鲁西南夏玉米区土壤耕层情况调查研究

刘国伟，张龙平，高园园，韩成卫，高发瑞

(济宁市农业科学研究院，山东济宁 272031)

鲁西南夏玉米区土壤耕层情况调查研究

刘国伟，张龙平，高园园，韩成卫，高发瑞

(济宁市农业科学研究院，山东济宁 272031)

[目的] 为明确鲁西南地区土壤的耕层情况。[方法] 对鲁西南玉米生产的5个主要县(市)(嘉祥县、微山县、兖州市、滕州市、郓城县)30个有代表性的地块, 调查了耕层深度、有效土壤活土量和土壤容重。[结果] 鲁西南夏玉米区3个县(市)耕层深度在15 cm左右，2个县(市)深度在18～20 cm，有效耕层活土量介于1.83×106～2.93×106kg/hm2，表层土壤容重介于1.37～1.49 g/cm3。[结论]鲁西南部分地区的耕层结构已显著制约玉米生产，亟需改善。

土壤耕层；夏玉米；有效耕层土壤量；土壤容重

土壤耕层是农业生产的基础。耕层情况关系到玉米的丰产和生态环境。研究表明，由于近年来耕地的高强度开发及不合理耕作方式的常年累积，我国很多地区耕层明显变浅，犁底层加厚，有效土壤量显著减少，耕层结构和土壤质量已成为限制玉米持续增产的首要因子[1-3]。为了明确鲁西南地区土壤的耕层情况，为下一步工作提供依据，笔者对鲁西南夏玉米区代表性地块进行了耕层情况的调查。

1 材料与方法

在2008～2010年，对嘉祥县、微山县、兖州市、滕州市和郓城县5个粮食主产区的30个代表性地块的土壤耕层情况进行调查。每个县(市)按照砂壤(轻壤)和黏壤(重壤)各调查3个代表性地块，每个地块随机取7个样点(A、B、C、D、E、F、G)，测量土壤耕层深度。每个地块分5～10 cm、犁底层、20～25 cm、35～40 cm 4个土层，用环刀法测量土壤容重。取土壤耕层深度平均值，计算相应地块的耕层土壤体积。将耕层土壤体积与土壤容重的平均值相乘，获得耕层活土量。

2 结果与分析

2.1 鲁西南夏玉米区代表县(市)土壤耕层情况 由表1、表2、图1可知，嘉祥县、微山县和郓城县的耕层深度在15 cm左右，兖州市和滕州市的耕层深度在18～20 cm之间。嘉祥县、微山县和郓城县有效耕层活土量轻壤即粉砂土介于1.92×106～2.21×106kg/hm2之间，兖州市和滕州市介于2.61×106～2.93×106kg/hm2之间；重壤即黏土，嘉祥县、微山县和郓城县介于1.83×106～2.10×106之间，兖州市和滕州市介于2.60×106～2.89×106之间。5个县(市)相比，兖州市耕层相对较深，活土量较高。在耕层土壤熟化度方面，5个县(市)5～10 cm容重、犁底层容重、20～25 cm容重、35～40 cm容重平均为1.45、1.48、1.50、1.39、1.50 g/cm3，其中微山的容重较低，平均为1.39 g/cm3，兖州、滕州的容重较高，平均为1.50 g/cm3。

表1 土壤耕层基本情况

2.2 鲁西南夏玉米区与全国玉米区耕层情况比较 由表3可知，我国土壤耕层深度自北向南依次升高，自东向西依次升高。对于平作方式的土壤耕层深度，东北春玉米区最浅为15.8 cm，黄淮海夏玉米区为17.1 cm，西南、南方玉米区为19.2 cm，西北玉米区最深为21.5 cm。东北春玉米区、黄淮海夏玉米区、西南、南方玉米区耕层土壤容重相差不大，均在1.37 g/cm3左右，西北玉米区较低，为1.33 g/cm3。有效耕层土壤量也表现为自北向南依次升高，自东向西依次升高，平作有效耕层土壤量以黄淮海玉米区最少，为2.21×106kg/hm2，东北春玉米区为2.55×106kg/hm2，西南及南方玉米区2.69×106kg/hm2，西北玉米区最大为2.86×106kg/hm2。

