耕作模式對(duì)黃土高原地區(qū)新增耕地土壤緊實(shí)度、養(yǎng)分含量及玉米產(chǎn)量的影響
發(fā)布時(shí)間:2021-05-31 23:56
[目的]探明不同耕作模式對(duì)以生土為構(gòu)建材料的新增耕地的改良效應(yīng),為該類土地的高產(chǎn)高效利用提供科學(xué)依據(jù)。[方法]于2017年6—9月分別在免耕、深松、翻耕3種耕作處理模式下的玉米地開展定位監(jiān)測(cè)試驗(yàn),分析耕作模式對(duì)土壤緊實(shí)度、養(yǎng)分含量以及作物產(chǎn)量的影響。[結(jié)果] 0—20 cm土層緊實(shí)度在免耕模式下最低,分別較深松和翻耕低約37.49和38.48 kPa/cm2,且各模式下0—20 cm土層均呈分層緊實(shí)的狀態(tài)。玉米出苗期土壤緊實(shí)度最小,喇叭口期緊實(shí)度最高。0—40 cm土層有機(jī)質(zhì)、全氮和有效磷含量在深松模式下均最高,分別為免耕的1.20,1.22,1.36倍,是翻耕的1.18,1.08,1.34倍。深松和翻耕模式下的速效鉀含量相近,均為免耕的1.09倍。從出苗期到灌漿期,有機(jī)質(zhì)和全氮含量增加,有效磷和速效鉀含量減小。深松耕作模式下玉米產(chǎn)量最高,是免耕和翻耕條件下的1.30,1.19倍。[結(jié)論]深松耕作模式土壤緊實(shí)度適中,能有效增加土壤養(yǎng)分含量,提高作物產(chǎn)量,是新增耕地最理想的耕作改良方式。
【文章來源】:水土保持通報(bào). 2019,39(06)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
不同耕作模式下不同時(shí)間的土壤緊實(shí)度
分別對(duì)不同耕作模式下,玉米生長初期6月份和灌漿期8月底,0—40 cm土層有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷和速效鉀含量進(jìn)行分析(圖3)。由圖3中不同耕作模式下各土層有機(jī)質(zhì)含量變化可知,6月份,有機(jī)質(zhì)含量排序?yàn)?深松(3.63 g/kg)>免耕(2.43 g/kg)>翻耕(2.35 g/kg)。8月份有機(jī)質(zhì)含量整體偏高,較6月份分別增加了:翻耕(2.73 g/kg)>免耕(2.47 g/kg)>深松(1.53 g/kg)。雖然翻耕條件下有機(jī)質(zhì)的增幅最大,但6月和8月,深松條件下土壤有機(jī)質(zhì)含量均最高。深松和翻耕條件下,表層土壤有機(jī)質(zhì)均高于下層,其中深松條件下各土層土壤有機(jī)質(zhì)差異較小,免耕條件下,除6月份0—10 cm土層較為異常外,其他土層有機(jī)質(zhì)均呈現(xiàn)由表層向下層逐漸增加的趨勢(shì)?赡苁怯捎诿飧幚硐,上一期作物部分殘茬存留在土壤表層,未能進(jìn)入下層土體,在種植過程中由于微生物分解作用,導(dǎo)致表層有機(jī)質(zhì)偏高,而深松條件下,各層土壤透水透氣結(jié)構(gòu)較好,微生物活性較強(qiáng),有機(jī)物分解較多,使得各層土壤有機(jī)質(zhì)含量均較高,且差異較小,而翻耕條件下,土壤擾動(dòng)深度較小,造成0—20 cm土層有機(jī)質(zhì)高于20—40 cm。但是20—40 cm為土壤有機(jī)質(zhì)的主要增加層?赡苁且?yàn)橛衩赘递^為發(fā)達(dá),0—40 cm土層是其根系主要分布區(qū),在灌漿期,位于土壤表層生物量較少,下層植物根系的生長更新較快,增加了土壤有機(jī)質(zhì)含量。由圖3不同土層全氮的含量變化可知,6月份,0—40 cm土壤全氮分別為深松(0.57 g/kg)>翻耕(0.46 g/kg)>免耕(0.42 g/kg),8月份,全氮含量分別為:深松(0.63 g/kg)>翻耕(0.62 g/kg)>免耕(0.57 g/kg),從6月到8月,深松條件下土壤全氮含量最高,但是翻耕條件下全氮的增幅最大,約為0.18 g/kg。0—10 cm土層全氮含量普遍較大,且增幅最高,這可能與玉米撒播方式和土壤氮沉降有關(guān)。深松條件下,10—40 cm土層土壤全氮隨土層深度和時(shí)間的變異均較小,免耕主要增加20—40 cm土壤全氮,翻耕主要增加10—20 cm全氮含量。