李曉麗，王成寶，楊思存*，蔡立群，霍 琳，溫美娟，姜萬(wàn)禮

（1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，甘肅 蘭州 730070；2.甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料與節(jié)水農(nóng)業(yè)研究所，甘肅 蘭州 730070）

引黃灌區(qū)是甘肅省重要的綜合農(nóng)業(yè)商品生產(chǎn)基地之一，由于有黃河及其眾多支流水源，農(nóng)田實(shí)灌面積達(dá)3.845×105hm2，極大地改善了這一區(qū)域的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件［1］。但隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平的提高和小型耕作機(jī)具的普及，長(zhǎng)期單一的旋耕和淺耕作業(yè)導(dǎo)致耕層逐漸變淺及上層土壤結(jié)構(gòu)變差，小型農(nóng)機(jī)具反復(fù)碾壓及大水漫灌加劇了下層土壤沉積壓實(shí)，犁底層不斷加厚，導(dǎo)致耕層深度平均只有16.5 cm、土壤容重普遍在1.4 g/cm3左右、緊實(shí)度超過(guò)1000 kPa。這種“淺、實(shí)、少”的耕層結(jié)構(gòu)嚴(yán)重阻礙了作物根系的深層分布和水肥吸收功能，致使作物水肥資源利用率降低、抗逆減災(zāi)能力和產(chǎn)出能力變?nèi)?，制約了該地區(qū)作物高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)和耕地可持續(xù)利用［2］。因此，研究該區(qū)灌耕灰鈣土的改良措施，并確定合理的耕作指標(biāo)對(duì)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要的理論和實(shí)踐意義。

