振动深松旋灭整地对土壤物理性状的影响

赵加敏，安清平，陶延怀

(1.青冈县水务局，黑龙江青冈151600;2.黑龙江省水利水电勘测设计研究院，哈尔滨150080; 3.黑龙江省水利科学研究院，哈尔滨150080)

1 振动深松旋灭技术简介

耕整土地是培肥地力、保证土壤结构合理的根本措施。多年来，由于农用小四轮的普及，形成了旱作农业区不进行深松深耕的耕作习惯，造成土壤板结，犁地层坚硬，涵养水分的能力降低，水土流失严重。为了达到深耕土壤的目的，在引进国际农业先进技术的基础上，经消化吸收再创新后，成功研制出了多功能振动式深松机，以此建立了振动深松改土蓄水技术。同时，为了满足耕整土地的喧松及粉碎作物根茬的要求，旋耕机和灭茬机相继问世，建立了旋灭耕法，并应用于农业生产。由于深松和旋灭两种机械单独应用的作业效率、整地效果都不理想，通过将振动深松机械与旋耕、灭茬机械组装、优化集成后，创制出了振动深松旋耕(灭茬)整地机，随之产生了振动深松旋灭技术。该技术不仅能使耕地表层疏松、粉碎作物根茬，同时又能完成深松深耕，打破土壤原有结构，促使土壤团粒重新组合，增加土壤的通透性，提高作物产量。

2 试验准备

2.1 土壤干容重确定

本次室内试验土样取自国家863计划——“东北半干旱抗旱灌溉区节水农业综合技术体系集成与示范”项目核心试验区甘南县兴隆乡东兴村。土壤干容重的量化指标是根据深松旋灭整地前后现场取土样后，由黑龙江省水利工程质量检测中心在室内测得，详细结果见表1。

表1 不同土层干容重表

2.2 试验用仪器、设备

感量1 g电子天平1台，感量0.01 g电子天平1台，负压计3支，SM－2手持式土壤水势测定仪1台，高度为15 cm、直径为10 cm的有机玻璃圆筒3个，其它盛水、加水等辅助设备若干。

3 土壤水分特征曲线测试

3.1 试样制作

在室内，按照土壤层位，根据土壤干容重和含水量值，按重量将土装入高度为15 cm、直径为10 cm的有机玻璃圆筒内，制成高度为10 cm的土柱，并将土柱在水中浸泡24 h。将盛满水的负压计陶土头中间点埋入土柱5 cm高处。每层土壤制作3个土柱试样，即1个处理3次重复。

3.2 注意事项

土柱试样制作过程中，要考虑风干土中水的重量;每个负压计本身都有系统误差，在测试过程中注意消除;在室温下进行测试，保证负压计内水温与测试环境中的气温一致，避免负压计内水温变化而影响水势测试值。

3.3 土壤水分特征曲线测定

3.3.1 土壤水势、土壤含水量测定

每天分早、中、晚3次，应用手持式土壤水势测定仪测定土壤水势，同时对土柱试样进行称重，称得的重量去掉容器和负压计重量后，可计算出土和水的重量，并可计算出土壤含水量(体积含水量或质量含水量)，最后将测得的土壤水势、土壤含水量填入记录表格。以深松旋灭整地后0～10 cm层土壤为例，测试数据见表2。本试验，受手持式土壤水势测定仪测量范围影响，测试的土壤水吸力范围为0～80 KPa。

3.3.2 绘制土壤水分特征曲线

整理计算出的土壤含水量及与其对应的土壤水势测定值，并绘制出试样1、试样2、试样3的土壤含水量与土壤水势对应关系曲线，见图1、图2、图3。将试样1、试样2、试样3测得的数据综合到一起绘制的曲线，即为0～10 cm层土壤经深松旋灭整地后的水分特征曲线，见图4。

图1 试样1土壤水分特征曲线

图2 试样2土壤水分特征曲线

图3 试样3土壤水分特征曲线

图4 0～10 cm层土壤深松旋灭后的水分特征曲线

4 结论

从试验测得的土壤水分特征曲线图及对应的关系式可以看出，振动深松旋灭整地后，由于改善了土壤结构，增加了土壤的通透性，重组了土壤团粒结构，致使同土层的土壤水分特征曲线发生了变化。说明振动深松旋灭技术能够改变土壤的物理性状，对治理板结严重、物理性状日趋恶化的耕地具有显著效果。