李業(yè)成

1研究背景

隨著生態(tài)農(nóng)業(yè)的建設與發(fā)展，關于玉米秸稈全量深翻還田對高產(chǎn)田土壤結構影響的研究得到人們越來越多的關注。Rodman、Caravaca（2003）與Sasal、Andriulo（2006）等學者在對“玉米秸稈還田對土壤結構產(chǎn)生影響”的相關研究中支出，玉米秸稈還田在一定程度上可游戲提升小于0.25毫米微團粒團聚作用，實現(xiàn)突然結構的改善；我國學者劉巽浩、王愛玲（1998），賈春林、郭洪海（2010），梁堯、蔡紅光（2016）等學者在關于“秸稈不同還田方式對土壤結構影響”的相關研究中指出，深翻還田可在一定程度上實現(xiàn)土壤有機質(zhì)的提高，在腐解過程中實現(xiàn)突然結構的改善；基于不同播種形式，全量還田對土壤結構帶來的影響存在差異性。

為進一步認知玉米秸稈全量深翻還田對高產(chǎn)田土壤結構存在的影響，本文在文獻資料分析、實驗研究的基礎上，探究了玉米秸稈深翻對土壤物理性質(zhì)、肥力、結構情況等的影響。其意義在于豐富相關研究體系，為玉米秸稈處理提供科學依據(jù)。

2研究材料與研究方法

2.1試驗區(qū)總體概況

本文試驗區(qū)位于筆者所在地的農(nóng)業(yè)院?？萍际痉秷@區(qū)中的農(nóng)業(yè)種植試驗基地中。試驗田的土壤類型為沙壤土，含有8.2g/kg有機質(zhì)，36.2mg/kg速效磷，68.3mg/kg速效氮，165mg/kg速效鉀，樣板土壤的pH值為8.03（樣品采集土壤為0～40厘米土層土壤）。該試驗田地勢平坦，犁底層大約在17米左右。玉米種植與生產(chǎn)發(fā)育期間的將水量大約在3.14分米左右，玉米生長發(fā)育期間的積溫值在2569攝氏度左右。

2.2關于玉米秸稈全量深翻還田對高產(chǎn)田土壤結構影響的實驗設計

本試驗時間范圍在2013年10月至2016年10，在玉米秋收后進行深度為40厘米的秸稈還田深翻操作。在此過程中進行機械化玉米收割作業(yè)，在玉米收獲后秸稈全量粉碎還田。實驗采用對比試驗法，通過四個試驗對比操作探究玉米秸稈全量深翻還田對高產(chǎn)田土壤結構存在的影響。對照組試驗田為不深翻玉米秸稈作用，其秸稈還田量大約為每年17730kg·hm-2，實驗組試驗田為深翻還田作業(yè)，區(qū)別在于深翻的深度不同。

試驗前提條件為：試驗田地面積相同，為116.5m×4.5m，選用當?shù)馗弋a(chǎn)玉米為試驗品種，種植密度保持在每公頃8.2萬株左右。在玉米種植前施加基肥（磷鉀肥），在玉米拔節(jié)期與灌漿期之前，進行適當?shù)淖贩逝c澆水處理。

2.3樣本取樣與測定

樣本采集：分別在每年玉米播種期、灌漿期與收獲期，即2013年10收獲期，2014年、2015年的播種期（4月）、灌漿期（8月）、收獲期（10月）；以及2016年的播種期（4月）、灌漿期（8月）采用三點取樣法取0～20cm與0～40cm土層的原狀土樣。

樣板測定：關于土壤容量的測定，主要采用“環(huán)刀法”，以三次為基準，對其0～40cm土層深度進行測定，測定時間分別為玉米春季播種前期，玉米生長發(fā)育的關鍵期以及玉米籽粒的收獲期。

關于土壤堅實度的測定，主要采用“土壤堅實度測量儀”以三次為基準，分別在玉米春季播種前期，玉米生長發(fā)育的關鍵期以及玉米籽粒的收獲期進行測定。

關于突然速效氮、速效磷、速效鉀以及土壤有機質(zhì)的測定，分別選用“堿解擴散法”、“分光光度計比色法”、“火焰光度計測量法”以及“重鉻酸鉀容量法”進行計量分析。

關于團聚體的測量，以三次測量為基準，借助相關測量與分析儀器進行測量與相關數(shù)據(jù)的計算。

數(shù)據(jù)整理與分析：技術計算機數(shù)據(jù)統(tǒng)計軟件，進行數(shù)據(jù)整理與分析，并通過圖表實現(xiàn)數(shù)據(jù)關系的具體體現(xiàn)。為保證數(shù)據(jù)處理的準確性與科學性，采用科學方法，如LSD（最小顯著差數(shù)法）進行數(shù)據(jù)顯著性檢驗。

3試驗分析與結果

試驗分析可知，在進過多測深翻后，0～40厘米的土層土壤發(fā)生混合。在第二年深翻后，0～20厘米土層上的突然被翻入到10～30厘米土層位置，而35厘米至40厘米之間土層的土壤被翻至土層表面。由此可知，在進行玉米春季種植整地過程中，在深翻與春季耕旋作用下，0～20厘米土層的土壤結構受損，20厘米以下土層土壤不受到春季玉米種植過程中，旋耕機旋耕的影響。經(jīng)過秋季玉米收獲后的秸稈深翻還田作業(yè)，原35cm-40cm土層土壤位于土層g土壤表面。

因此，在玉米秸稈連續(xù)四年深翻還田后，其定位土壤為0～20厘米的土層土壤。而實驗結果表明，玉米秸稈深翻還田對土壤結構存在一定的影響性。其中土壤容量在一定程度上得到下降，連續(xù)還田3年土壤容量下降了0.2g/cm3，第四年降低0.18g/cm3。與此同時，在玉米秸稈連續(xù)四年深翻還田后，0～20厘米土層土壤聚團體遭到嚴重破壞，對此可適當?shù)脑黾拥?，用以促進玉米秸稈的腐解，從而提升土壤顆粒的膠結作用。此外，玉米秸稈全量深翻還田在一定程度上導致土壤出現(xiàn)犁底層，而其形成原因在于受灌溉與降水的影響，0～20厘米土層土壤粘粒在水流的作用下進行下移，并在20厘米土層下進行沉積，從而加大了下層土壤的堅硬度，加之在收割與運輸過程中，機械設備產(chǎn)生較大的壓實作用，從而導致犁底層的產(chǎn)生。在經(jīng)過下一年的秸稈深翻還田作業(yè)后，土壤緊密度減小，犁底層被打破，這在一定程度上對玉米生長發(fā)育產(chǎn)生促進作用。

由此可見，玉米秸稈全量深耕還田作用在一定程度上實現(xiàn)了犁底層土壤容量與堅實度的降低，改善犁底層土壤結構。同時，對土壤有機質(zhì)含量的提升具有促進作用，實現(xiàn)土壤肥力提高。因此，在進行玉米耕種時，可適當?shù)牟捎糜衩捉斩捜可罘€田法進行高產(chǎn)田耕層和犁底層土壤結構的改善，用以促進生態(tài)農(nóng)業(yè)的穩(wěn)定與可持續(xù)發(fā)展。

（作者單位：150066 黑龍江北大荒區(qū)塊鏈數(shù)字農(nóng)業(yè)股份有限公司）