深松作為保護(hù)性耕作的核心技術(shù)之一［3］，在我國(guó)的應(yīng)用面積已超過(guò)1000 萬(wàn)hm2［4］。研究表明，深松能打破犁底層，創(chuàng)造虛實(shí)并存的耕層結(jié)構(gòu)，通過(guò)增加耕層深度、降低土壤容重、改善土壤通透性、增加水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量、提升土壤蓄水保墑能力等來(lái)實(shí)現(xiàn)作物增產(chǎn)［5-7］，但關(guān)于不同深松深度的研究，國(guó)內(nèi)的相關(guān)報(bào)道較少。團(tuán)聚體是重要的土壤物理因子，它反映了土壤的結(jié)構(gòu)狀況、養(yǎng)分存儲(chǔ)與供應(yīng)、持水性、通透性等能力的高低［8-9］，并通過(guò)對(duì)土壤水、通氣性、溫度等的影響而直接影響作物生產(chǎn)力［10］?；袅盏龋?1］在該區(qū)的研究表明，與傳統(tǒng)旋耕相比，深松35 cm 在較短時(shí)間內(nèi)（4 年）使灌耕灰鈣土0～40 cm 土層內(nèi)＞0.25 mm 機(jī)械穩(wěn)定性團(tuán)聚體含量增加了4.39%、水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量增加了43.97%，可見(jiàn)深松對(duì)該區(qū)土壤改良產(chǎn)生了重要影響。本研究基于多年定點(diǎn)試驗(yàn)，通過(guò)設(shè)置不同的深松深度，研究不同深松深度對(duì)甘肅引黃灌區(qū)灌耕灰鈣土團(tuán)聚體數(shù)量、大小、穩(wěn)定性等的影響，旨在為該區(qū)水澆地土壤管理和合理耕層構(gòu)建提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)設(shè)在甘肅省白銀市靖遠(yuǎn)縣北灘鄉(xiāng)景灘村（37°05′N(xiāo)，104°40′E），海拔1645 m，是黃河水經(jīng)提升480 m 形成的新灌區(qū)，處在旱地農(nóng)業(yè)向荒地牧地過(guò)渡線的北面，屬于黃土高原丘陵溝壑干旱區(qū)，年平均降水量259 mm，年均蒸發(fā)量2369 mm；年平均氣溫6.6℃，大于0 和10℃的積溫分別是3208 和2622℃，無(wú)霜期160～170 d；年日照時(shí)數(shù)2919 h，輻射量616.2 kJ/cm2。試驗(yàn)地土壤類(lèi)型為灰鈣土，質(zhì)地為中壤，成土母質(zhì)為洪積黃土，試驗(yàn)前8 年連續(xù)采用翻耕方式，種植作物均為玉米，播前耕層土壤（0～20 cm）有機(jī)質(zhì)含量12.58 g/kg，全氮1.22 g/kg，全磷1.09 g/kg，全鉀1.35 g/kg，堿解氮45.4 mg/kg，有效磷11.5 mg/kg，速效鉀193 mg/kg，pH 值為8.25，容重1.43 g/cm3。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2013 年10 月開(kāi)始，在連續(xù)翻耕8 年的玉米地上以旋耕（RT）為對(duì)照，設(shè)置5 個(gè)深松深度處理，分別為深松30 cm（ST30）、深松35 cm（ST35）、深松40 cm（ST40）、深松50 cm（ST50）、深松60 cm（ST60）。旋耕采用東方紅1GQN-125型旋耕機(jī)，配置21 kW 小四輪拖拉機(jī)，每年秋季玉米收獲后旋耕1 次，平均耕作深度12 cm。深松采用沃野ISQ-340 型全方位深松機(jī)，配置66 kW四輪拖拉機(jī)，每2 年在秋季玉米收獲后深松1 次。每個(gè)處理重復(fù)3 次，小區(qū)面積330 m2（33 m×10 m），種植作物每年都是玉米（先玉335），密度7.5 萬(wàn)株/hm2。試驗(yàn)地采用當(dāng)?shù)厣a(chǎn)栽培條件下已經(jīng)成熟的灌溉施肥制度，施肥量為氮肥（N）375.0 kg/hm2、磷肥（P2O5）150.0 kg/hm2，40%的氮肥和全部磷肥作為基肥，于播種前結(jié)合整地施入耕層，剩余60%氮肥于玉米拔節(jié)期結(jié)合灌水追施；玉米全生育期灌水4 次，灌溉定額5400 m3/hm2，灌水分配比例為出苗-拔節(jié)16%、拔節(jié)-抽雄28%、抽雄-乳熟31%、乳熟-成熟25%。不同耕作處理實(shí)施后的耙耱、鎮(zhèn)壓、開(kāi)溝覆膜等措施及田間管理同當(dāng)?shù)卮筇铩?/p>

1.3 取樣與測(cè)定方法

1.3.1 采樣方法

2018 年10 月玉米收獲后，在每個(gè)小區(qū)按S型5 點(diǎn)取樣法在0～10、10～20、20～30 和30～40 cm 4 個(gè)土層采集原狀土樣約2 kg，自然風(fēng)干后除去粗根及小石塊，將大土塊按自然裂痕剝離為1 cm3左右。將風(fēng)干土樣過(guò)孔徑為5、2 mm 篩，分為＞5、5～2、＜2 mm 3 個(gè)級(jí)別，然后按3 個(gè)級(jí)別土樣在原狀土中所占比例取混合土樣200 g。

1.3.2 測(cè)定方法

機(jī)械穩(wěn)定性團(tuán)聚體：采用干篩法［12］。稱取風(fēng)干土樣200 g，放入最大孔徑5 mm的土篩上面，套篩自上而下孔徑分別為5、2、1、0.5 和0.25 mm，底層安放底盒，以收?。?.25 mm的土壤團(tuán)聚體，套篩頂部有篩蓋。裝好土樣后，用振蕩式機(jī)械篩分儀在最大功率下振蕩2 min，從上部依次取篩，將各級(jí)篩網(wǎng)上的土樣分別收集稱重，即得到＞5、5～2、2～1、1～0.5、0.5～0.25 和＜0.25 mm的機(jī)械穩(wěn)定性團(tuán)聚體質(zhì)量。