6月份免耕條件下,全氮含量隨土層深度的增加而減小,免耕條件下下層土壤不能和肥料接觸,只能隨水分下下層輸移,導(dǎo)致下層全氮含量較低,翻耕10—40 cm土層全氮含量隨深度的增加而增加,可能是由于在翻耕過程中將表土層整體翻至下層,附著在表層的肥料顆粒多數(shù)進(jìn)入下層土壤,導(dǎo)致下層土壤全氮含量偏高。隨著玉米生長和根系的調(diào)節(jié)作用,8月份,各土層全氮含量趨于減小。由圖3不同土層有效磷的含量變化可知,6月份,有效磷含量分別為免耕(50.18 mg/kg)<翻耕(56.05 mg/kg)<深松(59.28 mg/kg),免耕條件下,土壤有效磷主要集中于30—40 cm土層,0—30 cm土層含量較低,深松條件除20—30 cm外,其他土層含量均較高,翻耕條件下在10—20,30—40 cm存在兩個(gè)有效磷的高峰值。8月份翻耕(28.39 mg/kg)<免耕(33.06 mg/kg)<深松(54.21 mg/kg),0—10 cm和30—40 cm土層3種耕作模式下含量均發(fā)生了降低,但20—30 cm均呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)。10—20 cm土層有效磷含量在免耕和深松條件下增加,翻耕條件下減小。由圖3不同土層速效鉀的含量變化可知,6月份,速效鉀翻耕(0.17 g/kg)<免耕(0.19 g/kg)=深松(0.19 g/kg)。免耕條件下0—10 cm土層速效鉀含量最高,10—40 cm土層含量較為穩(wěn)定,且差異較小,深松條件下各土層速效鉀含量均呈從上層到下層逐漸減小的趨勢(shì),翻耕條件下各土層差異較小,但也呈隨土層增加而逐漸減小的趨勢(shì)。8月份速效鉀含量為翻耕(0.14 g/kg)<免耕(0.15 g/kg)=深松(0.15 g/kg),不同耕作模式下各土層含量均發(fā)生了降低,免耕條件下0—10 cm土層降低幅度最大,其他各土層降幅較為接近。深松和翻耕條件下,各土層降幅接近,分別約為0.04,0.03 g/kg。圖3 不同耕作模式下土壤養(yǎng)分的變化特征
不同耕作模式下土壤養(yǎng)分的變化特征
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]深耕對(duì)土壤理化性質(zhì)及生物性狀的影響[J]. 張軍剛,郭海斌,王文文,馮曉曦,張海申,王成業(yè),楊永乾,白冬. 農(nóng)業(yè)科技通訊. 2017(11)
[2]玉米生育期內(nèi)不同覆膜對(duì)黃土表層容重變化特性的影響[J]. 程詩念,樊貴盛. 節(jié)水灌溉. 2017(06)
[3]遼西坡耕地不同植物籬對(duì)水土流失及土壤養(yǎng)分空間分布的影響[J]. 顏佩風(fēng). 水土保持應(yīng)用技術(shù). 2017(02)
[4]黃土塬區(qū)長期不同耕作、覆蓋措施對(duì)表層土壤理化性狀和玉米產(chǎn)量的影響[J]. 潘雅文,樊軍,郝明德,陳旭. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào). 2016(06)
[5]農(nóng)田土壤緊實(shí)度研究進(jìn)展[J]. 楊世琦,吳會(huì)軍,韓瑞蕓,楊正禮. 土壤通報(bào). 2016(01)
[6]玉米生長期土壤抗剪強(qiáng)度變化特征及其影響因素[J]. 鄭子成,張錫洲,李廷軒,金偉,林超文. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2014(05)
[7]麥稻輪作下耕作模式對(duì)土壤理化性質(zhì)和作物產(chǎn)量的影響[J]. 武際,郭熙盛,王允青,許征宇,魯劍巍. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2012(03)
[8]不同耕法對(duì)土壤含水量、玉米生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響[J]. 劉洋,孫占祥,白偉,鄭家明,侯志研,馮良山,楊寧. 遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué). 2011(02)
[9]科學(xué)推進(jìn)中國農(nóng)村土地整治戰(zhàn)略[J]. 劉彥隨. 中國土地科學(xué). 2011(04)
[10]緊實(shí)脅迫對(duì)不同土壤類型玉米養(yǎng)分吸收、分配及產(chǎn)量的影響[J]. 王群,張學(xué)林,李全忠,薛帥,李潮海. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2010(21)
