免耕對土壤特性的影響

耕作是農業生產的一項重要技術措施，不同的耕作方式通過影響土壤的理化性質等，進而影響作物的生長發育、產量形成和品質特征等。本文主要概括免耕對土壤性狀的影響，為該技術措施的應用提供科學依據。

一、免耕對土壤物理性質的影響

（一）免耕對土壤容質量的影響

容質量是土壤的重要物理指標之一，用來衡量土壤的松緊程度。關于免耕對土壤容質量的影響作用，研究中沒有統一的結論，存在著較大分歧。有些研究認為免耕使得土壤容質量增加，但有些研究認為免耕降低了土壤容質量。在其中一項研究中，少免耕的土壤容質量都較翻耕的低，與常規耕作相比，免耕5年后土壤容質量在0～5 cm的<

7.5%、在10～15 cm的<5.6%、在20～25 cm的<2.6%。也有研究指出，免耕對土壤容質量影響不大，與傳統耕作無差別。

（二）免耕對土壤水分的影響

土壤水分是作物生長發育所需水分的重要來源，其含量高低直接影響著作物的生長狀況。不同的耕作方式通過改變土壤結構、影響地表蒸發量等來影響土壤含水量。免耕避免了土壤擾動，大孔隙數量減少，中小孔隙數量增加。有研究指出，小麥免耕和玉米免少耕能顯著增加<0.005 mm小孔隙和減少0.05 mm 大中孔隙水分蒸發量，從而表明免耕具有良好的保水能力。雖然免耕保水能力增強，免耕處理土壤含水量高于翻耕，但其水分利用效率低于翻耕。

（三）免耕對土壤溫度的影響

土壤溫度對作物根系的生長發育有重要影響。耕作措施改變了土壤結構，影響土壤導熱能力，從而引起土壤溫度大小變化，進而影響作物根系活性。研究表明，免耕對土壤溫度的影響隨著時間季節的變化呈現出不同的影響作用。在冬小麥生長前期，旋耕和翻耕處理0～20 cm土層比免耕高，而4月以后免耕有更高的土壤溫度。

二、免耕對土壤養分狀況的影響

（一） 免耕對土壤有機質質量分數的影響

土壤有機質質量分數的高低取決于土壤原有有機質的礦化和外源有機物的補充。免耕等保護性耕作措施有利于土壤有機碳質量分數增加。研究發現，二氧化碳釋放量隨著翻耕深度的增加而增加，翻耕時的二氧化碳釋放量均大于免耕，說明耕作條件下，土壤有機質礦化強烈，而免耕處理避免了土壤擾動，可以改善土壤結構，有利于土壤有機質積累，提高了土壤供肥能力，從而保證作物高產穩產。同時由于秸稈殘留和覆蓋，在免耕處理條件下，土壤有機質主要集聚在土壤

表層。

（二）免耕對土壤氮磷鉀質量分數的影響

關于免耕對土壤養分的影響沒有統一結論。有研究表明，保護性耕作可顯著增加氮素在土壤中的累積，全氮和堿解氮質量分數隨著保護性耕作年限的增加而增加。連續免耕 8 年，土壤中全氮質量分數達到3.1 g/kg，速效磷質量分數和速效鉀質量分數分別提高了95.8%、61.0%。但有試驗指出，連續免耕6年，在0～20 cm比常規耕作土壤層次的速效磷質量分數低 63.88%，速效鉀質量分數高25.64%。也有研究表明，免耕和翻耕土壤耕作層的氮素儲量相當，不同之處僅在于免耕土壤中氮主要分布于表層，而耕翻土壤中，上下層全氮質量分數相差較小，分布較為均勻。連續免耕對土壤速效磷和速效鉀的影響程度還因土壤質地的不同以及隨著時間的推移而出現差異。對黏土而言，連續免耕各土層的速效磷均有增加，而中壤土免耕后，歷年各土層速效磷均出現下降。在水稻田進行免耕拋秧，免耕1年后黏質土速效鉀質量分數增長12%，免耕2年后降低16%～33%；而中壤土免耕后，速效鉀呈現上升的趨勢，免耕1年后升幅為0.6%～33%，免耕2年后升幅為3%～18%。大量研究均指出，長期免耕使得土壤養分在表層富集。

三、免耕對土壤生物性質的影響

土壤微生物狀況是反映土壤質量的一項重要指標，免耕對土壤微生物的影響作用明顯。研究表明， 免耕具有較穩態的土壤環境和較穩態的生物類群，兩者有極其顯著的相關性。同常規耕作相比，免耕土壤有更豐富多樣的土壤微生物、線蟲、節支動物，能顯著提高土壤微生物的數量及活性。免耕處理的微生物趨于集中在0～7 cm的土層中，該層微生物數量占土層總和的52%～73%；而翻耕處理則相對均勻分布于0～7 cm和7～14 cm土層中， 0～7 cm土層中微生物數量占土層總和的24%～56%。免耕結合秸稈還田較傳統耕作對土壤微生物生理類群的影響作用更大，在耕層中固氮菌、氨化細菌、纖維素分解菌分別增長了24.8%、10.1%和65.4%。然而有研究指出，長年免耕會對細菌產生抑制作用，但是短期試驗系統下，多數研究認為耕作對細菌產生輕度抑制，通常情況下耕作會減少土壤中微生物總量。

總之，免耕可以說是保護性耕作的核心內容，該項技術措施能夠有效減少地表徑流和土壤水分蒸發，起到蓄水保墑的作用，特別適用于在降水量少的干旱、半干旱地區推廣應用，如我國西北地區。免耕尤其免耕覆蓋較好地維持了土壤結構和土壤肥力，增加了土壤的通透性，為植物的生長創造了良好的土壤環境。同時，由于免耕減緩了地表徑流，土壤養分損失減少，從而可達到減少農業環境的面源污染、降低農業生產成本的目的。免耕技術是提高農業尤其旱地農業綜合生產能力的有效途徑，而且對改善生態環境、提高農業生產效益以及我國農業的可持續發展有重要意義。