集約化生產(chǎn)模式下耕作對土壤物理性質(zhì)的影響及效應(yīng)分析.pdf

1、針對現(xiàn)代集約化農(nóng)作區(qū)土壤長期處于高度的生產(chǎn)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(zhì)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(guān)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(zhì)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(nóng)田土壤物理性質(zhì)演變規(guī)律及其效應(yīng)的研究，為當前生產(chǎn)和土壤管理制度的可持續(xù)性評估提供科學依據(jù)，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(jié)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(nóng)田在小麥生育期間土壤CO2釋放通量過程呈現(xiàn)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(yīng)在休閑田有明顯的反應(yīng)。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(nóng)田主要根區(qū)范圍土壤剖面CO2釋放通量始終呈現(xiàn)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(zhì)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(zhì)量的主導(dǎo)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(nèi)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(nèi)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(jù)前人提出有關(guān)評價指標初步認為，該層土壤緊實度已經(jīng)達到了制約根系延伸的水平。旋耕使得土體

5、緊實化的現(xiàn)象表現(xiàn)得較為明顯。證實現(xiàn)代旋耕模式使得土壤質(zhì)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(yīng)。 (2)土壤緊實度與質(zhì)地類型(粘粒含量)、有機質(zhì)含量和土壤含水量有很密切的關(guān)系。在土壤質(zhì)地類型一定、土壤有機質(zhì)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(zhì)的影響，對作物生長產(chǎn)生了不利的影響，影響了作物