不同耕作方式对土壤理化性状及作物生长的影响

岳建魁，张 晨，郭俊先，徐香琴，李青勇

（1．新疆农业大学机械交通学院，新疆 乌鲁木齐830052；2．焉耆县农机推广站；3．焉耆县农机监理站；4．焉耆县北大渠乡农机站）

不同耕作方式对土壤理化性状及作物生长的影响

岳建魁1，张 晨2，郭俊先1，徐香琴3，李青勇4

（1．新疆农业大学机械交通学院，新疆 乌鲁木齐830052；2．焉耆县农机推广站；3．焉耆县农机监理站；4．焉耆县北大渠乡农机站）

土壤深松技术是具有改善农田土壤结构、提高土壤蓄水保墒能力、增加作物产量的一种土壤耕作新技术。为了确定该技术对土壤理化性状及作物生长的影响程度，在新疆焉耆县大田开展常规翻耕和深松耕作方式的对比试验。试验结果表明，深松处理同常规翻耕处理相比，增加了土壤耕层的蓄水，减少了土壤容重，改善了土壤肥力和土壤盐碱度，提前了作物生育期，增加了作物产量。

土壤深松；常规翻耕；土壤理化性状；蓄水；保墒；产量

土壤深松技术对改善土壤理化特性及作物生长状况起着重要的作用。近年来，农业综合技术已被列入国家“九五”农业研究项目之中，而土壤深松技术作为农业综合技术之一，在可持续发展农业中的作用越来越重要[1]。目前我国土壤耕作技术包括：秸秆覆盖技术、免耕少耕播种技术、杂草病虫害控制与防治技术和深松技术[2]，其中土壤深松技术不同于其他耕作技术，它是一种利用专用深松犁，在不翻动土壤的条件下，改善耕层土壤结构，提高土壤蓄水抗旱能力，不破坏地表植被，改善作物根系生长环境，以适应干旱地作业的保护性耕作技术。近些年来，农业机械在农田中的大量使用，导致土壤被压实，形成犁底层，土壤的部分理化性状恶化，严重影响了作物生长发育所需养分的吸收，导致作物无法达到预期的产量。为此，我们在新疆焉耆县进行了土壤深松技术对土壤理化性状及作物生长影响的试验研究。

1 试验处理与方法

1.1 试验区的基本情况

新疆焉耆回族自治县，全年可照时数4 440．1 h，实照时数3 128．9 h。年平均无霜冻期176天，最长198天，最短132天。年平均降水量为74．4 mm。年均气温8．2℃，极端高温38℃，极端低温-35℃，相对湿度61%～70%。丰富的光照条件为该地区发展农业提供了得天独厚的自然条件，其中，春小麦是该地区的主导农作物之一。本试验主要研究了土壤深松技术对土壤理化性状及作物生长的影响。

1.2 试验处理

试验在焉耆县七个星镇七个星村六组农户的农田中开展，试验地共计6．67 hm2。试验处理为：3．33 hm2通过倒梯形全方位深松机进行深松，深度50～60 cm；对照组3．33 hm2进行传统翻耕，深度18～27cm，试验时间为上一年的农作物收获期。具体实施模式为：深松→浇水→犁地→耙地整地→播种→田管→收获；传统翻耕→浇水→犁地→耙地整地→播种→田管→收获。

其中，在对比试验田中，各随机选择3块处理小区，每小区面积划为667 m2，所有检测项目均在各小区内完成。

除耕作方式外，其他农业措施如播种、施肥、除草等均保持一致。

1.3 试验方法

土壤水分采用土壤水分速测仪测试。容重采用环刀法测试。土壤肥力、盐碱度采用土壤农化常规测试方法。生育期测试采用田间记录的方法测试。产量测试方法：按照“之”字形在各处理小区随机选取3个采样点，将采样点所在的小麦行上 4 m范围内的小麦全部采收，进行试验。

2 结果与分析

2.1 不同耕作方式对土壤理化性状的影响

2.1.1 不同耕作方式对土壤含水量的影响

通过监测不同时期不同土层土壤水分（图1），结果显示：各个时期，土层在0～10 cm、10～20 cm，深松与对照处理的土壤水分比例基本相同；土壤水分差异性较大的出现在土层为20～30 cm，深松处理的土壤水分高于对照处理约5．6%～6．0%。显然，深松处理的土壤比常规翻耕处理的更容易蓄水。

图1 不同耕作方式不同时期不同土层土壤水分

2.1.2 不同耕作方式对土壤容重的影响

从图2可以得出，土层越深，土壤容重越大；苗期的土壤容重比播种前、收获期两个时期的土壤容重小；土层深度为10～30 cm的土壤容重，深松方式比常规翻耕的小，表明深松处理对土壤的疏松效果要比常规翻耕的好。从图3的土壤容重差异性结果表明：深松方式下，土壤容重差异性随土层的加深逐步变大。其中，在20～30 cm土层，土壤容重差异性最大；在20～30 cm土层，播种前、苗期、收获期的土壤容重差异性分别为1．16%、1．33%、1．25%，苗期的容重差异性最大。说明土层越深，深松效果越好；苗期时深松效果更明显。

