振動深松改土技術的應用分析

趙加敏，安清平，陶延懷

(1.青岡縣水務局，黑龍江青岡 151600;2.黑龍江省水利水電勘測設計研究院，哈爾濱 150080;3.黑龍江省水利科學研究院，哈爾濱 150080)

振動深松改土技術的應用分析

趙加敏1，安清平2，陶延懷3

(1.青岡縣水務局，黑龍江青岡 151600;2.黑龍江省水利水電勘測設計研究院，哈爾濱 150080;3.黑龍江省水利科學研究院，哈爾濱 150080)

隨著經濟的發展，農業生產中以小四輪拖拉機為主要動力的機械化作業程度越來越多，工作效率得到大幅提高。但是，土壤壓實問題越來越嚴重，犁底層堅硬、土壤板結、水土流失，嚴重影響著作物根系發育及其對水分和養分的吸收，導致作物產量不高或減產。自2005年起，青岡縣開始應用黑龍江省水利科學研究院生產的多功能振動式深松機，在改良土壤、涵蓄降水、提高作物產量方面取得了良好效果。

振動深松;改善土壤結構;土壤物理性狀;土壤水分;作物產量

1 振動深松改土蓄水效果

1.1 改善土壤三相結構

土壤由固體、液體、氣體(固相、液相、氣相)3個部分組成，土壤三相比例不同，標志土壤本身結構不同。試驗證明，振動深松后，土壤三相結構發生了明顯變化，液相、氣相之和明顯增加，固相減少。參見土壤三相對比表1。

表1 深松前后土壤三相對比表 %

1.2 土壤通透性增強

當土壤環境作為一個整體經歷濕潤或干燥、膨脹或收縮、耕耘或壓實、團聚或分散等過程時，3個組成相(固體、水和空氣)的體積比率是不斷變化的。特別是當水和空氣完全充滿同一孔隙空間時，它們的體積比率的關系是一個減少而另一個增加。用公式描述為：式中：fa為空氣比率，%;f為總的孔隙度，%;θ為體積含水量，%。經過試驗測試及計算得出，采用振動深松后土壤通氣指數由原來的9.54%增加至14.3%。

1.3 蓄水能力提高

1.3.1 田間持水量的變化

土壤經過振動深松后，因土壤結構發生了變化，導致其田間持水量也發生了相應改變，測試結果見表2。

表2 田間持水量測試表

1.3.2 土壤入滲能力提高

水向土壤中入滲是衡量土壤接納雨水的一個很重要依據。在中試區，采用同心環法，現場測試了深松后水分入滲對比試驗，試驗結果見圖1。

圖1 深松后土壤入滲曲線圖

試驗表明：振動深松改善了土壤結構，增大土壤孔隙度，提高土壤的通透性能，加大水向土壤中的入滲速度和量，增加了土壤水庫庫容。

2 振動深松對作物產量的影響

2.1 對玉米產量的影響

2.1.1 出苗的影響

試驗結果表明，振動深松整地對玉米出苗有一定的影響。在深松及深松后沒有進行耙耱合墑試驗區，由于疏松跑墑使表土層變干，出苗率稍低于對照區。在深松及深松后合墑試驗區，出苗率比對照區提高10%。

2.1.2 生長的影響

振動深松對作物生長的影響主要體現在兩個方面：①對作物根系的影響。②對作物株高、葉長、葉寬的影響。試驗結果見表3。

表3 生態調查表

2.1.3 產量的影響

深松耕作將影響作物產量是被普遍認同的結論，而且多數認為有增產作用，其增產幅度會受到土壤類型及作物生長季節和干旱程度的影響。通過幾年連續測產，得到了不同年份玉米增產結果見表4。

表4 不同年份產量對比表 kg/hm2

2.2 對其它作物的影響

振動深松技術不僅能促進玉米的生長和提高其產量，同樣，也都能提高其它作物的的產量。試驗結果見葵花、大豆生態調查見表5、產量對比見表6。

表5 葵花、大豆生態調查表

表6 葵花、大豆產量對比表 kg/hm2

從上述表中能夠看出，振動深松后，由于土壤疏松，提高了土壤涵蓄天然降水的能力，增加了“土壤水庫”庫容，有利于作物吸收更多的水分及養分。同時，作物賴以生存的土壤環境得到了改善，水肥氣熱基本條件趨于良性化，作物增產的幅度明顯。

3 結論

1)振動深松能夠改善土壤的通透性，土壤通氣指數由原來的9.54%增加至14.3%。

2)應用振動深松技術可以明顯改善土壤的三相結構，特別是30 cm以內耕作層變化明顯。

3)深松后較深松前不僅入滲速率加大，入滲量也加大，說明土壤本身的蓄水能力加大。

4)振動深松能夠打破犁底層，改善土壤結構，防止水土流失，提高糧食產量。

［1］黑龍江省水利科學研究院.東北半干旱灌溉區節水農業綜合技術集成與示范的第二專題“振動式深松保水技術+機械化暗式坐水播種技術+機械化苗期補灌技術”集成試驗與示范技術總結報告［R］.哈爾濱：黑龍江省水利科學研究院，2005：13-14.

［2］張忠學，曾賽星.東北半干旱抗旱灌溉區節水農業理論與實踐［M］.北京：中國農業出版社，2005：95-98.

S157.42

B

1007-7596(2011)06-0031-02

2011-04-08

趙加敏(1962-)，男，黑龍江青岡人，工程師;安清平(1969-)，女，黑龍江密山人，高級工程師;陶延懷(1968-)，男，黑龍江綏棱人，研究員級高級工程師。