图1 耕层形状

表2 土壤各层容重 g/cm3

对比鲁西南5个县(市)与黄淮海夏玉米区、全国土壤耕层的情况，嘉祥县、微山县和郓城县的耕层深度均为15 cm左右，低于全国各玉米区的深度，兖州市和滕州市介于18～20 cm之间，与全国平均深度相差不大；与容重情况相比，除微山县耕层及0～40 cm容重较小外，其他县(市)均大于全国平均水平，其中郓城和兖州的土壤容重较大；有效耕层土壤量相比，嘉祥县、微山县和郓城县均低于全国水平，而兖州市和滕州市略高于全国水平。

表3 平作方式土壤耕层调查

注：国家玉米产业技术体系调查结果。

3 小结与讨论

根据长期的科学研究，适合玉米生长的最低耕层深度应在22 cm以上，美国玉米田土壤深耕和深松标准为35 cm，玉米根系生长适宜的土壤容重范围在1.1～1.3 g/cm3。按22 cm耕深计算，正常有效耕层土壤量约为2.71×106kg/hm2。结合以上数据分析，我国大部分地区玉米田的耕层结构均不能满足正常的生长发育，而鲁西南部分地区的耕层结构又劣于全国水平，这5个县(市)的黄淮夏玉米区耕层明显变浅，土壤结构紧实，严重板结，有效耕层土壤量显著减少，已严重制约玉米以及其他作物产量的提高。因而，进行耕作技术体系的创新研究势在必行。

随着我国农业生产的高强度开发，耕层过浅问题更加突显，供应作物生长的土壤量不足。玉米根系需要有足够的空间来保证其伸展、吸收水肥以及对植株的支撑，土壤量不足必然阻碍其正常生长。土壤量不足难以保证玉米的蓄肥和供肥，同时对水分的蓄存能力降低，土壤表层径流过大，土壤水分供应能力下降，导致根系由于干旱过早而干枯，降雨过大时由于水分饱和又易发生涝灾，因而增加耕层厚度，打破犁底层，改善土壤理化性质是提高当前玉米产量的主要途径。

[1] 张闯，包军善，沈利国，等.吉林地区土壤耕层调查报告[J].农业科技通讯，2011(6)：127-128.

[2] 梁秀雪.关于土壤耕层现存的问题及恢复肥力的思考[J].吉林农业，2011(1)：48.

[3] 史振声，付景昌，朱敏.耕层和土壤质量是玉米大幅度、可持续增产的首要限制因子[J].辽宁农业科学，2013(3)：52-54.

Investigation on Soil Plough Layer Condition in Maize-Growing Areas，Southwest of Shandong Province

LIU Guo-wei et al

(Jining Agricultural Science Research Institute， Jining，Shandong 272031)

[Objective] The research aimed to explicit the soil plough layer in southwest of Shandong Province. [Method] 30 representative samples were selected in 5 main counties (cities) (Jiaxiang County, Weishan County, Yanzhou City, Tengzhou City, Yuncheng County). The depth of plough layer, living soil mass of effective soil and soil bulk density were investigated. [Result]The depth of plough layer of 3 summer maize production regions in southwest of Shandong Province was about 15 cm, and the depth of 2 counties(cities)was 18-20 cm. Living soil mass of effective soil ranged from 1.83×106kg/hm2to 2.93×106kg/hm2， and soil bulk density in surface layer ranged from 1.37 g/cm3to 1.49 g/cm3. [Conclusion] The structure of plough layer in some regions of southwest of Shandong Province had restricted obviously the maize production, which should be improved.

Soil plough layer; Summer maize; Effective surface soil amount; Soil bulk density

刘国伟(1979- )，男，山东济宁人，农艺师，硕士，从事作物栽培学方面的研究。

2014-05-16

S 513

A

0517-6611(2014)17-05440-02