不同耕作方式對(duì)土壤理化性狀及作物生長(zhǎng)的影響

岳建魁，張 晨，郭俊先，徐香琴，李青勇

（1．新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)械交通學(xué)院，新疆 烏魯木齊830052；2．焉耆縣農(nóng)機(jī)推廣站；3．焉耆縣農(nóng)機(jī)監(jiān)理站；4．焉耆縣北大渠鄉(xiāng)農(nóng)機(jī)站）

不同耕作方式對(duì)土壤理化性狀及作物生長(zhǎng)的影響

岳建魁1，張 晨2，郭俊先1，徐香琴3，李青勇4

（1．新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)械交通學(xué)院，新疆 烏魯木齊830052；2．焉耆縣農(nóng)機(jī)推廣站；3．焉耆縣農(nóng)機(jī)監(jiān)理站；4．焉耆縣北大渠鄉(xiāng)農(nóng)機(jī)站）

土壤深松技術(shù)是具有改善農(nóng)田土壤結(jié)構(gòu)、提高土壤蓄水保墑能力、增加作物產(chǎn)量的一種土壤耕作新技術(shù)。為了確定該技術(shù)對(duì)土壤理化性狀及作物生長(zhǎng)的影響程度，在新疆焉耆縣大田開展常規(guī)翻耕和深松耕作方式的對(duì)比試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，深松處理同常規(guī)翻耕處理相比，增加了土壤耕層的蓄水，減少了土壤容重，改善了土壤肥力和土壤鹽堿度，提前了作物生育期，增加了作物產(chǎn)量。

土壤深松；常規(guī)翻耕；土壤理化性狀；蓄水；保墑；產(chǎn)量

土壤深松技術(shù)對(duì)改善土壤理化特性及作物生長(zhǎng)狀況起著重要的作用。近年來，農(nóng)業(yè)綜合技術(shù)已被列入國(guó)家“九五”農(nóng)業(yè)研究項(xiàng)目之中，而土壤深松技術(shù)作為農(nóng)業(yè)綜合技術(shù)之一，在可持續(xù)發(fā)展農(nóng)業(yè)中的作用越來越重要[1]。目前我國(guó)土壤耕作技術(shù)包括：秸稈覆蓋技術(shù)、免耕少耕播種技術(shù)、雜草病蟲害控制與防治技術(shù)和深松技術(shù)[2]，其中土壤深松技術(shù)不同于其他耕作技術(shù)，它是一種利用專用深松犁，在不翻動(dòng)土壤的條件下，改善耕層土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤蓄水抗旱能力，不破壞地表植被，改善作物根系生長(zhǎng)環(huán)境，以適應(yīng)干旱地作業(yè)的保護(hù)性耕作技術(shù)。近些年來，農(nóng)業(yè)機(jī)械在農(nóng)田中的大量使用，導(dǎo)致土壤被壓實(shí)，形成犁底層，土壤的部分理化性狀惡化，嚴(yán)重影響了作物生長(zhǎng)發(fā)育所需養(yǎng)分的吸收，導(dǎo)致作物無法達(dá)到預(yù)期的產(chǎn)量。為此，我們?cè)谛陆申瓤h進(jìn)行了土壤深松技術(shù)對(duì)土壤理化性狀及作物生長(zhǎng)影響的試驗(yàn)研究。

1 試驗(yàn)處理與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)的基本情況

新疆焉耆回族自治縣，全年可照時(shí)數(shù)4 440．1 h，實(shí)照時(shí)數(shù)3 128．9 h。年平均無霜凍期176天，最長(zhǎng)198天，最短132天。年平均降水量為74．4 mm。年均氣溫8．2℃，極端高溫38℃，極端低溫-35℃，相對(duì)濕度61%～70%。豐富的光照條件為該地區(qū)發(fā)展農(nóng)業(yè)提供了得天獨(dú)厚的自然條件，其中，春小麥?zhǔn)窃摰貐^(qū)的主導(dǎo)農(nóng)作物之一。本試驗(yàn)主要研究了土壤深松技術(shù)對(duì)土壤理化性狀及作物生長(zhǎng)的影響。