博士論文
[1]晉西黃土區(qū)新增耕地土壤改良機(jī)理及最佳施肥配方研究[D]. 武曉莉.中國林業(yè)科學(xué)研究院 2015
[2]利用礦物改良土地整理新增耕地貧瘠土壤研究[D]. 楊盡.成都理工大學(xué) 2010
碩士論文
[1]寧南山區(qū)典型植物根系分解特征及其對(duì)土壤養(yǎng)分和微生物多樣性的影響[D]. 李婭蕓.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2016
本文編號(hào):3209229
【文章來源】:水土保持通報(bào). 2019,39(06)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
不同耕作模式下不同時(shí)間的土壤緊實(shí)度
分別對(duì)不同耕作模式下,玉米生長初期6月份和灌漿期8月底,0—40 cm土層有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷和速效鉀含量進(jìn)行分析(圖3)。由圖3中不同耕作模式下各土層有機(jī)質(zhì)含量變化可知,6月份,有機(jī)質(zhì)含量排序?yàn)?深松(3.63 g/kg)>免耕(2.43 g/kg)>翻耕(2.35 g/kg)。8月份有機(jī)質(zhì)含量整體偏高,較6月份分別增加了:翻耕(2.73 g/kg)>免耕(2.47 g/kg)>深松(1.53 g/kg)。雖然翻耕條件下有機(jī)質(zhì)的增幅最大,但6月和8月,深松條件下土壤有機(jī)質(zhì)含量均最高。深松和翻耕條件下,表層土壤有機(jī)質(zhì)均高于下層,其中深松條件下各土層土壤有機(jī)質(zhì)差異較小,免耕條件下,除6月份0—10 cm土層較為異常外,其他土層有機(jī)質(zhì)均呈現(xiàn)由表層向下層逐漸增加的趨勢(shì)?赡苁怯捎诿飧幚硐,上一期作物部分殘茬存留在土壤表層,未能進(jìn)入下層土體,在種植過程中由于微生物分解作用,導(dǎo)致表層有機(jī)質(zhì)偏高,而深松條件下,各層土壤透水透氣結(jié)構(gòu)較好,微生物活性較強(qiáng),有機(jī)物分解較多,使得各層土壤有機(jī)質(zhì)含量均較高,且差異較小,而翻耕條件下,土壤擾動(dòng)深度較小,造成0—20 cm土層有機(jī)質(zhì)高于20—40 cm。但是20—40 cm為土壤有機(jī)質(zhì)的主要增加層?赡苁且?yàn)橛衩赘递^為發(fā)達(dá),0—40 cm土層是其根系主要分布區(qū),在灌漿期,位于土壤表層生物量較少,下層植物根系的生長更新較快,增加了土壤有機(jī)質(zhì)含量。由圖3不同土層全氮的含量變化可知,6月份,0—40 cm土壤全氮分別為深松(0.57 g/kg)>翻耕(0.46 g/kg)>免耕(0.42 g/kg),8月份,全氮含量分別為:深松(0.63 g/kg)>翻耕(0.62 g/kg)>免耕(0.57 g/kg),從6月到8月,深松條件下土壤全氮含量最高,但是翻耕條件下全氮的增幅最大,約為0.18 g/kg。0—10 cm土層全氮含量普遍較大,且增幅最高,這可能與玉米撒播方式和土壤氮沉降有關(guān)。深松條件下,10—40 cm土層土壤全氮隨土層深度和時(shí)間的變異均較小,免耕主要增加20—40 cm土壤全氮,翻耕主要增加10—20 cm全氮含量。6月份免耕條件下,全氮含量隨土層深度的增加而減小,免耕條件下下層土壤不能和肥料接觸,只能隨水分下下層輸移,導(dǎo)致下層全氮含量較低,翻耕10—40 cm土層全氮含量隨深度的增加而增加,可能是由于在翻耕過程中將表土層整體翻至下層,附著在表層的肥料顆粒多數(shù)進(jìn)入下層土壤,導(dǎo)致下層土壤全氮含量偏高。隨著玉米生長和根系的調(diào)節(jié)作用,8月份,各土層全氮含量趨于減小。由圖3不同土層有效磷的含量變化可知,6月份,有效磷含量分別為免耕(50.18 mg/kg)<翻耕(56.05 mg/kg)<深松(59.28 mg/kg),免耕條件下,土壤有效磷主要集中于30—40 cm土層,0—30 cm土層含量較低,深松條件除20—30 cm外,其他土層含量均較高,翻耕條件下在10—20,30—40 cm存在兩個(gè)有效磷的高峰值。