深松作业中耕地剖面的选择

李文平+赵明+徐艳琴

摘要 为了提高土壤蓄水保墒能力和有效实施耕地深松作业，开展了耕层剖面调查，通过剖面位置的选择与剖面制作，对不同类型耕地进行深松作业的适宜性分类，以期指导深松作业，有效提高深松作业的应用成效。

关键词 深松作业；耕地剖面；选择；适宜性

中图分类号 S159 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）12-0197-02

漯河市召陵区地处伏牛山东麓平原和淮北平原交错处，地势平坦、局部低洼、土层深厚、土壤肥沃、土壤类型较多。区域内主要有4个土类：一是褐土，属中性土壤，土体深厚、易于耕作、保水保肥能力强；二是潮土，肥力水平较高、通气透水性能好、耐旱耐涝、易于耕作；三是黄棕壤土，通体壤质、比较疏松、保水保肥、易于高产稳产；四是砂姜黑土，质地黏重、结构不良、通透性差、适耕期短，虽不养苗，但保肥力高、供籽能力强。

2010—2016年农业部连续7年在全国范围内实施深松整地作业项目（2011年为深松深耕整地作业），以改良耕地。漯河市召陵区对30%的耕地都进行了深松作业，取得了很好的效果。比如打破了耕地的犁底层，疏松了土壤，提高了土壤蓄水保墒能力，减少了地表径流所导致的水土流失，保护了环境等。但也存在一些问题：一是在有些不适宜进行深松的地块进行作业，未达到应有的效果；二是有些机手在进行深松作业时没有根据土壤及土质的变化调整作业速度，导致深松机损坏；三是作业质量不同程度地存在问题。于是笔者着手开展耕层剖面调查，并以耕地剖面的调查结果指导深松作业。过去一般都认为深松深度越深越好，还认为所有的耕地都存在犁底层，因而所有的耕地都适宜或应该进行深松作业。但调查结果表明，实际情况与以往的认知存在着很大出入。

1 剖面位置的选择与剖面制作

1.1 剖面位置选择

将全区4个土类（褐土、潮土、黄棕壤土、砂姜黑土）31个土种剖面分为适宜全面深松作业的剖面、适宜局部深松作业的剖面、不宜深松作业的剖面3种情况。每一土种根据面积大小选1～3个调查点，所选调查点必须是3 hm2以上的连片地块，在每一调查点的中部选一边长为50 m的等边三角形，在等边三角形的3个顶点作3个剖面，从中选择1个有代表性的作为该块耕地的剖面结构，并详细记录。

1.2 剖面制作

召陵区是黄淮海小麦—玉米轮作的粮食主产区，一年四季耕地没有闲置，因而剖面制作时间安排在整个玉米生长期（小喇叭口期后、收获前）的6月下旬至9月上旬。根据玉米种植模式（60～80 cm行距），挖坑规格一般定为100 cm×50 cm×150 cm。剖面为不加休整的自然断面。

2 不同类型耕地剖面的深松作业适宜性分类

2.1 适宜全面深松作业的剖面

2.1.1 深位少量砂姜黑土。剖面位于青年镇前谢村南地600 m。0～24 cm为暗黄色，重壤，碎块状结构，片状结构，松，根系多，石灰反应极弱；24～53 cm为暗黑色，轻黏土，碎块状结构，緊，根系少，石灰反应极弱；53～89 cm为黑灰色，轻黏土，碎块状结构，紧，无根系；89～135 cm为青灰加黄棕色，中壤，块状结构，紧，无根系，少量砂姜。

2.1.2 灰质砂姜黑土。剖面位于青年井庄东南1 000 m。0～34 cm为浅褐灰色，轻黏土，片状结构，块状结构，较松（0～10 cm紧），根系多，有蚯蚓，石灰反应弱；34～66 cm为灰黑色，重黏土，棱块状结构，紧，根系较少，石灰反应弱；66～90 cm为灰白加棕黄色，重壤土，碎块状结构，紧，无根系，少量砂姜，石灰反应强。

以上2个剖面是砂姜黑土的2个土种，其所处地势平坦，土体深厚，砂姜埋藏部位较深，潜在肥力较高。但是，由于地势低洼，局部为封闭洼地，容水面积大，排水不畅，同时土壤质地黏重，结构性差，紧实易龟裂，土壤总孔隙度小。因此，土壤有效蓄水量低，毛管水上升高度低、速度慢、渗透系数小，雨季或水分多时，土壤内排水不良，有碍作物根系的吸收和养分供应。土壤中的水、肥、气、热之间的关系不协调，供肥能力差，有效养分含量不高，耕作困难，适耕期短[1-2]。但召陵区砂姜黑土面积比较大，通过近几年配方施肥、秸秆还田等措施，耕地地力水平明显提高，目前已成为粮食主产区。针对其易旱易涝、有效养分低、耕性差等突出问题，应采取合适的耕整地作业方式：用全方位深松作业代替深翻作业，结合秸秆还田、旋耕碎土复合作业。全方位深松作业可在耕层下形成鼠道，提高土壤的蓄水能力；全方位深松作业的阻力远小于深翻作业的阻力，不翻动土壤，避免土壤中的有机碳逃逸到大气中，降低温室效应的加剧速度；降低作业费用。

