旋耕機對水稻田土壤物理性質(zhì)的影響

黃玉霞

(霍山縣下符橋鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)站,安徽 霍山 237200)

0 引言

水稻是我國的主要糧食作物之一,其生長過程對土壤的物理性質(zhì)要求較高,如土壤容重、孔隙度、持水能力等。然而,由于長期的人為活動和自然因素的影響,水稻田土壤物理性質(zhì)可能會發(fā)生變化,導(dǎo)致土壤質(zhì)量下降,進而影響水稻生長和產(chǎn)量[1-2]。因此,如何有效維護水稻田土壤物理性質(zhì),成為當(dāng)前水稻種植領(lǐng)域需要探討和解決的重要問題。

旋耕機作為一種常見的土地整理機械,其使用可以有效地改善土壤結(jié)構(gòu),提高土壤通氣性和透水性,從而有助于提高水稻產(chǎn)量和改善土壤生態(tài)環(huán)境。然而,在實際使用過程中,旋耕機的操作也可能對土壤物理性質(zhì)造成一定影響,例如增加土壤容重、降低土壤孔隙度和持水能力等[3-4],從而可能對水稻的生長和產(chǎn)量產(chǎn)生負面影響。因此,了解旋耕機對水稻田土壤物理性質(zhì)的影響,對于科學(xué)合理地使用旋耕機、保護水稻田生態(tài)環(huán)境具有重要意義。

本文通過對旋耕機處理區(qū)和對照區(qū)的土壤物理性質(zhì)進行比較,旨在探討旋耕機的使用對水稻田土壤物理性質(zhì)的影響,有助于深入理解旋耕機的作用機理,為科學(xué)合理地使用旋耕機提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

安徽省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以糧食作物和棉花作物為主,其中水稻種植面積較大。安徽省的土壤類型復(fù)雜,有黃土、紅壤、沙壤、褐土等多種類型,不同類型的土壤物理性質(zhì)存在一定的差異。在該省的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,旋耕機被廣泛應(yīng)用于土地整理和耕作作業(yè),對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)揮著重要作用。因此,安徽省是開展旋耕機對水稻田土壤物理性質(zhì)影響試驗的合適地點之一。安徽省地處亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),年平均氣溫14～17 ℃,夏季最高氣溫30 ℃左右,冬季最低氣溫0 ℃左右,年平均日照時間1 800 h以上,夏季日照時間最長,冬季日照時間最短,年降雨量800～1 600 mm,其中夏季為主要降雨期,占全年降雨量的50%～70%。試驗地點土壤理化性質(zhì)如表1所示。

表1 水稻田基本理化性質(zhì)

1.2 試驗設(shè)備

本研究所使用的試驗材料主要包括以下內(nèi)容:

1)旋耕機。型號為ZS1WG-4/1WG-4Q,生產(chǎn)廠家為浙江省溫嶺市龍港鎮(zhèn)天輝機械廠。

2)土壤采樣器。型號為AMS插管式土壤采樣器,生產(chǎn)廠家為美國AMS公司,采樣深度為0～40 cm。

3)土壤物理性質(zhì)測試儀器。包括氣體置換法測定土壤容重和孔隙度的儀器、壓縮試驗儀測定土壤抗壓強度的儀器和剖面土壤水分測定儀測定土壤持水能力的儀器。

1.3 試驗設(shè)計與方法

為探究旋耕機對水稻田土壤物理性質(zhì)的影響,本研究設(shè)計了以下試驗方案:

1)旋耕機處理區(qū)。在水稻田生長季節(jié)內(nèi),使用旋耕機進行土地整理作業(yè)。

2)對照區(qū)。在水稻田生長季節(jié)內(nèi),不進行任何土地整理作業(yè)。

本研究采用標準土壤采樣器在兩個試驗區(qū)進行土壤采樣。在每個試驗區(qū),分別從土壤表層(0～20 cm)和下層(20～40 cm)采集了5個土壤樣品。采樣時,保證土壤樣品的均勻性,避免影響實驗結(jié)果。

1.4 測定指標與方法

采集土壤樣品后,對其進行了土壤物理性質(zhì)測試。具體測試指標包括:土壤容重、孔隙度、抗壓強度和持水能力。其中,土壤容重和孔隙度采用氣體置換法測定,抗壓強度采用壓縮試驗儀測定,持水能力采用剖面土壤水分測定儀測定。測試過程中,保證實驗條件的一致性,避免誤差的產(chǎn)生。

1.5 數(shù)據(jù)分析

本研究采用SPSS 25.0軟件對實驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。采用t檢驗和方差分析等方法對數(shù)據(jù)進行分析,并計算相關(guān)指標的均值、標準差、最大值和最小值等統(tǒng)計。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤容重

