耕作方式对辽西褐土区土壤穿透阻力的影响及机理

为了探明耕作方式转变对土壤物理性质的影响,研究设置田间定位试验,监测长期旋耕转变为免耕和深松耕后土壤容重、水分和穿透阻力的变化特征.试验设免耕(no tillage,NT)、深松(subsoiling,SS)、旋耕(rotary tillage,RT)3个处理,在玉米生长季监测土壤含水量、容重和穿透阻力动态,定量并分析土壤穿透阻力对含水量和容重变化的响应.结果表明,玉米生育期NT处理的土壤容重保持相对稳定,RT和SS处理容重逐渐增大;与RT和SS处理相比,NT处理增加0—30 cm的容重、0—45 cm的含水量和0—15 cm的穿透阻力,但在干旱时期降低15—45 cm的穿透阻力,避免了土壤紧实对玉米的胁迫.基于含水量和容重参数,建立了预测土壤穿透阻力的指数模型,其P<0.001,R2为0.77.模型结果表明,当容重>1.4 g/cm3且含水量<0.13 cm3/cm3时,土壤穿透阻力将大于限制作物生长的阈值(2 MPa);在含水量<0.2 cm3/cm3时,土壤穿透阻力对含水量的敏感性显著高于容重,说明该区域干旱(水分)引起的土壤紧实度增加比压实更为重要.免耕有助于该区域保持土壤水分,同时降低容重增加导致的土壤紧实效应,有利于避免土壤紧实胁迫对作物生长的影响.