耕作方式和秸秆还田对地力提升的应用优势

王晓辉+吴君+周巍巍+王兴+于梦竹+杨北辰

摘要 介绍土壤深松技术、土壤深翻技术和秸秆还田技术的定义与应用优势，指出3种技术方法均可打破犁底层，使土壤疏松透气，调节土壤结构，提升土壤肥力，促进作物增产，对瓦房店地区农业可持续发展具有重要的现实意义。

关键词 耕作方式；土壤深松技术；土壤深翻技术；秸秆还田；应用优势

中图分类号 S158 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）06-0197-02

Application Advantage of Different Tillage Methods and Straw Returning to Field on Soil Fertility Increase

WANG Xiao-hui WU Jun ZHOU Wei-wei WANG Xing YU Meng-zhu YANG Bei-chen

（Agricultural Technology Extension Center of Wafangdian City in Liaoning Province，Wafangdian Liaoning 116300）

Abstract The conception and application advantage of sub-soiling technology，soil deep tillage technology and straw returning to field technology were introduced in this paper.It pointed out that all the three technologies could break the plow pan，loosen the soil，aerate the soil，adjust the soil structure，enhance soil fertility and increase crop yield.Therefore，they have important and practical significance on the sustainable development of agriculture in Wafangdian area.

Key words tillage method；sub-soiling technology；soil deep tillage technology；straw returning to field；application advantage

瓦房店地区多年来普遍采用单一的耕作方式，导致土壤耕层较浅、跑水跑墒、犁底层增厚、破坏土壤结构。过厚、坚实的犁底层对物质转移、能量传递、水肥气热交流、作物根系下伸都非常不利，严重阻碍了土壤功能的有效发挥[1]，从而增加作物生产风险，为农业带来负面效应。因此，采取合理适宜的地力提升模式非常必要，不仅能够改善土壤理化性状、提升土壤肥力、增加作物产量，而且对农业可持续发展具有重要意义。

1 土壤深松技术

1.1 定义

土壤深松技术是指用深松铲或凿形犁等农业机械疏松土壤而不翻转土层的一种深耕方法。深松在不搅动土层的前提下，可以打破厚实的犁底层、疏松土壤、透气保墒，利于作物根系下扎，进而促进根系水肥的吸收，为作物高产打下基础。

1.2 应用优势

1.2.1 有利于增强土壤蓄水保墒能力。土壤深松技术可使土壤耕层疏松透气，加强蓄水保墒能力，利于水分有效渗透到作物根部，增强土壤的抗旱排涝能力；同时，土壤深松技术不搅乱土层，动土量少，减少了表层土壤的水分蒸发[2]。土壤深松技术可增加土层水稳性团聚体和土壤有机碳含量，提高土壤抗侵蚀能力；深松后大部分秸秆、残茬、杂草茎秆等仍覆盖于地表，延缓了地表径流形成，土壤保墒的同时弱化风蚀、水蚀作用，减少土、肥、水的流失，促进农业可持续发展[3]。

1.2.2 有利于改善土壤理化性状。孔德军等[4]研究表明，土壤深松技术能够打破犁底层、活化土壤、平衡水热，使土壤恢复成适宜作物生长的土体结构。采用深松技術的土壤有机质含量、速效氮含量、速效磷含量、速效钾含量等指标增高，改善了土壤的理化性状[5]。土壤深松技术可有效降低下层土壤容重，增加土壤渗透性，提高水分利用率，促进根系生长，增强叶片净光合速率[6]。

1.2.3 有利于土壤养分释放和保存。土地深松技术可改善土壤团粒结构，增加土壤中气体的有效交换，增强土壤中微生物活力和矿物质的有效分解，协调促进土壤腐质化、矿质化进程，培肥地力[7]。采用土壤深松技术的土壤耕层结构利于地温的提高，从而增强了土壤微生物的活性，加快了土壤养分的转化过程[5]。土壤深松技术对土壤团粒结构和土壤毛细管的破坏较少，利于土壤胶体的形成，土壤胶体负离子可吸附更多的铵根离子供作物吸收，提高了土壤肥料的利用效率[8]。

1.2.4 有利于促进作物的生长发育。土壤深松技术可培植深厚的耕层，利于作物根系下扎，深层作物根量多，可吸收和汲取更深层次、更大范围的养分和水分，提高作物抗旱、抗涝和抗倒伏能力，且根系下扎深度和根系干物质重量与作物产量成正比[9]。

2 土壤深翻技术

2.1 定义

土壤深翻技术是指使用铧式犁等农业机械疏松土壤，将表层土壤及地表作物残茬翻入下层，可使耕层加深、土质松软，促进土壤熟化，打破土壤坚硬的犁底层，增大土壤孔隙度，增加土壤通透性和有机质含量，改善土壤理化性状，提高土壤肥力。