2.2 适宜局部深松作业的剖面

2.2.1 褐土。剖面位于召陵镇黄庄村北200 m。0～26 cm为灰黄色，中壤，粒状结构，松，根系多，石灰反应强；26～53 cm为棕黄色，轻壤，碎块状结构，较紧，根系多，石灰反应极弱；53～86 cm为黄棕色，中壤，棱块状结构，较紧，根系较少，石灰反应极弱；57～77 cm为褐棕色，中壤，块状结构，较紧，根系较少，石灰反应强；86～150 cm为暗棕色，中壤，棱块状结构，较紧，根系少，无石灰反应。

该土种发源于流经黄棕壤地区的沙澧河沉积物上，通体中壤、轻壤，质地疏松，透水透气性好，土壤比阻小，极易耕整，应坚持秸秆还田，以提高土壤有机质含量。在实施旋耕、施肥、播种复合作业的同时，2～3年实施1次局部深松作业，以打破犁底层，疏松耕层以下的土壤[3-4]。

2.2.2 潮土。底砂两合土、表层中壤土，78 cm以下出现约20 cm的砂土层，如老窝镇朱王庄村南750 m剖面：0～15 cm为暗黄色，中壤，块状结构，片状结构，较紧，根系多，石灰反应极弱；15～38 cm为棕黄色，中壤，块状结构，较松（没有犁底层），根系较多，石灰反应极弱；38～80 cm为浅黄灰色，中壤，块状结构，较紧，根系较少，石灰反应极弱；80～115 cm为棕黄色，砂壤，碎块状结构，较松，根系少，石灰反应极弱；115～150 cm为棕黄色，砂土，单粒状，松，无根系，石灰反应极弱。

该土种为两合土，砂、黏粒比例适当，质地为轻壤至中壤，疏松易于耕作，结构性、空隙性、透气透水及保水保肥性能比较好，表层有机质有少量积累，其含量一般为1.0%左右，肥力较长，耐旱耐涝。宜在实施开沟、施肥、播种、镇压免耕播种复合作业及秸秆还田等作业的基础上2～3年实施1次局部深松作业，或局部实施深松、旋耕、碎土、坪地复合作业及化肥深施、精量播种复合作业。

2.2.3 黄棕壤。剖面位于万金镇大姜庄西偏南1 500 m。0～18 cm为暗黄色，中壤，片状结构（机具压实），较紧，根系多，无石灰反应；18～37 cm为灰黄色，中壤，碎块状结构，较松，根系较多，无石灰反应；70～107 cm为黄棕色，重壤，棱块状结构，紧，根系极少，无石灰反应；107～140 cm为棕黄色，重壤，块状结构，紧，无根系，无石灰反应。

该土种37 cm以上为松或较松，向下土壤质地逐渐黏重，结构逐渐紧实，保水保肥。机械化作业应以保证高产为主要目的，适宜采用2～3年1次局部深松作业，配合秸秆还田、旋耕/施肥/播种覆土/镇压复合作业及深翻作业（将秸秆翻到耕层以下，2～3年1次）。

2.3 不宜深松作业的剖面

2.3.1 砂土。一是20～30 cm以下出现大量砂姜、石子的漏地。二是位于老窝武湾东300 m的剖面。0～30 cm为黄灰色，轻壤，粒状结构，有秸秆混入，松，根系多；30～65 cm为浅灰黄色，砂土，粒状结构，松，根系较多（其中23～37 cm根系多）；65～95 cm为灰黄色，轻壤，碎块状结构，较紧，根系少。

以上两剖面30～40 cm以下即是砂土，阳离子交换量较低，没有坚硬的犁底层，且砂层较浅，不宜深松作业；应长期秸秆还田，提高土壤肥力，实施免耕播种、不翻动土壤，避免耕層肥力下降。

2.3.2 轻壤、砂壤。1 m以内通体轻壤、砂壤的轻松土壤不需要深松作业。如召陵区老窝镇河状东南300 m的剖面：0～30 cm为灰黄色，轻壤，粒状结构，松，根系多，石灰反应弱；30～60 cm为棕黄色，砂壤，碎块状结构，较松，根系较多，石灰反应中；60～115 cm为棕黄色，砂壤，碎块状结构，较松，根系较多，石灰反应中。

该剖面土壤属潮土类，在整个剖面的115 cm内全是轻壤、砂壤，土质松散，透气透水性好，没有犁底层，土壤肥力较差，不需要进行深松作业。应严格按保护性耕作模式作业，即秸秆还田+免耕播种（播种、化肥分层深施、覆土、镇压复式作业），以改良土壤，提高土壤肥力，增加土壤蓄水保墒能力。

3 深松作业的速度

在作业深度范围内，不同的土壤应该选择不同的作业速度与深度，以欧豹75 kW四驱拖拉机为例，对黏重土壤全面深松作业；或局部深松作业，深松深度在30 cm以上，可选择低速区、普通档1档。其他情况可选择低速区、普通档2档。作业时每到一个新地块都要在选好档位后作业10 min，观察机具有无不正常现象。

4 参考文献

[1] 杨永辉，武继承，张洁梅，等.免耕、深松对不同土层土壤物理特征的影响[J].中国农村水利水电，2016（9）：35-39.

[2] 甄文斌，杨丹彤，黄世醒.带翼深松铲的试验研究[J].农机化研究，2011（8）：119-122.

[3] 郑洪兵，郑金玉，罗洋，等.长期不同耕作方式下的土壤硬度变化特征[J].农业工程学报，2015（9）：63-70.

[4] 秦红灵，高旺盛，马月存，等.两年免耕后深松对土壤水分的影响[J].中国农业科学，2008（1）：78-85.