耕作方式和秸稈還田對地力提升的應用優勢

王曉輝+吳君+周巍巍+王興+于夢竹+楊北辰

摘要 介紹土壤深松技術、土壤深翻技術和秸稈還田技術的定義與應用優勢，指出3種技術方法均可打破犁底層，使土壤疏松透氣，調節土壤結構，提升土壤肥力，促進作物增產，對瓦房店地區農業可持續發展具有重要的現實意義。

關鍵詞 耕作方式；土壤深松技術；土壤深翻技術；秸稈還田；應用優勢

中圖分類號 S158 文獻標識碼 A 文章編號 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

瓦房店地區多年來普遍采用單一的耕作方式，導致土壤耕層較淺、跑水跑墑、犁底層增厚、破壞土壤結構。過厚、堅實的犁底層對物質轉移、能量傳遞、水肥氣熱交流、作物根系下伸都非常不利，嚴重阻礙了土壤功能的有效發揮[1]，從而增加作物生產風險，為農業帶來負面效應。因此，采取合理適宜的地力提升模式非常必要，不僅能夠改善土壤理化性狀、提升土壤肥力、增加作物產量，而且對農業可持續發展具有重要意義。

1 土壤深松技術

1.1 定義

土壤深松技術是指用深松鏟或鑿形犁等農業機械疏松土壤而不翻轉土層的一種深耕方法。深松在不攪動土層的前提下，可以打破厚實的犁底層、疏松土壤、透氣保墑，利于作物根系下扎，進而促進根系水肥的吸收，為作物高產打下基礎。

1.2 應用優勢

1.2.1 有利于增強土壤蓄水保墑能力。土壤深松技術可使土壤耕層疏松透氣，加強蓄水保墑能力，利于水分有效滲透到作物根部，增強土壤的抗旱排澇能力；同時，土壤深松技術不攪亂土層，動土量少，減少了表層土壤的水分蒸發[2]。土壤深松技術可增加土層水穩性團聚體和土壤有機碳含量，提高土壤抗侵蝕能力；深松后大部分秸稈、殘茬、雜草莖稈等仍覆蓋于地表，延緩了地表徑流形成，土壤保墑的同時弱化風蝕、水蝕作用，減少土、肥、水的流失，促進農業可持續發展[3]。

1.2.2 有利于改善土壤理化性狀?？椎萝姷萚4]研究表明，土壤深松技術能夠打破犁底層、活化土壤、平衡水熱，使土壤恢復成適宜作物生長的土體結構。采用深松技術的土壤有機質含量、速效氮含量、速效磷含量、速效鉀含量等指標增高，改善了土壤的理化性狀[5]。土壤深松技術可有效降低下層土壤容重，增加土壤滲透性，提高水分利用率，促進根系生長，增強葉片凈光合速率[6]。

1.2.3 有利于土壤養分釋放和保存。土地深松技術可改善土壤團粒結構，增加土壤中氣體的有效交換，增強土壤中微生物活力和礦物質的有效分解，協調促進土壤腐質化、礦質化進程，培肥地力[7]。采用土壤深松技術的土壤耕層結構利于地溫的提高，從而增強了土壤微生物的活性，加快了土壤養分的轉化過程[5]。土壤深松技術對土壤團粒結構和土壤毛細管的破壞較少，利于土壤膠體的形成，土壤膠體負離子可吸附更多的銨根離子供作物吸收，提高了土壤肥料的利用效率[8]。

1.2.4 有利于促進作物的生長發育。土壤深松技術可培植深厚的耕層，利于作物根系下扎，深層作物根量多，可吸收和汲取更深層次、更大范圍的養分和水分，提高作物抗旱、抗澇和抗倒伏能力，且根系下扎深度和根系干物質重量與作物產量成正比[9]。

2 土壤深翻技術

2.1 定義

土壤深翻技術是指使用鏵式犁等農業機械疏松土壤，將表層土壤及地表作物殘茬翻入下層，可使耕層加深、土質松軟，促進土壤熟化，打破土壤堅硬的犁底層，增大土壤孔隙度，增加土壤通透性和有機質含量，改善土壤理化性狀，提高土壤肥力。

2.2 應用優勢

2.2.1 有利于土壤結構的改良。土壤深翻技術可以使耕層加深、土壤疏松綿軟、通氣性增強、保水保墑，有利于種子萌發，促進作物根系生長，增加土壤微生物的呼吸[10]。土壤深翻技術可以有效促進土壤團粒結構的形成，打破土壤板結層，便于土壤有機質的腐熟和分解，提高土壤微生物的活性和數量，促進土壤中速效養分的釋放和礦化養分的增加，對洗鹽壓堿能起到較好的效果，進而達到改良土壤結構的目的[11]。

