不同耕作措施对旱地农田土壤物理特性的影响.doc

第 28 卷第 2 期 2010 年 3 月 干 旱 地 区 农 业 研 究 Agricultural Research in the Arid Areas Vol. 28 No. 2 Mar. 2010 　 不同耕作措施对旱地农田土壤物理特性的影响 刘 　爽 ,何文清 ,严昌荣 ,刘 　勤 (中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所 ,农业部旱作节水农业重点开放实验室 , 北京 100081) 　　摘 　要 : 通过在山西寿阳地区设置的田间试验 ,分析比较秸秆还田、免耕覆盖、浅旋耕和常规耕作等 4 种耕作 措施不同时期土壤紧实度、容重、入渗速率、土壤含水量以及土壤温度的变化情况 ,以了解各耕作措施对旱地农田 土壤物理特性的影响程度。结果表明 ,秸秆还田措施除引起旱地农田土壤入渗速率显著降低外 ,其他物理特性与 常规耕作基本一致 ;免耕覆盖措施对旱地农田土壤物理特性的影响最大 ,可导致 0～10 cm 表层土壤紧实度和容重 显著增加 ,土壤入渗速率在播前显著降低 ,但随着生育期推进与其他处理间差异逐渐减小 ,蓄水保墒效果显著 ,同 时会引起土壤温度显著降低 ,播前较常规耕作平均降低 2. 0 ℃;浅旋耕措施则在改善表层土壤紧实度 ,增加土壤入 渗速率方面较秸秆还田和免耕覆盖措施要好 ,土壤含水量显著高于其他处理 ,较常规耕作措施平均能提高 10 % ,但 同时会引起 40～60 cm 土层土壤容重增加。 关键词 : 土壤物理特性 ;耕作措施 ;旱地 中图分类号 : S152. 4 　　文献标识码 : A 　　文章编号 : 100027601(2010) 0220065206 　　随着我国农业水资源紧缺问题的日益严峻 ,以 提高土壤库容和增加土壤蓄水保墒能力为主要目的 1 　资料与方法 免耕覆盖、秸秆还田、浅旋耕等多种耕作措施得到了 1. 1 　试验地概况 [1～3] 。针对不同耕作措施对旱地农业生产 广泛运用 试验地点位于山西省寿阳县宗艾镇 ,地理位置 带来的影响 ,许多学者主要从农田水分、作物产量等 为北纬 37°51′,东经 113°05′,海拔1 130 m。属中纬 [4～8] 。而在长期采用不 方面开展了非常深入的研究 度暖温带半湿润偏旱大陆性季风气候 ,年平均温度 同耕作措施后 ,旱地农田土壤特性发生了一系列的 7. 4 ℃,年降雨量 474 mm ,年蒸发量1 714 mm ,干燥度 改变 ,对其开展相关研究将为揭示不同耕作技术的 在 1. 3～1. 49 之间。土壤为褐土 ,轻壤 ,土层深厚 , 作用机理以及有效运用提供科学依据。 耕层土壤有机质含量为 2. 57 g/ kg ,全 N 1. 04 g/ kg , 前人一些研究表明 ,采用免耕覆盖、秸秆还田等 全 P 0. 79 g/ kg ,碱解氮 106. 4 mg/ kg ,有效磷 4. 97 耕作措施后使得表层土壤容重增大 ,土壤紧实度增 mg/ kg ,有效钾 117. 2 mg/ kg ,pH 为 8. 4。 强 ,进而导致土壤入渗速率降低[9～11] 。也有试验结 2 　试验设计 果表明这些耕作措施能改良土壤特性 ,增强土壤入 试验共设 4 个处理 ,分别为秸秆还田 ,免耕覆 [12～16] 。部分研究结果为大家所共识 ,但也 渗性能 盖 ,浅旋耕和常规耕作 ,具体见表 1。每个处理 3 次 有部分研究结果存在一些差异甚至矛盾 ,如免耕措 重复 ,小区面积为 10 m × 6 m = 60 m2 。一年一熟 ,种 施下表层土壤入渗速率显著降低 ,而土壤含水量又 植作物为春玉米 ,品种为强盛 31 号。2008 年 4 月 得到提高等问题。此外 ,针对作物不同生育时期旱 25 日播种 ,10 月 10 日收获。 地农田土壤物理特性的连续监测和比较分析还很 1. 3 　测定指标和方法 少。为此 ,本试验依托国家旱农试验基地自 2003 年 1. 3. 1 　土壤紧实度测定 　采用美国生产的 6101FS 4 月开始的保护性耕作长期定位试验 ,对长期采用 数字式土壤紧实度仪进行测定 ,测定深度为 45 cm , 不同耕作措施后土壤的紧实度、容重、入渗速率、含 每 2. 5 cm 记录 1 次 ,每个小区 3 次重复。播前测定 水量以及温度等物理特性进行了研究 ,旨在为旱地 1 次 ,播种后每月测定 1 次 ,直至作物收获。 农业耕作技术的有效运用提供科学依据。 收稿日期 :2009208231 基金项目“: 十一五”国家 863 课题“山西半干旱区现代节水农业技术集成基地”(2006AA100220) ;国家科技支撑计划课题“农田水分生 产潜力及适度开发研究”(2006BAD29B01) ;Challenge Program on W