū)玉米生產(chǎn)進(jìn)一步獲得高產(chǎn)的關(guān)鍵之一［1－4］。黑龍江省非常重視整地工作，尤其是秋整地。以機(jī)械深松為重點(diǎn)的秋整地工作，能夠有效地改善土壤狀況，增強(qiáng)土壤抗災(zāi)能力，為農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)和高產(chǎn)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收起到關(guān)鍵作用［5］。不同的耕作措施對(duì)土壤環(huán)境的影響，特別是土壤的緊實(shí)狀況影響差異較大，在國(guó)外，機(jī)械化發(fā)達(dá)地區(qū)把土壤耕作的研究注意力轉(zhuǎn)移到土壤環(huán)境保護(hù)上，在研究大型機(jī)械化土壤作業(yè)時(shí)，發(fā)現(xiàn)存在一些嚴(yán)重的問題，耕作的有益作用常被土壤壓實(shí)的副作用所抵消，土壤耕層不是越耕越好，而是土壤環(huán)境被破壞得越來越嚴(yán)重［2］。在進(jìn)行耕作的過程中，由于輪子的巨大壓力，土壤緊實(shí)度越來越大，土壤通透性變壞、排水不暢，既加大了水土流失，也會(huì)使土壤漬水，造成土壤鹽漬化，降低土壤質(zhì)量［6］。也有學(xué)者研究認(rèn)為過分強(qiáng)調(diào)淺耕、少耕甚至免耕這些不利于緩解土壤疲勞的耕作措施已經(jīng)表現(xiàn)出了肥力的不可持續(xù)性［7］?？梢?，研究農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的耕作措施對(duì)土壤緊實(shí)度的影響具有重要意義。

研究區(qū)以種植玉米為主，風(fēng)沙化、風(fēng)蝕狀況影響了該地區(qū)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，農(nóng)田土壤肥力下降，生產(chǎn)能力不高，已成為困擾該地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展的癥結(jié)，如得不到徹底解決，勢(shì)必影響該地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展。土壤沙化、風(fēng)蝕面積擴(kuò)大、生產(chǎn)力水平低下的根本原因，其實(shí)是該地區(qū)常年自然環(huán)境惡化造成的，而生產(chǎn)中耕作技術(shù)的不合理，無疑起到了推波助瀾的作用。

本文在前期研究基礎(chǔ)上［8－9］主要圍繞泰康縣（杜爾伯特蒙古族自治縣）風(fēng)沙土的干旱保墑耕作技術(shù)進(jìn)行研究。通過發(fā)展玉米原壟卡種、旋耕原壟卡種等耕作措施，改善土壤的緊實(shí)狀況，減弱沙化速度，減少非生產(chǎn)性消耗，降低蒸發(fā)量，增加土壤含水量，保證播種質(zhì)量，增強(qiáng)壯苗，提高作物產(chǎn)量，為黑龍江中低產(chǎn)田類型之一的風(fēng)沙土的玉米耕作改良提供科學(xué)參考。

1 研究區(qū)概況

試驗(yàn)區(qū)位于泰康縣農(nóng)業(yè)科技站，泰康縣地處松嫩平原的最低平部分，地勢(shì)開闊平坦，起伏不大，海拔高度一般為135～145m，從北向南略有傾斜。最高處為馬場(chǎng)大山，海拔198.8m，最低處為東南邊緣拉海泡子，海拔127.4m。嫩江河灘的海拔高度北部137～136m，往南漸低至南邊界約131m。嫩江流經(jīng)本縣，江水帶來了大量的泥沙，在風(fēng)力搬運(yùn)下，形成了砂崗與低平地相間的微波起伏的風(fēng)沙地貌景觀。因該地區(qū)排水不暢，地表水長(zhǎng)期不能外流，加上氣候干旱，年蒸發(fā)量大于降雨量，以蒸發(fā)耗水為主，使可溶性鹽分逐漸積聚于地表，所以湖泡多、含鹽堿，并在低平地形成大面積鹽漬化土壤和鹽堿斑。試驗(yàn)地海拔高度為149m，位于東經(jīng)124°26′22.41″—124°26′27.18″；北緯46°47′28.04″—46°47′30.62″，不同處理方式的具體土壤性質(zhì)見表1。