8月份翻耕(28.39 mg/kg)<免耕(33.06 mg/kg)<深松(54.21 mg/kg),0—10 cm和30—40 cm土層3種耕作模式下含量均發(fā)生了降低,但20—30 cm均呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)。10—20 cm土層有效磷含量在免耕和深松條件下增加,翻耕條件下減小。由圖3不同土層速效鉀的含量變化可知,6月份,速效鉀翻耕(0.17 g/kg)<免耕(0.19 g/kg)=深松(0.19 g/kg)。免耕條件下0—10 cm土層速效鉀含量最高,10—40 cm土層含量較為穩(wěn)定,且差異較小,深松條件下各土層速效鉀含量均呈從上層到下層逐漸減小的趨勢(shì),翻耕條件下各土層差異較小,但也呈隨土層增加而逐漸減小的趨勢(shì)。8月份速效鉀含量為翻耕(0.14 g/kg)<免耕(0.15 g/kg)=深松(0.15 g/kg),不同耕作模式下各土層含量均發(fā)生了降低,免耕條件下0—10 cm土層降低幅度最大,其他各土層降幅較為接近。深松和翻耕條件下,各土層降幅接近,分別約為0.04,0.03 g/kg。圖3 不同耕作模式下土壤養(yǎng)分的變化特征
不同耕作模式下土壤養(yǎng)分的變化特征
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]深耕對(duì)土壤理化性質(zhì)及生物性狀的影響[J]. 張軍剛,郭海斌,王文文,馮曉曦,張海申,王成業(yè),楊永乾,白冬. 農(nóng)業(yè)科技通訊. 2017(11)
[2]玉米生育期內(nèi)不同覆膜對(duì)黃土表層容重變化特性的影響[J]. 程詩念,樊貴盛. 節(jié)水灌溉. 2017(06)
[3]遼西坡耕地不同植物籬對(duì)水土流失及土壤養(yǎng)分空間分布的影響[J]. 顏佩風(fēng). 水土保持應(yīng)用技術(shù). 2017(02)
[4]黃土塬區(qū)長期不同耕作、覆蓋措施對(duì)表層土壤理化性狀和玉米產(chǎn)量的影響[J]. 潘雅文,樊軍,郝明德,陳旭. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào). 2016(06)
[5]農(nóng)田土壤緊實(shí)度研究進(jìn)展[J]. 楊世琦,吳會(huì)軍,韓瑞蕓,楊正禮. 土壤通報(bào). 2016(01)
[6]玉米生長期土壤抗剪強(qiáng)度變化特征及其影響因素[J]. 鄭子成,張錫洲,李廷軒,金偉,林超文. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2014(05)
[7]麥稻輪作下耕作模式對(duì)土壤理化性質(zhì)和作物產(chǎn)量的影響[J]. 武際,郭熙盛,王允青,許征宇,魯劍巍. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2012(03)
[8]不同耕法對(duì)土壤含水量、玉米生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響[J]. 劉洋,孫占祥,白偉,鄭家明,侯志研,馮良山,楊寧. 遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué). 2011(02)
[9]科學(xué)推進(jìn)中國農(nóng)村土地整治戰(zhàn)略[J]. 劉彥隨. 中國土地科學(xué). 2011(04)
[10]緊實(shí)脅迫對(duì)不同土壤類型玉米養(yǎng)分吸收、分配及產(chǎn)量的影響[J]. 王群,張學(xué)林,李全忠,薛帥,李潮海. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2010(21)
博士論文
[1]晉西黃土區(qū)新增耕地土壤改良機(jī)理及最佳施肥配方研究[D]. 武曉莉.中國林業(yè)科學(xué)研究院 2015
[2]利用礦物改良土地整理新增耕地貧瘠土壤研究[D]. 楊盡.成都理工大學(xué) 2010
碩士論文
[1]寧南山區(qū)典型植物根系分解特征及其對(duì)土壤養(yǎng)分和微生物多樣性的影響[D]. 李婭蕓.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2016
本文編號(hào):3209229
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