1.2 試驗(yàn)處理

試驗(yàn)在焉耆縣七個(gè)星鎮(zhèn)七個(gè)星村六組農(nóng)戶的農(nóng)田中開展，試驗(yàn)地共計(jì)6．67 hm2。試驗(yàn)處理為：3．33 hm2通過倒梯形全方位深松機(jī)進(jìn)行深松，深度50～60 cm；對(duì)照組3．33 hm2進(jìn)行傳統(tǒng)翻耕，深度18～27cm，試驗(yàn)時(shí)間為上一年的農(nóng)作物收獲期。具體實(shí)施模式為：深松→澆水→犁地→耙地整地→播種→田管→收獲；傳統(tǒng)翻耕→澆水→犁地→耙地整地→播種→田管→收獲。

其中，在對(duì)比試驗(yàn)田中，各隨機(jī)選擇3塊處理小區(qū)，每小區(qū)面積劃為667 m2，所有檢測(cè)項(xiàng)目均在各小區(qū)內(nèi)完成。

除耕作方式外，其他農(nóng)業(yè)措施如播種、施肥、除草等均保持一致。

1.3 試驗(yàn)方法

土壤水分采用土壤水分速測(cè)儀測(cè)試。容重采用環(huán)刀法測(cè)試。土壤肥力、鹽堿度采用土壤農(nóng)化常規(guī)測(cè)試方法。生育期測(cè)試采用田間記錄的方法測(cè)試。產(chǎn)量測(cè)試方法：按照“之”字形在各處理小區(qū)隨機(jī)選取3個(gè)采樣點(diǎn)，將采樣點(diǎn)所在的小麥行上 4 m范圍內(nèi)的小麥全部采收，進(jìn)行試驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同耕作方式對(duì)土壤理化性狀的影響

2.1.1 不同耕作方式對(duì)土壤含水量的影響

通過監(jiān)測(cè)不同時(shí)期不同土層土壤水分（圖1），結(jié)果顯示：各個(gè)時(shí)期，土層在0～10 cm、10～20 cm，深松與對(duì)照處理的土壤水分比例基本相同；土壤水分差異性較大的出現(xiàn)在土層為20～30 cm，深松處理的土壤水分高于對(duì)照處理約5．6%～6．0%。顯然，深松處理的土壤比常規(guī)翻耕處理的更容易蓄水。

圖1 不同耕作方式不同時(shí)期不同土層土壤水分

2.1.2 不同耕作方式對(duì)土壤容重的影響

從圖2可以得出，土層越深，土壤容重越大；苗期的土壤容重比播種前、收獲期兩個(gè)時(shí)期的土壤容重??；土層深度為10～30 cm的土壤容重，深松方式比常規(guī)翻耕的小，表明深松處理對(duì)土壤的疏松效果要比常規(guī)翻耕的好。從圖3的土壤容重差異性結(jié)果表明：深松方式下，土壤容重差異性隨土層的加深逐步變大。其中，在20～30 cm土層，土壤容重差異性最大；在20～30 cm土層，播種前、苗期、收獲期的土壤容重差異性分別為1．16%、1．33%、1．25%，苗期的容重差異性最大。說明土層越深，深松效果越好；苗期時(shí)深松效果更明顯。

圖2 深松與常規(guī)翻耕的不同土層、時(shí)期土壤容重

圖3 深松方式處理不同土層、時(shí)期與對(duì)照組土壤容重差異

2.1.3 不同耕作方式對(duì)土壤肥力的影響

土壤肥力的測(cè)試在項(xiàng)目實(shí)施初期（深松、常規(guī)翻耕之后，農(nóng)田澆水之前）進(jìn)行。由圖4可知，深松處理的土壤肥力比常規(guī)翻耕處理的有機(jī)質(zhì)、全氮、速效氮、速效磷、速效鉀要高；從表1可得深松處理的有機(jī)質(zhì)、全氮、速效氮、速效磷、速效鉀比常規(guī)翻耕的分別高4．66%、0．166%、8．66 mg/kg、5．09 mg/kg、10．04 mg/kg。結(jié)果表明，深松處理的土壤可以促進(jìn)土壤深層次肥力的向上供給，從而促進(jìn)作物的生長(zhǎng)發(fā)育。

圖4 深松與常規(guī)翻耕的土壤肥力比較

表1 深松與常規(guī)翻耕的土壤肥力

2.1.4 不同耕作方式對(duì)土壤鹽堿度的影響

圖5、6表明，隨著土層的深度增加，土壤鹽堿度不斷變大；深松處理的土壤鹽堿度值，較常規(guī)翻耕處理的大。由此可以證明深松技術(shù)可以有效地排澇、排除鹽堿。