水穩(wěn)性團(tuán)聚體：采用濕篩法［12］。先用烘干法測(cè)定土壤含水量，再稱取風(fēng)干土樣40 g，平鋪于套篩上（從上到下的順序?yàn)?、2、1、0.5、0.25 mm）。調(diào)整桶內(nèi)水面的高度，使篩子移動(dòng)到最高位置時(shí)最上一層篩子中的團(tuán)聚體剛好淹沒(méi)在水面以下。先在水面下浸泡10 min，然后以每分鐘30 次的速度上下振蕩5 min，將每個(gè)篩子上的水穩(wěn)性團(tuán)聚體分別沖洗入已稱重的三角瓶中，105℃烘干、稱重；之后再往每個(gè)瓶中加入10 mol/L 六偏磷酸鈉10 mL，用玻璃棒攪拌分散，置于相應(yīng)孔徑的篩子上振蕩45 min，收集各級(jí)篩子上的殘留物，105℃烘干，再次稱重，通過(guò)換算即得到＞5、5～2、2～1、1～0.5、0.5～0.25 和＜0.25 mm的水穩(wěn)性團(tuán)聚體質(zhì)量。

1.4 計(jì)算方法

利用各粒級(jí)團(tuán)聚體數(shù)據(jù)，計(jì)算各粒級(jí)團(tuán)聚體的含量、＞0.25 mm 團(tuán)聚體含量、平均重量直徑、幾何平均直徑、土壤團(tuán)聚體破壞率和不穩(wěn)定團(tuán)粒指數(shù)，計(jì)算公式如下［13-14］：

式中：WSAi為各粒級(jí)機(jī)械穩(wěn)定性或水穩(wěn)性團(tuán)聚體的含量（%），Wi為各粒級(jí)機(jī)械穩(wěn)定性或水穩(wěn)性團(tuán)聚體質(zhì)量（g），WT為供試土壤樣品總重量（g）；R0.25為直徑＞0.25 mm 團(tuán)聚體的含量（%），Mr＞0.25為粒徑＞0.25 mm 團(tuán)聚體的重量（g），MT為團(tuán)聚體的總重量（g）；PAD 為團(tuán)聚體破壞率（%），DR0.25為＞0.25 mm 機(jī)械穩(wěn)定性團(tuán)聚體含量（%），WR0.25為＞0.25 mm 水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量（%）；ELT為不穩(wěn)定團(tuán)粒指數(shù)（%），W0.25為水穩(wěn)性團(tuán)聚體重量（g）；MWD為團(tuán)聚體平均重量直徑（mm），上限設(shè)為7.15 mm，下限設(shè)為0.1375 mm［15］，GWD 為團(tuán)聚體幾何平均直徑（mm），Xi為某一級(jí)別范圍內(nèi)團(tuán)聚體的平均直徑（mm），Wi為對(duì)應(yīng)于Xi的團(tuán)聚體百分含量（%）。

分形維數(shù)（D）的計(jì)算采用楊培嶺等［16］推導(dǎo)的公式，在忽略各粒級(jí)間土粒比重差異的前提下，土壤顆粒的重量分布與平均粒徑間的分形關(guān)系可用下式表示：

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2016 和SPSS 20.0 軟件進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析。采用單因素（one-way ANOVA）分析不同耕作處理之間的差異顯著性，并采用Duncan 新復(fù)極差法（SSR）進(jìn)行多重比較，顯著水平取0.05。利用Excel 2016 軟件作圖，圖表中數(shù)據(jù)為平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 深松深度對(duì)土壤團(tuán)聚體數(shù)量的影響

