集約化生產模式下耕作對土壤物理性質的影響及效應分析.pdf

1、針對現代集約化農作區(qū)土壤長期處于高度的生產負荷狀態(tài)，輪作休閑、深翻曬田和有機肥施用等養(yǎng)地措施得不到施行，土壤質量發(fā)生了明顯的變化，制約了作物根系延伸，降低了土壤的抗逆性能等問題，本研究在陜西關中頭道塬上開展了不同耕作模式條件下土壤堅實度、主要根區(qū)土壤空氣質量、土壤水分狀況、溫度變化特征以及作物根系分布特征等問題研究，意在查明長期集約化耕作模式下農田土壤物理性質演變規(guī)律及其效應的研究，為當前生產和土壤管理制度的可持續(xù)性評估提供科學依據，同

2、時對于尋求更為科學的土壤管理和利用措施有極為重要的科學價值。獲得了如下主要研究結果： 1.耕作模式對于土壤CO2釋放和土壤空氣中CO2通量有著一定影響(1)旱地農田在小麥生育期間土壤CO2釋放通量過程呈現出明顯階段特征。以播種后秋季為最高、豎年4月初小麥拔節(jié)．孕穗期為第二次峰值，在小麥越冬期和成熟期為兩個低谷值。旋耕和深耕對土壤CO2釋放通量的作用效應在休閑田有明顯的反應。玉米生育期間土壤CO2釋放通量變異特征因耕作和作物種植制

3、度有顯著差異。 (2)小麥生育期間旱地農田主要根區(qū)范圍土壤剖面CO2釋放通量始終呈現出由下層向上層遞減梯度特征；旱地土壤剖面CO2通量梯度與有機物質含量梯度完全不同，證實土壤水熱條件以及物理狀態(tài)是左右土壤空氣質量的主導因子。不同的耕作模式影響到土壤剖面上CO2通量的變異過程。一般旋耕處理土壤內部CO2通量比深耕處理高，其變化過程也比深耕處理相對平緩。 (3)土地利用情況、耕作模式都影響到土壤CO2的累計釋放量。小麥生育期

4、間土壤CO2累計釋放總量總是以旋耕>深翻，種植作物區(qū)琳閑，以旋耕種小麥田CO2累計釋放總量為最大，以深耕休閑處理為最低。 2.耕作模式影響到作物生育期間土壤的緊實度。 (1)不同的耕作模式明顯地影響到作物主要根區(qū)0～40cm范圍內土壤的緊實度。旋耕只能使表層0～15cm土層相對較為疏松，但15～40cm土層土壤緊實度明顯的高于表層，根據前人提出有關評價指標初步認為，該層土壤緊實度已經達到了制約根系延伸的水平。旋耕使得土體

5、緊實化的現象表現得較為明顯。證實現代旋耕模式使得土壤質量具有不可持續(xù)的基本觀點。在小麥整個生育期基本上都保持著深耕松土的效應。 (2)土壤緊實度與質地類型(粘粒含量)、有機質含量和土壤含水量有很密切的關系。在土壤質地類型一定、土壤有機質貧乏土壤中，土壤含水量是影響緊實度主要因素。深翻和旋耕，種植作物與休閑，土壤水分狀況差異是決定土壤緊實度差異的主要原因。 3.土壤耕作模式影響的土壤其它物理性狀。 (1)土壤耕作模

6、式影響土壤溫度的變異幅度。深翻松土增加土壤溫度的相對穩(wěn)定性。 (2)長年集約化機械耕作在土壤形成了一個緊實的犁底層，對土壤團聚體的穩(wěn)定性有很大的影響，深翻耕作可以改善0～20cm耕層土壤團聚體的穩(wěn)定性，對干旱地區(qū)有效利用降水有重大的作用，同時表層土壤團聚體穩(wěn)定性高可以減少水土流失，對保護西北地區(qū)生態(tài)環(huán)境有重要作用。 4.土壤耕作模式影響到作物根系生長長年的旋耕對土壤的物理性質的影響，對作物生長產生了不利的影響，影響了作物