2.2 应用优势

2.2.1 有利于土壤结构的改良。土壤深翻技术可以使耕层加深、土壤疏松绵软、通气性增强、保水保墒，有利于种子萌发，促进作物根系生长，增加土壤微生物的呼吸[10]。土壤深翻技术可以有效促进土壤团粒结构的形成，打破土壤板结层，便于土壤有机质的腐熟和分解，提高土壤微生物的活性和数量，促进土壤中速效养分的释放和矿化养分的增加，对洗盐压碱能起到较好的效果，进而达到改良土壤结构的目的[11]。

2.2.2 有利于病虫草害的防治。土壤深翻技术可将地表及土壤中的病菌、杂草根叶、草种、越冬虫卵等深埋转化为肥料，有效改善土壤中含病菌的状况、消灭杂草、降低虫卵越冬基数，将地底病虫翻于地表，使其冻死、干死或者被鸟类啄食，同时使病原菌由于生活环境的改变而不能存活，最终达到减轻翌年病虫草害发生的目的。进而减少农药施用量，降低生产成本，减少农药污染，促进绿色农产品的发展。

2.2.3 有利于作物高产稳产。土壤深翻技术能有效增大叶面积指数、穗位数、穗长和千粒重，降低空秆率，延缓叶片衰老，促进作物根系纵深伸长和横向分布，促进玉米的增产稳产[12]。土壤深翻技术能将好氧微生物作用的耕作层土壤与下部厌氧微生物作用的原始层土壤进行置换，提高了作物对耕作层氮、磷、钾及微量元素的总吸收量，促进了作物根系生长延伸；同时将杂草及草根、草种翻到深层，大大减少杂草危害，减少与作物争肥，确保植物生长的营养供给。提高了作物产量[13]。土壤深翻技术与秸秆还田、有机肥配套使用可加深深翻效应，减少化肥施用量，保证粮食安全和农业可持续发展[14]。

3 秸秆还田

3.1 定义

秸秆还田是指把作物秸秆直接或堆积腐熟后施入土壤中。因为秸秆是农业生产中主要的副产品，含有大量的有机质和各种营养元素[15]，所以将秸秆还田能有效改良土壤，避免秸秆焚烧引起的资源浪费和环境污染。合理利用资源、提升地力的同时又可以保护环境，对发展高产、优质农业起重要作用。

3.2 应用优势

3.2.1 有利于土壤理化性状的改善。秸秆还田具有双向调节温度的功能，高温时降低土壤温度，低温时升高土壤温度[16]。研究表明，秸秆还田可以增加土壤孔隙度，降低土壤密度和土壤容重，增加田间持水量，减少土壤水分蒸发，防止土壤板结，有效改善土壤理化性状[17]。另外，秸秆还田可增加土壤中碱解氮、速效磷、速效钾的含量，提升养分供应水平[18]；同时也增加土壤中锌、铁、锰、镁等微量元素的含量[19]。秸秆还田还具有调节土壤酸碱性的作用，使酸、碱性土壤向中性土壤转变[20]。

3.2.2 有利于土壤肥力的提升。研究发现，秸秆还田可以增加土壤中0.25～1.00 mm微团聚体和团聚体含量，有利于土壤中水稳性团粒的形成[21]。秸秆的土壤覆盖还田和土壤深翻还田均能增加土壤中的微生物含量。土壤微生物具有促进腐殖质的形成和有机质分解的作用，从而起到培肥地力的作用[22]。

3.2.3 有利于作物产量的提高。秸秆还田有助于土壤水、肥、气、热等因素的协调发展，提升作物根系活力，为作物生长发育提供良好条件[23]。相关研究表明，秸秆还田能够促进作物地上部分的生长发育，扩大根系生长空间，使株高、茎粗、单株叶面积和地上部干物质重增加，最终达到作物产量提高的目的[24]。

4 结语

瓦房店地区长期实行土壤浅耕，造成土壤有效活土层浅、犁底层上移增厚、土壤紧实、土壤肥力低下、土壤结构破坏，影响作物根系生长，导致作物产量下降。同时，由于大量作物秸秆焚烧，不仅浪费了资源，而且污染了环境。近年来，机械化深松、深翻技术和秸秆还田技术作为农业生产中重要的增产技术措施，其推广应用可有效改善土壤理化性状、恢复土壤结构、提升土壤肥力、增加产量、保护环境。但机械化深松、深翻技术和秸秆还田不是单一的作业方式，如秸秆还田与深松配合作业、秸秆还田与深翻配合作业、深翻与有机肥施用配合作业等均可增强地力培肥效应。今后，在农业产业机械化、规模化的大背景下，要进一步形成合理、适宜的地力提升模式，为瓦房店地区农业可持续发展打好基础。

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