2018 年玉米收獲后各處理干篩法得到的＞0.25 mm 團(tuán)聚體含 量（DR0.25）為75.27%～92.00%（表1）。分析各土層可以看出，0～10、10～20、20～30、30～40 cm 土層DR0.25含量，RT 處理分別為75.27%、80.44%、84.60%和87.81%，深松處理平均分別為82.47%、85.91%、89.51%和90.45%，不同土層深松處理比RT 增加了3.01%～9.57%，隨著土層深度的增加，各耕作處理DR0.25含量都在增加，但增幅在降低。從不同深松深度處理來(lái)看，ST60 處理在各個(gè)土層都是最高，但只有在0～10、10～20 cm 土層才顯著高于ST50 和ST40處理（P＜0.05），ST40 與ST50 處理在各層都達(dá)不到差異顯著水平，ST40 處理在0～10、10～20、20～30 cm 土層都顯著高于ST35 處理（P＜0.05），ST35 處理在各層都顯著高于ST30 處理（P＜0.05）?？傮w來(lái)看，深松處理0～40 cm 土層內(nèi)＞5、5～2、2～1、1～0.5、0.5～0.25 mm 干團(tuán)聚體含量平均為22.11%、16.66%、14.78%、17.86%和15.67%，分別比RT處理增加了13.15%、2.66%、7.26%、5.29%和1.04%，可見(jiàn)深松對(duì)增加大團(tuán)聚體有促進(jìn)作用。從不同耕作處理來(lái)看，0～40 cm 土層DR0.25平均含量隨深松深度的增加而增加，大小順序?yàn)镾T60＞ST50＞ST40＞ST35＞ST30＞RT，深松處理的增幅為0.70%～10.11%，平均為6.16%，不同粒徑團(tuán)聚體含量也有大致相同的趨勢(shì)。

表1 不同深松深度的土壤機(jī)械穩(wěn)定性團(tuán)聚體組成

從表2 可以看出，濕篩處理下＞0.25 mm 團(tuán)聚體含量（WR0.25）為7.64%～29.47%，遠(yuǎn)小于機(jī)械穩(wěn)定性團(tuán)聚體含量，說(shuō)明灌耕灰鈣土的團(tuán)聚體主要是機(jī)械穩(wěn)定性團(tuán)聚體。分析各土層可以看出，各處理0～10、10～20、20～30、30～40 cm 土 層WR0.25含量均有隨土層加深而遞減的趨勢(shì)，深松處理平均為26.49%、17.59%、11.68%和10.32%，分別比RT 處理增加了48.55%、54.27%、33.11%和35.11%。從不同深松深度處理來(lái)看，與機(jī)械穩(wěn)定性團(tuán)聚體表現(xiàn)的趨勢(shì)一致，都是ST60 處理在各土層最高、ST30 處理最低，ST60 處理只有在0～10 cm 土層顯著高于ST50 處理（P＜0.05），ST50 處理在20～30、30～40 cm 土層顯著高于ST40 處理（P＜0.05），ST40 與ST35 處理在各層都達(dá)不到差異顯著水平，ST35 處理在各層都顯著高于ST30 處理（P＜0.05）?？傮w來(lái)看，深松處理0～40 cm 土層內(nèi)＞5、5～2、2～1、1～0.5 和0.5～0.25 mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量平均為0.07%、0.23%、0.85%、4.97%和6.72%，分別比RT 處理增加了28.61%、17.17%、14.83%、7.17%和15.45%，這進(jìn)一步證實(shí)深松能促進(jìn)土壤大團(tuán)聚體的形成。從4 個(gè)土層WR0.25的平均含量來(lái)看，大小順序與DR0.25相同，為ST60＞ST50＞ST40＞ST35＞ST30＞RT，深松處理的增幅在21.08%～60.74%，平均為44.78%，顯著高于機(jī)械穩(wěn)定性團(tuán)聚體的增幅，可見(jiàn)深松主要是增加了土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體的含量。進(jìn)一步比較不同粒徑水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量，與WR0.25有大致相同的趨勢(shì)。