图2 深松与常规翻耕的不同土层、时期土壤容重

图3 深松方式处理不同土层、时期与对照组土壤容重差异

2.1.3 不同耕作方式对土壤肥力的影响

土壤肥力的测试在项目实施初期（深松、常规翻耕之后，农田浇水之前）进行。由图4可知，深松处理的土壤肥力比常规翻耕处理的有机质、全氮、速效氮、速效磷、速效钾要高；从表1可得深松处理的有机质、全氮、速效氮、速效磷、速效钾比常规翻耕的分别高4．66%、0．166%、8．66 mg/kg、5．09 mg/kg、10．04 mg/kg。结果表明，深松处理的土壤可以促进土壤深层次肥力的向上供给，从而促进作物的生长发育。

图4 深松与常规翻耕的土壤肥力比较

表1 深松与常规翻耕的土壤肥力

2.1.4 不同耕作方式对土壤盐碱度的影响

图5、6表明，随着土层的深度增加，土壤盐碱度不断变大；深松处理的土壤盐碱度值，较常规翻耕处理的大。由此可以证明深松技术可以有效地排涝、排除盐碱。

图5 灌水前不同土层土壤盐碱度

图6灌水后不同土层土壤盐碱度

图5 、6表明，随着土层的加深，土壤盐碱度不断变大；深松处理的土壤盐碱度值，较常规翻耕处理的大。由此可证明深松技术能有效地排涝、排除盐碱。

2.2 不同耕作方式对作物生育期、产量的影响

2 .2.1不同耕作方式对作物生育期的影响

由表2可知，与常规翻耕相比，经深松处理的小麦生育前期虽然没有明显的差异，但成熟期和生育期分别延长2天。据田间观察，从成穗期以后，处理区表现为叶功能好，试验田灌水后期成熟整齐，落黄一致。

表2 不同耕作方式的小麦生育期记载

2.2.2 不同耕作方式对作物产量的影响

不同耕作方式对作物产量的试验结果（表3）表明，深松处理对小麦个体发育影响较大。深松处理的出苗率与常规翻耕处理相比相差不大，其余都有明显的差异。深松处理的小麦有效分蘖率为35%，较常规翻耕处理提高1%；株高为100．62 cm，较常规翻耕增加6．27 cm；穗长为8．2 cm、较常规翻耕处理增加0．9 cm。每667m2穗数38万株，较常规翻耕处理增加6万株；穗粒数43．33粒/穗，较常规翻耕处理增加了2．57粒/穗；千粒重为49．90 g，较常规翻耕处理增加0．84 g；理论产量为714 kg/667m2，较常规翻耕处理增加 163 kg/667m2，理论增产率为29．58%，而实际增产118 kg/667m2，增产率为32．60%。

试验结果表明，深松处理有以下特点：一是有效提高了土壤的透水、透气性能；二是提高了土壤蓄水能力，有效提供了耕作层的需水量；三是可有效排涝、排除盐碱；四是深松不翻动土壤，可保持地表植被覆盖，防止土壤的风蚀与水土流失；五是实现了作物增产。

3 结论

通过试验对比，深松处理同常规翻耕处理相比，增加了土壤耕层的蓄水，减少了土壤容重，改善了土壤肥力和土壤盐碱度，提前了作物生育期，提高了作物产量。

[1]丁昆仑，M·J·Hann．深松耕作对土壤水分物理特性及作物生长的影响[J]．中国农村水利水电，1997（11）：13～16．

[2]高见，吴瑶．谈我国几种农业耕作技术[J]．农机使用与维修，2013，（11）：115．

[3]朱明岩，朱明慧．浅议土壤机械深松[J]．农机与维修，2014（3）：56．

[4]韩明月，刘选伟，王景立．机械化深松技术的应用及推广[J]．农业与技术，2014，34（8）：48～49．

表3 采用不同耕作方式的小麦产量

[5]郭新荣．土壤深松技术的应用研究[J]．山西农业大学学报，2005，（01）：74～77．

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[7]张泽山，曹海军，朱青艳．不同整地方式对小麦生长发育的影响试验[J]．北京农业：下旬刊，2014（4）：1～4．

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[10]杨志忠．机械深松深耕增产技术及机理探讨[J]．当代农机，2014（6）：65～66．

[11]卢青，陈雷，张飞．机械化深松技术试验研究[J]．江苏农机化，2014，（03）：19～21．

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