圖5 灌水前不同土層土壤鹽堿度

圖6灌水后不同土層土壤鹽堿度

圖5 、6表明，隨著土層的加深，土壤鹽堿度不斷變大；深松處理的土壤鹽堿度值，較常規(guī)翻耕處理的大。由此可證明深松技術(shù)能有效地排澇、排除鹽堿。

2.2 不同耕作方式對(duì)作物生育期、產(chǎn)量的影響

2 .2.1不同耕作方式對(duì)作物生育期的影響

由表2可知，與常規(guī)翻耕相比，經(jīng)深松處理的小麥生育前期雖然沒有明顯的差異，但成熟期和生育期分別延長(zhǎng)2天。據(jù)田間觀察，從成穗期以后，處理區(qū)表現(xiàn)為葉功能好，試驗(yàn)田灌水后期成熟整齊，落黃一致。

表2 不同耕作方式的小麥生育期記載

2.2.2 不同耕作方式對(duì)作物產(chǎn)量的影響

不同耕作方式對(duì)作物產(chǎn)量的試驗(yàn)結(jié)果（表3）表明，深松處理對(duì)小麥個(gè)體發(fā)育影響較大。深松處理的出苗率與常規(guī)翻耕處理相比相差不大，其余都有明顯的差異。深松處理的小麥有效分蘗率為35%，較常規(guī)翻耕處理提高1%；株高為100．62 cm，較常規(guī)翻耕增加6．27 cm；穗長(zhǎng)為8．2 cm、較常規(guī)翻耕處理增加0．9 cm。每667m2穗數(shù)38萬株，較常規(guī)翻耕處理增加6萬株；穗粒數(shù)43．33粒/穗，較常規(guī)翻耕處理增加了2．57粒/穗；千粒重為49．90 g，較常規(guī)翻耕處理增加0．84 g；理論產(chǎn)量為714 kg/667m2，較常規(guī)翻耕處理增加 163 kg/667m2，理論增產(chǎn)率為29．58%，而實(shí)際增產(chǎn)118 kg/667m2，增產(chǎn)率為32．60%。

試驗(yàn)結(jié)果表明，深松處理有以下特點(diǎn)：一是有效提高了土壤的透水、透氣性能；二是提高了土壤蓄水能力，有效提供了耕作層的需水量；三是可有效排澇、排除鹽堿；四是深松不翻動(dòng)土壤，可保持地表植被覆蓋，防止土壤的風(fēng)蝕與水土流失；五是實(shí)現(xiàn)了作物增產(chǎn)。

3 結(jié)論

通過試驗(yàn)對(duì)比，深松處理同常規(guī)翻耕處理相比，增加了土壤耕層的蓄水，減少了土壤容重，改善了土壤肥力和土壤鹽堿度，提前了作物生育期，提高了作物產(chǎn)量。

[1]丁昆侖，M·J·Hann．深松耕作對(duì)土壤水分物理特性及作物生長(zhǎng)的影響[J]．中國(guó)農(nóng)村水利水電，1997（11）：13～16．

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表3 采用不同耕作方式的小麥產(chǎn)量

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The influence on physical and chemical properties of soil and growth of plants due to different tillage methods

YUE Jian-kui1,ZHANG Chen2,GUO Jun-xian1,XU Xiang-qin3,LI Qing-yong4
（1．Mechanical transportation institut of Xinjiang Agricultural University,Urumqi 830052 Xinjiang,China;2．Agricultural mechinery popularization station of Yanqi County;3．Agricultural mechinery supervision station of Yanqi County;4．Agricultural mechinery station of Bei Daqu Village,Yanqi County．)

Subsoiling is a new tillage technique which can improve soil structure,strengthen water storage and soil moisture conservation capbility of soil and increase output.To comfirm the influence of this technology on physical and chemical propertiesof soil and growth of plantsdue to thisnew technology,we carried out a comparative experiment between normal turn-over tillage technology and subsoiling technology in Yanqi County.The result of the experiment indicates that,comparing with nomal turn-over tillage technology,subsoiling technology can increase the water storage of topsoil plough layer, decrease volume weight of soil,improve soil feitility,relif soil salinization,bring the growth period duration of plant forward and increase the output.

Subsoiling;Technique;Normal Turn-over Tillage;Physical and Chemical PropertiesofSoil;Water Storage;Soil Moisture Conservation;Output

10．13620/j．cnki．issn1007-7782．2015．05．005

S606

A

1007-7782（2015）05-0015-04

2015-10-13