表2 不同深松深度的土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體組成

2.2 深松深度對(duì)土壤團(tuán)聚體大小的影響

由表3 可知，各處理用干篩法得到的團(tuán)聚體平均重量直徑（MWD）和幾何平均直徑（GMD）遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于用濕篩法得到的，說(shuō)明供試土壤團(tuán)聚體中水穩(wěn)性團(tuán)聚體的比例較少。在干篩法下0～40 cm 土層各處 理MWD 和GMD的大小順序均為ST60＞ST50＞ST40＞ST35＞ST30＞RT，這與DR0.25平均含量大小順序一致。其中，深松的MWD 值比RT 處理增加了3.37%～12.10%，平均為8.53%，ST60 與ST50、ST35 與ST30、ST30 與RT 處理之間均有顯著差異（P＜0.05），ST50 與ST40、ST40 與ST35 處理之間差異不顯著。深松的GMD 值比RT 處理增加了2.79%～21.04%，平均為13.38%，ST60 顯著高于其它處理（P＜0.05），ST50 與ST40、ST40 與ST35、ST30 與RT 處理之間均無(wú)顯著差異。分析各土層可以看出，各處理MWD 和GMD 都有隨土層加深而遞增的趨勢(shì)，ST60 處理都是最高，但不同土層間略有差異。在0～10 cm 土層，除ST50 與ST40 處理的MWD 值差異不顯著外，其他處理MWD 和GMD也都存在顯著差異（P＜0.05）。在10～20 cm 土層，ST50、ST40、ST35 這3 個(gè)處理的MWD 和GMD 差異不顯著。在20～30 cm 土層，ST60、ST50、ST40處理之間，ST30 與RT 處理之間的MWD 和GMD 差異不顯著。在30～40 cm 土層，最顯著的變化是RT 處理的MWD 和GMD 值都顯著高于ST30 處 理（P＜0.05）。

表3 不同深松深度的土壤團(tuán)聚體平均重量直徑（MWD）和幾何平均直徑（GMD）

在濕篩法下0～40 cm 土層各處理MWD 和GMD 值較干篩法下表現(xiàn)出較大差異，均隨土層的加深而呈降低趨勢(shì)，而且MWD 和GMD 之間也表現(xiàn)出不同的趨勢(shì)。MWD 和GMD的大小順序均為ST60 ≥ST50 ≥ST40 ≥ST35＞ST30 ≥RT，各處理之間幾乎沒(méi)有差異。其中，深松的MWD 值比RT 處理增加了2.46%～15.42%，平均為10.08%；GMD 值增加了1.98%～8.59%，平均為5.81%。分析各土層可以看出，在0～10 cm 土層，各處理MWD 和GMD 值的變化趨勢(shì)相同，ST35 與ST30、ST30 與RT 處理之間均有顯著差異（P＜0.05），但到10～20、20～30、30～40 cm 土層，這種差異已經(jīng)很小，可見(jiàn)深松對(duì)土壤水穩(wěn)性MWD 和GMD的影響主要是在表層。

2.3 深松深度對(duì)土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性的影響

由圖1 可見(jiàn)，各處理團(tuán)聚體破壞率（PAD）和不穩(wěn)定團(tuán)粒指數(shù)（ELT）在0～40 cm 土層內(nèi)表現(xiàn)出相同的趨勢(shì)，即隨著土層的加深而增加，大致順序均為RT＞ST30＞ST35＞ST40＞ST50＞ST60，深松處理的PAD 值 為66.13%～89.93%，ELT值 為70.53%～91.28%，分別比RT 處理降低了3.28%～7.28%和2.71%～7.82%，平均為5.77%和5.88%。分析各土層，同一土層不同處理的變化趨勢(shì)與剖面平均值基本一致，只是隨著土層的加深，PAD 和ELT降低的幅度越來(lái)越小。在0～10 和10～20 cm土層，ST35、ST40、ST50、ST60 這4 個(gè)處理的PAD和ELT平均比RT 處理降低了12.66%和12.04%，比ST30 處理降低了7.59%和7.89%，ST30的PAD 和ELT也 比RT 處理降低5.49%和4.51%。在20～30 和30～40 cm 土 層，ST35 與ST40、ST50與ST60、ST30 與RT 處理的PAD 和ELT變化不大。進(jìn)一步分析PAD、ELT與WR0.25之間的關(guān)系可以看出，它們都呈線性負(fù)相關(guān)關(guān)系，說(shuō)明WR0.25越高，土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性越強(qiáng)，土壤結(jié)構(gòu)越不容易被破壞。

