不同整地方式對風沙土玉米地土壤緊實度的影響

張有利，李 娜，王孟雪，張玉先

（1.黑龍江八一農墾大學 農學院，黑龍江 大慶163319；2.黑龍江八一農墾大學 測試中心，黑龍江 大慶163319）

玉米是黑龍江省西部風沙土區主要栽培作物之一，但由于氣候干旱、土壤貧瘠、施肥不合理等原因，使該地區玉米產量始終處于較低的水平，因此如何采取適宜的栽培技術措施，充分發揮其生產力，是當前風沙土區玉米生產進一步獲得高產的關鍵之一［1－4］。黑龍江省非常重視整地工作，尤其是秋整地。以機械深松為重點的秋整地工作，能夠有效地改善土壤狀況，增強土壤抗災能力，為農業實現穩產和高產，促進農業增效、農民增收起到關鍵作用［5］。不同的耕作措施對土壤環境的影響，特別是土壤的緊實狀況影響差異較大，在國外，機械化發達地區把土壤耕作的研究注意力轉移到土壤環境保護上，在研究大型機械化土壤作業時，發現存在一些嚴重的問題，耕作的有益作用常被土壤壓實的副作用所抵消，土壤耕層不是越耕越好，而是土壤環境被破壞得越來越嚴重［2］。在進行耕作的過程中，由于輪子的巨大壓力，土壤緊實度越來越大，土壤通透性變壞、排水不暢，既加大了水土流失，也會使土壤漬水，造成土壤鹽漬化，降低土壤質量［6］。也有學者研究認為過分強調淺耕、少耕甚至免耕這些不利于緩解土壤疲勞的耕作措施已經表現出了肥力的不可持續性［7］。可見，研究農業生產中的耕作措施對土壤緊實度的影響具有重要意義。

研究區以種植玉米為主，風沙化、風蝕狀況影響了該地區農業的可持續發展，農田土壤肥力下降，生產能力不高，已成為困擾該地區農業發展的癥結，如得不到徹底解決，勢必影響該地區農業發展。土壤沙化、風蝕面積擴大、生產力水平低下的根本原因，其實是該地區常年自然環境惡化造成的，而生產中耕作技術的不合理，無疑起到了推波助瀾的作用。

本文在前期研究基礎上［8－9］主要圍繞泰康縣（杜爾伯特蒙古族自治縣）風沙土的干旱保墑耕作技術進行研究。通過發展玉米原壟卡種、旋耕原壟卡種等耕作措施，改善土壤的緊實狀況，減弱沙化速度，減少非生產性消耗，降低蒸發量，增加土壤含水量，保證播種質量，增強壯苗，提高作物產量，為黑龍江中低產田類型之一的風沙土的玉米耕作改良提供科學參考。

1 研究區概況

試驗區位于泰康縣農業科技站，泰康縣地處松嫩平原的最低平部分，地勢開闊平坦，起伏不大，海拔高度一般為135～145m，從北向南略有傾斜。最高處為馬場大山，海拔198.8m，最低處為東南邊緣拉海泡子，海拔127.4m。嫩江河灘的海拔高度北部137～136m，往南漸低至南邊界約131m。嫩江流經本縣，江水帶來了大量的泥沙，在風力搬運下，形成了砂崗與低平地相間的微波起伏的風沙地貌景觀。因該地區排水不暢，地表水長期不能外流，加上氣候干旱，年蒸發量大于降雨量，以蒸發耗水為主，使可溶性鹽分逐漸積聚于地表，所以湖泡多、含鹽堿，并在低平地形成大面積鹽漬化土壤和鹽堿斑。試驗地海拔高度為149m，位于東經124°26′22.41″—124°26′27.18″；北緯46°47′28.04″—46°47′30.62″，不同處理方式的具體土壤性質見表1。

表1 不同試驗處理及種植方式

2 緊實度測定方法及數據分析

2.1 緊實度測定方法

土壤緊實度測定：在2011年玉米播前、播后、收獲后測定三次，用SC900土壤緊實度測定儀，土壤緊實度的測定單位為kPa，SC900數字式土壤緊實度測定儀的空間分辨率為2.5cm，壓力分辨率為35kPa（精確度為35kPa），最大量程為0—40cm，測壓為7 000kPa，本試驗是以2.5cm為間距逐層測定土壤剖面0—40cm深度范圍內的緊實度。

