振動深松旋滅整地對土壤物理性狀的影響

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)

1 振動深松旋滅技術簡介

耕整土地是培肥地力、保證土壤結構合理的根本措施。多年來，由于農用小四輪的普及，形成了旱作農業區不進行深松深耕的耕作習慣，造成土壤板結，犁地層堅硬，涵養水分的能力降低，水土流失嚴重。為了達到深耕土壤的目的，在引進國際農業先進技術的基礎上，經消化吸收再創新后，成功研制出了多功能振動式深松機，以此建立了振動深松改土蓄水技術。同時，為了滿足耕整土地的喧松及粉碎作物根茬的要求，旋耕機和滅茬機相繼問世，建立了旋滅耕法，并應用于農業生產。由于深松和旋滅兩種機械單獨應用的作業效率、整地效果都不理想，通過將振動深松機械與旋耕、滅茬機械組裝、優化集成后，創制出了振動深松旋耕(滅茬)整地機，隨之產生了振動深松旋滅技術。該技術不僅能使耕地表層疏松、粉碎作物根茬，同時又能完成深松深耕，打破土壤原有結構，促使土壤團粒重新組合，增加土壤的通透性，提高作物產量。

2 試驗準備

2.1 土壤干容重確定

本次室內試驗土樣取自國家863計劃——“東北半干旱抗旱灌溉區節水農業綜合技術體系集成與示范”項目核心試驗區甘南縣興隆鄉東興村。土壤干容重的量化指標是根據深松旋滅整地前后現場取土樣后，由黑龍江省水利工程質量檢測中心在室內測得，詳細結果見表1。

表1 不同土層干容重表

2.2 試驗用儀器、設備

感量1 g電子天平1臺，感量0.01 g電子天平1臺，負壓計3支，SM－2手持式土壤水勢測定儀1臺，高度為15 cm、直徑為10 cm的有機玻璃圓筒3個，其它盛水、加水等輔助設備若干。

3 土壤水分特征曲線測試

3.1 試樣制作

在室內，按照土壤層位，根據土壤干容重和含水量值，按重量將土裝入高度為15 cm、直徑為10 cm的有機玻璃圓筒內，制成高度為10 cm的土柱，并將土柱在水中浸泡24 h。將盛滿水的負壓計陶土頭中間點埋入土柱5 cm高處。每層土壤制作3個土柱試樣，即1個處理3次重復。

3.2 注意事項

土柱試樣制作過程中，要考慮風干土中水的重量;每個負壓計本身都有系統誤差，在測試過程中注意消除;在室溫下進行測試，保證負壓計內水溫與測試環境中的氣溫一致，避免負壓計內水溫變化而影響水勢測試值。

3.3 土壤水分特征曲線測定

3.3.1 土壤水勢、土壤含水量測定

每天分早、中、晚3次，應用手持式土壤水勢測定儀測定土壤水勢，同時對土柱試樣進行稱重，稱得的重量去掉容器和負壓計重量后，可計算出土和水的重量，并可計算出土壤含水量(體積含水量或質量含水量)，最后將測得的土壤水勢、土壤含水量填入記錄表格。以深松旋滅整地后0～10 cm層土壤為例，測試數據見表2。本試驗，受手持式土壤水勢測定儀測量范圍影響，測試的土壤水吸力范圍為0～80 KPa。

3.3.2 繪制土壤水分特征曲線

整理計算出的土壤含水量及與其對應的土壤水勢測定值，并繪制出試樣1、試樣2、試樣3的土壤含水量與土壤水勢對應關系曲線，見圖1、圖2、圖3。將試樣1、試樣2、試樣3測得的數據綜合到一起繪制的曲線，即為0～10 cm層土壤經深松旋滅整地后的水分特征曲線，見圖4。

圖1 試樣1土壤水分特征曲線

圖2 試樣2土壤水分特征曲線

圖3 試樣3土壤水分特征曲線

圖4 0～10 cm層土壤深松旋滅后的水分特征曲線

4 結論

從試驗測得的土壤水分特征曲線圖及對應的關系式可以看出，振動深松旋滅整地后，由于改善了土壤結構，增加了土壤的通透性，重組了土壤團粒結構，致使同土層的土壤水分特征曲線發生了變化。說明振動深松旋滅技術能夠改變土壤的物理性狀，對治理板結嚴重、物理性狀日趨惡化的耕地具有顯著效果。