2.4 深松深度對(duì)土壤團(tuán)聚體分形特征的影響

從圖2 可以看出，干篩法和濕篩法的分形維數(shù)（D）在土壤剖面中呈截然相反的趨勢(shì)，機(jī)械穩(wěn)定性團(tuán)聚體的分形維數(shù)在2.30～2.60 之間，0～10 cm 土層高于其他3 個(gè)土層，隨土層加深而降低（圖2a），降幅在2.21%～6.92%之間，20～30 和30～40 cm 土層之間變化不大，但都低于10～20 cm 土層。各處理0～40 cm 土層平均值的大小順序?yàn)镽T ≥ST30＞ST35＞ST40＞ST50＞ST60，深松處理的降幅在0.13%～6.74%之間，平均為3.81%。分析各土層，在0～10 cm 土層，RT 處理均高于其他處理。10～20 cm 土層與0～10 cm 土層的變化趨勢(shì)基本一致，各處理之間的差異進(jìn)一步縮小。在20～30 和30～40 cm 土 層，ST60、ST50、ST40、ST35 處理均低于ST30、RT 處理。

水穩(wěn)性團(tuán)聚體的分形維數(shù)在2.88～2.98 之間，0～10 cm 土層低于其他3 個(gè)土層，隨土層加深而增加（圖2b），增幅在1.13%～1.98%之間，20～30 和30～40 cm 土層高 于10～20 cm土層。各處理0～40 cm 土層平均值的大小順序?yàn)镽T＞ST30＞ST35 ≥ST40＞ST50＞ST60，深松處理的降幅為0.25%～0.90%，平均為0.63%。從各土層來(lái)看，RT 處理在4 個(gè)土層都最高，ST60 處理都最低。

3 討論

土壤耕作的目的是建立適宜作物生長(zhǎng)的土壤環(huán)境條件，而土壤團(tuán)聚體作為土壤肥力的物質(zhì)基礎(chǔ)，是確保作物高產(chǎn)所必須的土壤條件之一。目前，國(guó)際上關(guān)于耕作方式影響土壤團(tuán)聚體的研究主要集中在以少免耕和秸稈還田為主要內(nèi)容的保護(hù)性耕作方面，國(guó)內(nèi)的研究主要集中在翻耕、旋耕、免耕、深松等幾種方式的對(duì)比上，普遍認(rèn)為深松能夠打破犁底層，為作物提供良好的水分條件，減小根系下穿阻力，擴(kuò)大根系延展范圍，是構(gòu)建合理耕層最有效的方法［17］，以深松為核心的保護(hù)性耕作能增加土壤團(tuán)聚體含量和穩(wěn)定性，改善表層土壤結(jié)構(gòu)［18-22］，而翻耕和旋耕對(duì)土壤擾動(dòng)大，直接或非直接地造成土壤團(tuán)聚體被破壞［23-27］。也有一些學(xué)者研究了不同深松深度對(duì)土壤結(jié)構(gòu)、保水保肥性能和作物產(chǎn)量等的影響，認(rèn)為深松50～60 cm 對(duì)土壤的改良效果優(yōu)于深松30 cm，能顯著降低土壤容重、緊實(shí)度和三相比值，促進(jìn)了作物根系的生長(zhǎng)發(fā)育，進(jìn)而增加作物產(chǎn)量，提高水分利用效率［28-30］，但上述研究都沒(méi)有涉及深松深度對(duì)土壤團(tuán)聚體的影響。＞0.25 mm 大團(tuán)聚體被認(rèn)為是土壤中最好的結(jié)構(gòu)體，其含量越多，說(shuō)明土壤的團(tuán)聚性越好，結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定［31］。MWD 和GMD 是反映土壤團(tuán)聚體大小分布狀況和穩(wěn)定性特征的常用指標(biāo)，其值越大，表示團(tuán)聚體的平均粒徑團(tuán)聚度越高，穩(wěn)定性越強(qiáng)［32］。本研究表明，不同深松深度處理在較短時(shí)間內(nèi)對(duì)土壤團(tuán)聚體特性產(chǎn)生了明顯影響，深松處理0～40 cm 土層DR0.25、WR0.25、MWD 和GMD 都顯著高于RT 處理，且隨著深松深度的增加而增加，這與程思賢等［28］、栗維等［29］、張鳳杰等［30］的研究結(jié)論一致，其原因可能是更深的深松深度使得土壤通透性更好，更有利于作物根系下扎，為玉米生長(zhǎng)提供了更加合理的土壤環(huán)境，增強(qiáng)了作物根系活性和土壤微生物活力，有助于團(tuán)聚體的形成和微團(tuán)聚體向大團(tuán)聚體的轉(zhuǎn)化。

