土壤紧实度测定仪土壤物理性质的研究.docx

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1、土壤紧实度测定仪研究深松方式对土壤物理性状及玉米根系分布的影响摘要：根据生产实践，浙江托普仪器的TJSD-750和TJSD-750-II型土壤紧实度测定仪它内置GPS定位及深度测量系统，可同时显示土壤紧实度，测量深度及地理位置，与计算机相连后可自动生成每个测量点的土壤紧实度曲线。本文通过对不同深松方式土壤物理性状及玉米根系分布状况的分析，结果表明，隔行深松(T1)与行行深松不仅可有效打破犁底层，1030 cm土壤容重和土壤紧实度显著降低，且他对土壤容重和紧实度的降低作用大于TI；深松增强了土壤的透水性和蓄水能力，2种深松方式土壤水分差异并不显著；由于犁底层的存在，不深松(CK)的根系大部分集中

2、在020 cm土层范围，且该土层的根干质量、根长密度和根系体积均明显大于Tl和rI2，而单株根系伤流强度则明显小于Tl和T2；深松处理的根系不仅能更好地向深层土壤下扎，而且向植株两侧扩展的范围变大，2050 cm土层根干质量、根长密度和根系体积T1与T2均明显高于CK；并且T1T2。深松后倒伏率降低，对增产有一定的促进作用，Tl与T2间产量差异并不显著。增产的主要原因是深松显著提高了百粒质量，但对穗粒数的影响并不显著。因此，通过垄间隔行深松可以构建良好的耕层结构，有利于根系的固定和下扎，使根系更好地吸收水分和养分，倒伏率降低、产量增加的同时，较行行深松减少了机械动力消耗。关键词：玉米；深松方式

3、；土壤物理性状；根系分布东北玉米主产区多年连续单纯灭茬旋耕，导致耕作层变浅、犁底层土壤紧实、容重增加，土壤蓄水能力差，增加了根系下扎阻力。耕层浅、犁底层紧实，造成土壤缓冲能力减弱，雨季不仅增加了田间径流，而且耕层土壤水分也极易饱和，旱季则土壤供水能力减弱，从而增加了玉米旱灾、倒伏、中后期营养不足与早衰的风险一。2j。因此，只有通过合理的耕作措施才能改善土壤结构，有利于作物的生长发育o。深松可以疏松土壤，打破犁底层，改善土壤结构，降低土壤容重，增加土壤孔隙度，提高土壤温度41，蓄水保墒，抗旱防涝1，并且有利于土壤养分的转化和利用6。，进而提高产量。黄健。刊试验结果表明，深松可以使050 cm土层

4、深度的土壤容重平均降低014 gcm3，土壤孔隙度增加1020，渗透强度增加1525_8 J。秦红灵p 3试验结果表明，深松降低了表层土层容重，增加了接纳雨水的能力，土壤深松处理比对照2年平均增产1829，水分利用效率增加968。宋日10。研究表明，深松可以改善根系生长的生态条件，促进根系生长，各层土壤中根量分布都有明显的下移趋势，而且能提高玉米生长后期的根系活力和抗逆性，使玉米百粒质量增加2631。深松增加了根系的总量，同时促进了根系向水平和垂直方向的生长1“。有利于玉米根系吸收耕层以下的土壤养分和水分。前人对深松后土壤结构及根系分布特点的研究较多。“，但对不同深松方式土壤结构变化特点及玉米

5、根系空间分布的系统研究并不多见。因此，本研究以不同深松方式土壤物理特性的变化特点及根系的响应为研究内容，探讨了深松方式与不深松的差异，为实现玉米高产栽培与资源高效利用提供理论依据。l 材料和方法11试验地点试验于20102011年在沈阳市于洪区造化乡进行，地理位置为北纬41。54j东经123 054j海拔46m。属温带半湿润大陆性气候，全年平均气温83，平均年降雨量630 mm，全年无霜期183 d。供试农田为棕壤土，前茬作物为玉米。020 cm土层含有机质1123 gkg，碱解氮140 mgkg，速效磷1794mgkg，速效钾1188mgkg。12试验设计试验采用裂区设计，3个处理，3次重复

6、，共9个小区。小区面积6 m x 9 m。供试材料为玉米品种郑单958，种植密度67 500株hm2。3个处理为：不深松(CK)：作为对照处理，春季灭茬旋耕起垄，玉米拔节期追肥进行趟地；隔行深松(T1)：春季灭茬起垄后利用深松犁进行隔行垄下深松作业；行行深松(T2)：春季灭茬起垄后利用深松犁进行行行垄下深松作业。Tl、他这2个处理深松深度均为35 cm，其他耕作栽培措施均同CK。13测定方法土壤物理指标测定：土壤水分采用浙江托普仪器有限公司生产的TZS-II型多参数土壤水分、温度速测仪；土壤紧实度采用浙江托普仪器的TJSD-750和TJSD-750-II型土壤紧实度测定仪测定，测定深度为45

7、cm，每25 cm记录1次，3次重复，测定部位为每个小区的垄上、垄侧和垄下，并取其平均值；土壤容重和孑L隙度的测定采用环刀法，环刀规格为100 cm3，每个处理取5层，10 cm取一层，每层均取3点进行测定。根系指标测定：在玉米灌浆期，采用土壤剖面挖根法，垂直于垄的方向，距离植株5 cm处挖一纵向剖面，以玉米植株为中心用宽为10 em的取根刀从纵向和横向分别取长宽各为10 cm的规则立方体土块，纵向5层，横向3层。取出土块后立即放入网袋中，在室内用水冲洗、拣根，并用加拿大SINTEK的LC-4800型根系扫描仪进行扫描，随后利用LC-4800根系专用分析软件WinRHI 20 Pr02005进

