不同耕作措施對農田土壤理化性質和作物產(chǎn)量的影響.pdf

1、渭北旱塬地處陜西關中平原以北、陜北丘陵溝壑以南，該地區(qū)屬暖溫帶易旱區(qū)，蒸發(fā)量約為1832mm，降水量約為536mm，且主要集中在7-9月份。耕作措施對該地區(qū)土壤影響巨大，在干旱半干旱地區(qū)通過耕作措施是蓄水保墑的重要途徑，不同的耕作措施對土壤產(chǎn)生的擾動不同，從而對土壤的性質也會產(chǎn)生不同的影響。長期的單一耕作會對土壤產(chǎn)生不利的影響，而保護性耕作，尤其是與秸稈還田相結合的耕作措施受到了更高的重視。鑒此，以渭北旱塬黑壚土8年(2007-2015

2、)定位試驗為研究對象，在冬小麥-春玉米輪作和春玉米連作兩種種植模式和3種施肥（平衡施肥、低肥、常規(guī)施肥）措施下，研究了輪耕如免耕/深松(NS)、深松/翻耕(SC)、翻耕/免耕(CN)和連年單一耕作如免耕(NN）、深松(SS)、翻耕(CC)對土壤理化性質及作物產(chǎn)量的影響，為黃土高原黑壚土地區(qū)的合理耕作和耕層構建提供理論和技術支撐。研究結果如下:
　　(1)不同耕作措施對土壤物理性質的影響
　　從不同層次上來看，在0-10cm土

3、層，與翻耕(NN)、免耕(CC)處理相比，輪耕處理土壤容重差異不顯著，容重的降低主要表現(xiàn)在10cm以下土層;6種耕作處理的土壤容重均隨著土層的加深呈增大的趨勢。不同施肥處理間容重差異不顯著。
　　從0-50cm土層來看，在麥玉輪作種植方式下，與傳統(tǒng)翻耕(CC)相比，免耕/深松(NS)處理的容重降低了4.7％～7.3％，翻耕/免耕(CN)的降低了2.0％～6.7％，深松/翻耕(SC)的降低了2.7％～4.6％，深松(SS)的降低了3

4、.4％～7.2％;在玉米連作種植方式下，與傳統(tǒng)翻耕(CC)相比，免耕/深松(NS)處理的容重降低了0.7％～4.0％，翻耕/免耕(CN)的降低了2.7％～4.6％，深松/翻耕(SC)的降低了0.7％，深松(SS)的降低了1.3％～3.9％。輪耕能夠降低土壤容重，起到改善土壤結構的作用。其中免耕/深松(NS)、翻耕/免耕(CN)要優(yōu)于深松/翻耕(SC);深松(SS)處理也有利于降低土壤容重。
　　不同耕作處理對土壤緊實度的影響與對土

5、壤容重的影響表現(xiàn)出相同的變化趨勢，且二者之間存在極顯著的正相關關系。
　　(2)不同耕作措施和施肥對土壤養(yǎng)分的影響
　　從不同土層來看，與翻耕(CC)處理相比，3種輪耕處理、免耕(NN)、深松(SS)的養(yǎng)分含量在0-10cm土層增加較明顯，而10cm以下土層增加的規(guī)律不明顯。
　　從0-50cm土層來看，3種施肥間比較發(fā)現(xiàn)，土壤養(yǎng)分整體表現(xiàn)為平衡施肥高于低肥、常規(guī)施肥。在平衡施肥條件下，麥玉輪作種植方式下的翻耕/免耕(

6、CN)處理的全氮、堿解氮含量最高，較翻耕(CC)處理高1.3％～8.0％，免耕/深松(NS)處理的全磷、速效磷含量最高，較翻耕(CC)處理高8.9％～9.2％，免耕(NN）處理的全鉀、速效鉀含量最高，較翻耕(CC)處理高5.0％～16.6％。在平衡施肥條件下，玉米連作種植方式下的翻耕/免耕(CN)處理的全氮、堿解氮含量最高，較翻耕(CC)處理高9.1％～24.0％，免耕/深松(NS)處理的全磷、速效磷含量最高，較翻耕(CC)處理高8.9

7、％～54.6％，免耕(NN)處理的全鉀含量最高，較翻耕(CC)處理高7.5％，翻耕/免耕(CN)處理的速效鉀含量最高，較翻耕(CC)處理高38.2％。
　　綜合分析2種種植模式下的土壤養(yǎng)分，與翻耕(CC)處理相比，3種輪耕措施均能有效改善土壤養(yǎng)分含量，其中以與免耕相結合的輪耕，即翻耕/免耕(CN)、免耕/深松(NS)輪耕的效果較好。
　　(3)不同耕作措施對土壤碳儲量的影響
　　與傳統(tǒng)翻耕(CC)相比，進行合理的輪耕均

8、有利于增加0-35cm土層中有機碳的儲量。在麥玉輪作種植方式下，免耕/深松(NS)、深松/翻耕(SC)、翻耕/免耕(CN)分別較深松(SS)、翻耕(CC)處理的有機碳儲量增加5.9％～12.2％、3.1％～9.3％、12.2％～18.8％，且以翻耕/免耕(CN)處理增幅最大;在玉米連作種植方式下，免耕/深松(NS)、深松/翻耕(SC)、翻耕/免耕(CN)處理的有機碳儲量均高于單一耕作處理，與翻耕(CC)處理相比，三者分別較翻耕(CC)增

9、加10.8％、3.5％、10.4％，且以免耕/深松(NS)處理增幅最大。
　　耕作措施不僅影響有機碳的儲量，還影響到有機碳的構成。兩種種植模式下，與免耕進行輪耕的耕作措施更有利于總有機碳含量、顆粒有機碳含量、易氧化有機碳含量的增加，并且均高于傳統(tǒng)翻耕(CC)。長期的單一耕作模式（深松、翻耕）不利于土壤中有機碳的固定和累積，且土壤有機碳儲量的增加主要受顆粒有機碳含量、易氧化有機碳含量的制約。
　　土壤有機碳的儲量受種植模式的影

10、響。相同耕作間比較發(fā)現(xiàn)，玉米連作田比麥玉輪作田更有利于碳儲量的保存。與免耕相結合的輪耕措施，即翻耕/免耕(CN)、免耕/深松(NS)輪耕相對于其它耕作模式具有更好的土壤有機碳扣留效果。
　　(4)不同耕作措施對作物產(chǎn)量的影響
　　在麥玉輪作種植方式下，8年的冬小麥產(chǎn)量表現(xiàn)為輪耕高于單一耕作，翻耕(CC)產(chǎn)量最低，其中免耕/深松(NS)、翻耕/免耕(CN)分別比翻耕(CC)的冬小麥產(chǎn)量高15.4％、19.4％，差異達到顯著水平

11、。6種耕作措施之間玉米產(chǎn)量表現(xiàn)為NS＞CN＞SC＞SS＞NN＞CC，處理間差異不顯著。在玉米連作種植方式下:8年的春玉米產(chǎn)量表現(xiàn)為輪耕高于單一耕作，其中翻耕/免耕(CN)處理的春玉米產(chǎn)量比翻耕(CC)處理高29.7％(差異顯著)。輪耕更有利于提高作物產(chǎn)量，其中以帶有免耕的輪耕措施，即翻耕/免耕(CN)、免耕/深松(NS)效果較好。
　　綜合來看，在不同種植模式下，輪耕均可以降低土壤容重，改善土壤的物理性質，能夠提高土壤養(yǎng)分含量，可