PAD 和ELT可以較好地反映土壤結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，值越小表明團(tuán)聚體越穩(wěn)定［33-34］。本研究表明，深松處理的PAD 和ELT分別比RT 處理降低了5.77%和5.88%，這也充分說(shuō)明深松能增加土壤團(tuán)聚體的穩(wěn)定性。但具體到每一個(gè)深松處理，在0～20 和20～40 cm 土層內(nèi)所表現(xiàn)的差異顯著性不同，這可能有三方面原因：一是試驗(yàn)周期內(nèi)RT處理每年都要旋耕，而深松作業(yè)只進(jìn)行了3 次；二是RT 處理的影響范圍在0～20 cm，而深松處理的影響范圍在0～60 cm；三是雖然深松深度達(dá)到了60 cm，但取樣深度只達(dá)到40 cm，深松對(duì)土壤結(jié)構(gòu)的影響沒(méi)有得到充分展現(xiàn)，由此導(dǎo)致0～20 cm 土層內(nèi)ST35、ST40、ST50、ST60 4 個(gè)處理之間差異不顯著，20～40 cm 土層內(nèi)ST35 與ST40、ST50 與ST60、ST30 與RT 處理之間差異不顯著。

D 作為一個(gè)評(píng)價(jià)土壤結(jié)構(gòu)分布的新型綜合指標(biāo)，不僅描述了土壤顆粒的大小及分布，而且反映了土壤質(zhì)地的均一程度，其值越高，表明土壤質(zhì)地越黏重，通透性越差［35-36］。本研究表明，D 能較好地反映土壤團(tuán)聚體的分布情況，并且能反映出不同深松深度對(duì)土壤團(tuán)聚體的影響情況。隨著深松深度的增加，干篩法和濕篩法的D 值都有明顯降低的趨勢(shì)，這可能是由于不同深松深度下，不同土層內(nèi)作物根系下扎的數(shù)量、根粗、根表面積等都不同，根系分泌的膠結(jié)物質(zhì)數(shù)量也不同，進(jìn)而導(dǎo)致土壤中大團(tuán)聚體的增加量不同。

4 結(jié)論

通過(guò)對(duì)灌耕灰鈣土R0.25、MWD、GMD、PAD、ELT、D 等土壤團(tuán)聚體分布和穩(wěn)定性參數(shù)分析表明，深松有利于提高土壤機(jī)械穩(wěn)定性和水穩(wěn)定性團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)水平，增加土壤穩(wěn)定性，改善土壤結(jié)構(gòu)狀況。隨著深松深度的增加，深松對(duì)0～40 cm 土層團(tuán)聚體的改良效果越好，以深松60 cm的改良效果最顯著。若綜合考慮深松效益和機(jī)械動(dòng)力配置，建議至少深松35 cm 以上。