2.2 數據分析

數據處理和分析采用 Excel 2003和Spss 17.0進行，兩兩比較采用SNK－q檢驗法。

3 結果與分析

緊實度是土壤重要的物理性狀之一，可以作為評價不同耕作措施對土壤質量影響程度的主要指標之一。研究不同耕作方式下土壤特別是風沙土的緊實度變化情況，對于了解風沙土的改良有重要意義。通過合理的耕作措施，改變土壤各層次的松緊狀況，從而在風沙瘠薄農田起到保土保墑的作用。本研究春季數據分析結果見表2。

表2 不同耕作措施對春季土壤緊實度的影響 kPa／cm2

從表2可以看出，不同耕作措施沙土0—10cm土壤緊實度之間沒有差異，但是免耕最緊實，原壟卡種最松散，這與取測定點為壟臺中間有關。從不同耕作措施沙土10—20cm土壤緊實度來看，破壟種（緊實度較大）和其余耕種措施之間差異極顯著，其余措施無差異，但是免耕要大于其它措施，原壟卡種開始變大，大于旋耕種；從不同耕作措施沙土20—30cm土壤緊實度來看，破壟種、原壟卡種和旋耕種、免耕之間差異極顯著，破壟種、原壟卡種相互之間沒差異，它們要遠遠大于旋耕種、免耕，這有利于保水，防止土壤滲漏。再往深層＞30cm，原壟卡種、免耕和旋耕種之間差異極顯著，其他耕作措施之間沒差異，詳細的土壤緊實度變化情況，見圖1，圖2，圖3，圖4。

圖1 不同耕作措施對春季每10cm土壤緊實度的影響

圖2 不同耕作措施對春季每2.5cm土壤緊實度的影響

圖3 不同耕作措施對夏季每2.5cm土壤緊實度的影響

圖4 不同耕作措施對秋季每2.5cm土壤緊實度的影響

4 結論與討論

不同的耕作方法明顯影響作物主要根區0—40 cm范圍內土壤的緊實度。當前黑龍江省生產上多采用破壟種耕作方法，使得土壤耕層，尤其是20cm以下耕層較為緊實，這不同程度地制約著作物根系的延伸，通過原壟卡種，旋耕原壟卡種等耕作方式，能夠使土體變得疏松，其效果在玉米生育的全過程中有所體現。

旋耕能使表層土壤相對較為疏松，但35cm以下土層由于受機械鎮壓作用，土壤緊實度明顯高于表層，通過對該地區土壤緊實度的研究，發現該地區風沙土緊實度高，底層土壤的緊實度已經達到了制約根系延伸的水平。當地常見的破壟種使得土體緊實化的現象表現得較為明顯，使得土壤質量具有不可持續的基本觀點。而旋耕原壟卡種具有明顯改善20cm以下土壤緊實度，而0—20cm土壤緊實度和其它耕作措施差異不大的效果，這保證了土壤表層不受風蝕而根系層20—40cm變得疏松，是值得推廣和應用的一種耕作措施。

［1］ 洪曉強，趙二龍，宋宏偉.秸稈覆蓋對農田土壤水分及玉米生長的影響［J］.中國農學通報，2006，21（8）：177－179.

［2］ 張強，晉清源.旱地玉米地膜覆蓋施肥技術的研究［J］.干旱地區農業研究，1994，12（2）：27－31.

［3］ 卜玉山，苗果園，邵海林，等.對地膜和秸稈覆蓋玉米生長發育與產量的分析［J］.作物學報，2006，32（7）：1090－1093.

［4］ 王喜慶，李生秀.地膜覆蓋對旱地春玉米生理生態和產量的影響［J］.作物學報，1998，24（3）：348－353.

［5］ 王繼福，李連文.秋整地的限制因素及對策［J］.中國農村小康科技，2010（5）：61－62.

［6］ 崔偉.農業與環境沖突有哪些［J］.中國人口·資源與環境，2000，10（1）：84－85.

［7］ 張興義，隋躍宇.農田黑土機械壓實及其對作物產量的影響［J］.農機化研究，2002（4）：64－67.

［8］ 王孟雪，張玉先.耕作措施對黑龍江省風沙土區玉米生長發育及產量的影響［J］.水土保持通報，2013，33（4）：59－63.

［9］ 王孟雪，張有利，張玉先.黑龍江風沙土區不同耕作措施對玉米地土壤水分及產量的影響［J］.水土保持研究，2012，19（6）：245－248.