2.2.2 有利于病蟲草害的防治。土壤深翻技術可將地表及土壤中的病菌、雜草根葉、草種、越冬蟲卵等深埋轉化為肥料，有效改善土壤中含病菌的狀況、消滅雜草、降低蟲卵越冬基數，將地底病蟲翻于地表，使其凍死、干死或者被鳥類啄食，同時使病原菌由于生活環境的改變而不能存活，最終達到減輕翌年病蟲草害發生的目的。進而減少農藥施用量，降低生產成本，減少農藥污染，促進綠色農產品的發展。

2.2.3 有利于作物高產穩產。土壤深翻技術能有效增大葉面積指數、穗位數、穗長和千粒重，降低空稈率，延緩葉片衰老，促進作物根系縱深伸長和橫向分布，促進玉米的增產穩產[12]。土壤深翻技術能將好氧微生物作用的耕作層土壤與下部厭氧微生物作用的原始層土壤進行置換，提高了作物對耕作層氮、磷、鉀及微量元素的總吸收量，促進了作物根系生長延伸；同時將雜草及草根、草種翻到深層，大大減少雜草危害，減少與作物爭肥，確保植物生長的營養供給。提高了作物產量[13]。土壤深翻技術與秸稈還田、有機肥配套使用可加深深翻效應，減少化肥施用量，保證糧食安全和農業可持續發展[14]。

3 秸稈還田

3.1 定義

秸稈還田是指把作物秸稈直接或堆積腐熟后施入土壤中。因為秸稈是農業生產中主要的副產品，含有大量的有機質和各種營養元素[15]，所以將秸稈還田能有效改良土壤，避免秸稈焚燒引起的資源浪費和環境污染。合理利用資源、提升地力的同時又可以保護環境，對發展高產、優質農業起重要作用。

3.2 應用優勢

3.2.1 有利于土壤理化性狀的改善。秸稈還田具有雙向調節溫度的功能，高溫時降低土壤溫度，低溫時升高土壤溫度[16]。研究表明，秸稈還田可以增加土壤孔隙度，降低土壤密度和土壤容重，增加田間持水量，減少土壤水分蒸發，防止土壤板結，有效改善土壤理化性狀[17]。另外，秸稈還田可增加土壤中堿解氮、速效磷、速效鉀的含量，提升養分供應水平[18]；同時也增加土壤中鋅、鐵、錳、鎂等微量元素的含量[19]。秸稈還田還具有調節土壤酸堿性的作用，使酸、堿性土壤向中性土壤轉變[20]。

3.2.2 有利于土壤肥力的提升。研究發現，秸稈還田可以增加土壤中0.25～1.00 mm微團聚體和團聚體含量，有利于土壤中水穩性團粒的形成[21]。秸稈的土壤覆蓋還田和土壤深翻還田均能增加土壤中的微生物含量。土壤微生物具有促進腐殖質的形成和有機質分解的作用，從而起到培肥地力的作用[22]。

3.2.3 有利于作物產量的提高。秸稈還田有助于土壤水、肥、氣、熱等因素的協調發展，提升作物根系活力，為作物生長發育提供良好條件[23]。相關研究表明，秸稈還田能夠促進作物地上部分的生長發育，擴大根系生長空間，使株高、莖粗、單株葉面積和地上部干物質重增加，最終達到作物產量提高的目的[24]。

4 結語

瓦房店地區長期實行土壤淺耕，造成土壤有效活土層淺、犁底層上移增厚、土壤緊實、土壤肥力低下、土壤結構破壞，影響作物根系生長，導致作物產量下降。同時，由于大量作物秸稈焚燒，不僅浪費了資源，而且污染了環境。近年來，機械化深松、深翻技術和秸稈還田技術作為農業生產中重要的增產技術措施，其推廣應用可有效改善土壤理化性狀、恢復土壤結構、提升土壤肥力、增加產量、保護環境。但機械化深松、深翻技術和秸稈還田不是單一的作業方式，如秸稈還田與深松配合作業、秸稈還田與深翻配合作業、深翻與有機肥施用配合作業等均可增強地力培肥效應。今后，在農業產業機械化、規模化的大背景下，要進一步形成合理、適宜的地力提升模式，為瓦房店地區農業可持續發展打好基礎。

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