表1 不同試驗(yàn)處理及種植方式

2 緊實(shí)度測(cè)定方法及數(shù)據(jù)分析

2.1 緊實(shí)度測(cè)定方法

土壤緊實(shí)度測(cè)定：在2011年玉米播前、播后、收獲后測(cè)定三次，用SC900土壤緊實(shí)度測(cè)定儀，土壤緊實(shí)度的測(cè)定單位為kPa，SC900數(shù)字式土壤緊實(shí)度測(cè)定儀的空間分辨率為2.5cm，壓力分辨率為35kPa（精確度為35kPa），最大量程為0—40cm，測(cè)壓為7 000kPa，本試驗(yàn)是以2.5cm為間距逐層測(cè)定土壤剖面0—40cm深度范圍內(nèi)的緊實(shí)度。

2.2 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)處理和分析采用 Excel 2003和Spss 17.0進(jìn)行，兩兩比較采用SNK－q檢驗(yàn)法。

3 結(jié)果與分析

緊實(shí)度是土壤重要的物理性狀之一，可以作為評(píng)價(jià)不同耕作措施對(duì)土壤質(zhì)量影響程度的主要指標(biāo)之一。研究不同耕作方式下土壤特別是風(fēng)沙土的緊實(shí)度變化情況，對(duì)于了解風(fēng)沙土的改良有重要意義。通過合理的耕作措施，改變土壤各層次的松緊狀況，從而在風(fēng)沙瘠薄農(nóng)田起到保土保墑的作用。本研究春季數(shù)據(jù)分析結(jié)果見表2。

表2 不同耕作措施對(duì)春季土壤緊實(shí)度的影響 kPa／cm2

從表2可以看出，不同耕作措施沙土0—10cm土壤緊實(shí)度之間沒有差異，但是免耕最緊實(shí)，原壟卡種最松散，這與取測(cè)定點(diǎn)為壟臺(tái)中間有關(guān)。從不同耕作措施沙土10—20cm土壤緊實(shí)度來看，破壟種（緊實(shí)度較大）和其余耕種措施之間差異極顯著，其余措施無差異，但是免耕要大于其它措施，原壟卡種開始變大，大于旋耕種；從不同耕作措施沙土20—30cm土壤緊實(shí)度來看，破壟種、原壟卡種和旋耕種、免耕之間差異極顯著，破壟種、原壟卡種相互之間沒差異，它們要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于旋耕種、免耕，這有利于保水，防止土壤滲漏。再往深層＞30cm，原壟卡種、免耕和旋耕種之間差異極顯著，其他耕作措施之間沒差異，詳細(xì)的土壤緊實(shí)度變化情況，見圖1，圖2，圖3，圖4。

圖1 不同耕作措施對(duì)春季每10cm土壤緊實(shí)度的影響

圖2 不同耕作措施對(duì)春季每2.5cm土壤緊實(shí)度的影響

圖3 不同耕作措施對(duì)夏季每2.5cm土壤緊實(shí)度的影響

圖4 不同耕作措施對(duì)秋季每2.5cm土壤緊實(shí)度的影響

4 結(jié)論與討論

不同的耕作方法明顯影響作物主要根區(qū)0—40 cm范圍內(nèi)土壤的緊實(shí)度。當(dāng)前黑龍江省生產(chǎn)上多采用破壟種耕作方法，使得土壤耕層，尤其是20cm以下耕層較為緊實(shí)，這不同程度地制約著作物根系的延伸，通過原壟卡種，旋耕原壟卡種等耕作方式，能夠使土體變得疏松，其效果在玉米生育的全過程中有所體現(xiàn)。

旋耕能使表層土壤相對(duì)較為疏松，但35cm以下土層由于受機(jī)械鎮(zhèn)壓作用，土壤緊實(shí)度明顯高于表層，通過對(duì)該地區(qū)土壤緊實(shí)度的研究，發(fā)現(xiàn)該地區(qū)風(fēng)沙土緊實(shí)度高，底層土壤的緊實(shí)度已經(jīng)達(dá)到了制約根系延伸的水平。當(dāng)?shù)爻Ｒ姷钠茐欧N使得土體緊實(shí)化的現(xiàn)象表現(xiàn)得較為明顯，使得土壤質(zhì)量具有不可持續(xù)的基本觀點(diǎn)。而旋耕原壟卡種具有明顯改善20cm以下土壤緊實(shí)度，而0—20cm土壤緊實(shí)度和其它耕作措施差異不大的效果，這保證了土壤表層不受風(fēng)蝕而根系層20—40cm變得疏松，是值得推廣和應(yīng)用的一種耕作措施。

［1］ 洪曉強(qiáng)，趙二龍，宋宏偉.秸稈覆蓋對(duì)農(nóng)田土壤水分及玉米生長(zhǎng)的影響［J］.中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2006，21（8）：177－179.

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