8、行根系指标的检测。将扫描后的根系放入烘箱(80。C)中烘干至恒质量，称取根系干质量。根系伤流强度采用脱脂棉称质量法。2结果与分析21 深松方式对土壤容重的影响土壤容重是反映土壤紧实程度、孔隙状况等结构性特征的重要指标，容重的变化直接或间接地影响土壤的水、肥、气、热状况，进而影响作物的生长口。图1为不同生育期各处理土壤容重的变化。由图可见，010 em各生育时期处理间土壤容重均无显著差异。拔节期1050 cm土壤容重显著降低(FF。，)，Tl与rI2在整个土层范围内平均下降了305和592；灌浆期1030 cm土壤容重显著降低(FF。，)，3050 cm降低不显著，T1与，r2在整个土层范围内平

9、均下降了313，486；收获期1020 cm土壤容重显著降低(FFo)，2050 cm降低不显著，T1与亿在整个土层范围内平均下降了183和308。说明生育前期深松对1050 cm的土壤容重降低有一定的促进作用，生育后期深层土壤容重变大，逐渐向深松前恢复。但深松对生育后期土壤容重仍有一定的后效作用，其中对土壤容重降低的后效作用，行行深松大于隔行深松。22深松方式对土壤紧实度的影响土壤的紧实度是反映土壤物理性质的一个重要指标，土壤紧实度受多种因素的影响，尤其是耕作措施“。图2为深松后不同生育期各层土壤的紧实度变化，不同土层及耕作措施间土壤紧实度存在较大差异，020 cm3种耕作措施的土壤紧实度均

10、随着土壤深度的增加而增加，20 cm土壤紧实度增加极显著(FFo。)，2050 cm各层土壤紧实度差异不显著。深松后表层05 cm的土壤紧实度与不深松无显著差异，550 cm每层土壤紧实度与不深松相比均降低，其中，1535 cm降低显著(FFo。，)，深松处理间他降低幅度大于T1。在整个土层范围内，拔节期Tl与他分别下降了1341和3024，灌浆期Tl与T2分别下降了8082836，收获期Tl与T2分别下降了673和1812。即深松使土壤紧实度降低，行行深松对土壤紧实度的降低作用大于隔行深松，深松对生育后期的土壤紧实度仍有一定的后效作用，其中对土壤紧实度降低的后效作用，行行深松大于隔行深松。2

11、3深松方式对土壤含水的影响图3为深松后各层土壤含水量的变化。由图3可见，随着土层深度的增加，030 cm土壤含水量逐渐升高，30 cm以下各层土壤含水量无显著差异。O一10 cm的土壤含水量为Tl最高，其次为他与CK；1040 C111的土壤含水量CK显著大于T1与T2(FF。，)，T1与rI2无显著差异。40一100cm土壤含水量为T2TICK。100140 cm3种耕作措施的土壤含水量无显著差异。说明深松提高了水分在土壤中的人渗能力，虽然使深松层的土壤含水量降低，但提高了深松层以下土壤的蓄水能力。24 深松方式对根系分布的影响表1与表2为不同处理根系在土壤中的分布，根系干质量、根长密度、根

12、系表面积均随着土壤深度的增加或距植株距离的增加而减少，深松与不深松及深松方式间存在差异。其中，不深松的根系很大比例均集中分布在纵向020 cm的深度范围内，根系干质量、根长密度、根系表面积在土层020 cm所占比例为958，975，874。TI为944，84，835。他为941，838，825。20cm以下，根系干质量、根长密度、根系表面积Tl与T2均大于CK，3050 cm差异显著。深松处理问在纵向1030 cm的深度范围内T1rI2，3050cm TlT2。1030cmT1T2(行行深松)CK(不深松)。因此，土壤过松过紧都不利于根系生长，只有合理的土壤结构，才有利于根系生长发育。35 深

13、松方式对根系伤流强度、倒伏及产量的影晌伤流液的多少与根系活力、吸收能力强弱以及土壤条件有着密切的关系，因此，伤流量是根系活力的重要指标。通过深松后根系伤流强度的研究结果可知，深松后根系活力增加，进而吸收更多的有机物质用于产量的形成，所以深松对增产有一定的促进作用。2种深松方式问产量差异不显著，但均显著大于不深松处理，隔行深松对根系生长发育的促进作用大于行行深松。因此，通过隔行深松可以构建合理的耕层结构，打破犁底层，有利于根系的固定和下扎，使根系在土壤中合理分布，提高根系吸收水分和养分的能力，并且降低倒伏率，对增产有一定的促进作用。隔行深松与行行深松相比，通过间隔深松减少了机械动力消耗，高产高效。由于本试验只对当年的深松效果进行了分析研究，而深松对翌年的后效作用，以及深松后地上部分的响应则有待进一步深入研究。参考文献：1 边少锋，马 虹，薛 飞，等吉林省西部半干旱区深松蓄水耕作技术研究J玉米科学，2000，8(1)：67682 赵红岩，李钦，王洪利东北黑土区的土壤深松与玉米增产J东北农机，2008(9)：64653 丁昆仑深松耕作对土壤水分物理特性作物生长的影响J中国农村水利水电，1997(7)：1316。4 郑东辉，王保民，王雪峰机械超深松的作用与发展J农机化研究，2005(5)：288