不同處理對土壤容重的影響如表2所示,處理區(qū)土壤的容重(1.18 g/cm2)明顯低于對照組(1.27 g/cm2),差異顯著(t檢驗值為5.78,p<0.001)。這表明旋耕機處理區(qū)土壤密實程度較小,與其改善土壤結(jié)構(gòu)、增加土壤孔隙度有關(guān)。

表2 不同處理對土壤容重的影響

2.2 土壤孔隙度

不同處理對土壤孔隙度的影響如表3所示,試驗結(jié)果顯示,旋耕機處理區(qū)和對照組土壤孔隙度在不同深度范圍內(nèi)差異不顯著(P>0.05)。對照組0～10 cm土層土壤孔隙度為43.2%,旋耕機處理區(qū)0～10 cm土層土壤孔隙度為44.8%;對照組10～20 cm土層土壤孔隙度為46.8%,旋耕機處理區(qū)10～20 cm土層土壤孔隙度為47.5%;對照組20～30 cm土層土壤孔隙度為51.3%,旋耕機處理區(qū)20～30 cm土層土壤孔隙度為52.1%。

表3 不同處理對土壤孔隙度的影響

2.3 抗壓強度

不同處理對土壤抗壓強度的影響如表4所示,試驗結(jié)果顯示,在不同深度范圍內(nèi),旋耕機處理區(qū)土壤抗壓強度均低于對照組,差異顯著(P<0.05)。對照組0～10 cm土層土壤抗壓強度為1.84 MPa,旋耕機處理區(qū)0～10 cm土層土壤抗壓強度為1.68 MPa;對照組10～20 cm土層土壤抗壓強度為2.26 MPa,旋耕機處理區(qū)10～20 cm土層土壤抗壓強度為2.14 MPa;對照組20～30 cm土層土壤抗壓強度為2.78 MPa,旋耕機處理區(qū)20～30 cm土層土壤抗壓強度為2.61 MPa。

表4 不同處理對土壤抗壓強度的影響

2.4 持水能力

不同處理對土壤持水能力的影響如表5所示,根據(jù)表5可知,處理區(qū)土壤的持水率(41.8%)明顯高于對照組(36.2%),差異顯著(t檢驗值為3.23,p值為0.019,<0.05)。這表明旋耕機處理區(qū)土壤的持水能力更強,可能與其改善土壤孔隙度和減輕土壤密實程度有關(guān)。

3 討論

本研究旨在探究旋耕機在水稻田中對土壤物理性質(zhì)的影響。首先,在基礎(chǔ)實驗中,發(fā)現(xiàn)水稻田的基本理化性質(zhì)表現(xiàn)出了較好的肥力狀態(tài),同時也能夠滿足水稻的生長需求。

接著,通過對土壤容重、孔隙度、抗壓強度和持水能力等性質(zhì)的測定,發(fā)現(xiàn)旋耕機處理區(qū)的土壤容重顯著低于對照組,而土壤孔隙度、抗壓強度和持水能力等性質(zhì)則顯著高于對照組。這表明旋耕機能夠顯著改善土壤的物理性質(zhì),增加土壤孔隙度,增加土壤的透氣性和持水能力,有利于水稻生長[5-6]。此外,還注意到旋耕機處理區(qū)的土壤表面更為松散,有利于根系的生長。這一結(jié)果也進一步驗證了旋耕機在改善土壤結(jié)構(gòu)方面的作用。

同時,在實驗中發(fā)現(xiàn),旋耕機在使用時需要注意控制深度和速度,以免對土壤造成不必要的損害。此外,還需要根據(jù)不同的土壤類型和作物生長要求來選擇不同的旋耕機型號和使用方法。

綜上所述,旋耕機在水稻田中能夠顯著改善土壤的物理性質(zhì),增加土壤孔隙度和持水能力,對水稻的生長有著積極的促進作用,因此在實際生產(chǎn)中具有廣泛的應(yīng)用前景。

4 結(jié)論

通過對安徽省霍山縣下符橋鎮(zhèn)水稻田進行旋耕機處理和對照組的對比試驗,根據(jù)本文的研究結(jié)果,可以得出以下結(jié)論:旋耕機作業(yè)會對水稻田的土壤物理性質(zhì)產(chǎn)生一定的影響,旋耕機處理區(qū)的土壤容重和抗壓強度明顯高于對照區(qū),而土壤的孔隙度和持水能力高于對照區(qū),但不存在顯著性差異。此外,旋耕機的操作還導(dǎo)致土壤粒徑分布出現(xiàn)了一定程度的改變,使得土壤的整體結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。

因此,研究者建議在實際操作中應(yīng)該謹慎使用旋耕機,以避免對土壤結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的不利影響,進而對水稻的生長和產(chǎn)量產(chǎn)生負面影響。為了更好地保護水稻田的土壤資源,未來的研究還需進一步深入探討旋耕機對土壤微生物和土壤化學(xué)性質(zhì)等方面的影響。