稻田土壤的特點及耕整

趙長海，趙 娥，朱雅林，蘇建功，蘇蘊芳

（1.天津市原種場，天津 301504；2.天津科潤津豐種業有限責任公司，天津 300384；3.天津市林果服務站，天津 300380）

水稻是水生作物，水稻田在長期灌水耕作下，形成的土壤不同于一般旱地的土類，這種特殊的土壤叫做水稻土。

1 水稻土的剖面特征

發育良好的水稻土，其剖面結構可明顯地分為如下四層。

1.1 耕作層

又稱熟土層或淹育層，是在淹水下直接受耕作影響而發育形成的土層。它的表面極薄一層因與新鮮灌溉水接觸呈氧化狀態，其中鐵質成高價鐵而現黃褐色，稱為氧化層。以下的土因淹水缺氧而處于還原狀態，稱還原層，除水稻根際土壤外，均因鐵質還原成低價鐵而顯藍灰色。耕作層是水稻根系活動的主要場所，它的理化性質在很大程度上代表著稻田土壤肥力特征。

1.2 犁底層

稻田的耕作層下，常有一層緊密不易透水的犁底層。其成因：一是還原層中鐵質膠體隨水下移，使土粒膠著；二是耕地時犁底的壓力和水耕、水耙時細土泥漿向下沉淀而堵塞了土壤孔隙，故亦稱滲育層。

犁底層的存在，起著保水、保肥作用。但這層土壤如過于緊密，影響水分的適當滲透和營養環境的更新，也不利于水稻生長。

1.3 心土層

位于犁底層之下，地下水位之上。這層土垂直節理明顯，多呈棱塊狀結構，土體內密布銹色斑點，故亦稱斑紋層或潴育層，在水稻生長期間，它的結構間隙雖為下滲水流所充滿，而微小的土粒孔隙中，仍封閉著空氣，使該層土壤處于氧化狀態。這種狀況對協調水、氣矛盾起著重要作用。

1.4 底土層

常年受地下水浸漬，終年處于還原狀態，呈青灰色，故亦稱青泥層或潛育層，土質黏重，保水性強。如出現位置太高，則表示排水不良，土性發冷。

水稻土的上述各層既各有特點，上下之間又互有聯系、相互依存，構成一個有機整體。但在新開稻田，這種土壤層次不明顯。

2 稻田土壤的化學性質

2.1 氧化還原狀態

土壤氧化還原狀態通常以氧化還原電位(EH值)來衡量。一般把Eh值300 mv作為氧化還原性的分界點。當Eh值高于300 mv時，土壤以氧化性為主；Eh值若低于300 mv，土壤以還原性為主。Eh值越高，土壤氧化性越強；反之，Eh值越低，還原性越強。一般旱地土壤的Eh值為350～700 mv，即以氧化性為主；而我國南方稻田冬季種植旱作物時，耕作層的Eh值 也只有200 mv，在淹水狀態下，耕作層為水分所飽和，Eh值更低。可見稻田土壤在絕大多數情況下均以還原性為主，處于還原狀態。

2.2 有機質的分解

有機質是土壤的重要組成部分，是作物碳素營養和氮、磷、鉀等礦質養分的重要供給源。土壤有機質還具有促進土壤團粒結構形成和刺激作物生長的作用。其含量的多少，對土壤肥力、保水保肥能力和通氣性、耕性以及生產性，起著重要作用。

水稻土中氮素大多以有機態存在，無機態氮僅占全氮的2%～4%，故稻田中的氮主要來源于有機質的分解。在淹水狀態下，有機質的分解主要是由嫌氣性微生物來完成的。這種分解過程是比較緩慢的。分解的產物主要是二氧化碳、甲烷、氫、氨、硫化氫和有機酸等。有機質經分解后所產生的無機氮經氧化后形成最適于水稻吸收的銨態氮。銨態氮帶正電荷，容易被帶負電荷的土壤膠粒所吸附，不易流失。

稻田形成銨態氮只有在還原過程的初期進行比較活躍，到后期則逐漸緩慢下來。稻田淹水時間過長，還原性過強，有機質的嫌氣分解產生的有機酸、甲烷、硫化氫等物質積累過多，會阻礙稻根汲養機能發揮，進而稻根受到毒害，發黑、腐爛，致死亡。也就是我們平時所見到的根腐病。

在生產中很多情況表明，稻田還原性的發展，對于減少肥料損失，提高土壤肥力是有利的，但若還原性太強，對水稻的生長反而有害。因此，在栽培水稻時，要利用排灌技術調節稻田土壤的氧化還原狀態，不斷調節、更新土壤環境，滿足水稻生長發育的需要，才能獲得高產。

2.3 氮素的存在狀態

稻田土壤在長期淹水條件下，除土壤表面有一很薄的氧化層外，下層都是缺乏氧氣的還原層。銨態氮施到土壤表層后，一部分被氧化成硝態氮，然后隨水下滲到還原層。在還原層上反硝化細菌的活動特別旺盛，進行著很強的反硝化作用。因此，下滲到還原層的硝態氮經反硝化(還原)后變成游離態氮(N)揮發到空中而損失。故銨態氮應深施為宜。同樣，若將硝態氮化肥施入稻田，也會因為反硝化作用而使肥料損失，肥效不高。

2.4 酸堿度的變化

由于水的pH值在7．0左右為中性。水稻適于在微酸性到中性土壤中生長。

無淪是酸性土壤還是堿性土壤，淹水后pH值得到調節，最后趨于中性而達到平衡。

3 高產稻田土壤的基本特征

3.1 構造良好

高產稻田土壤，層次鮮明，水、肥、氣及熱協調。第一層為耕作層，厚度為15～20 cm，肥沃松軟，耕性好。第二層為犁底層，厚10 cm左右，緊實度適中，既有較好的保水保肥能力，又有一定的滲水性。第三層為心土層或稱為斑紋層，此層土壤中有明顯的紅棕色斑紋，這是土壤排水和通氣良好的重要標志。地下水位高的水稻田沒有斑紋層。高產稻田土壤的潛育層一般在土表80 cm以下。

3.2 養分豐富

高產稻田的 pH 值為 6．0～7．0；有機質含量達2%～4%；全氮含量0．15%以上；全磷量0．1%以上；全鉀量1．5%以上，每100 g土陽離子代換量在10～25 mg當量范圍內；鹽基飽和度大約為60%～80%；微量元素充足。

3.3 保水能力適當

高產稻田既有較強的保水性，又有一定的滲漏性。每天滲漏量為7～15 mm，灌一次水能保持6 d左右。

3.4 土壤中有益微生物活動旺盛

高產稻田土壤中固氮菌、硝化細菌、好氣性纖維分解菌，以及反硝化細菌等細菌的數量多，活動旺盛，生化強度高（指呼吸強度和氨化強度，呼吸強度以1 kg土壤每小時釋放的二氧化碳的克數表示，氨化強度以每100 g土含銨態氮的毫克數表示），保溫性能好，升溫降溫比較緩和。

4 稻田耕整

4.1 合理耕作改土

合理耕作可以調節土壤固、液、氣三相比例，改善土體構造，使它既有高度保水性、又有適度透水性；既有較高的保肥力，又有及時釋放肥料的能力；干時疏松，濕時柔軟，符合豐產稻田的要求。對土壤耕層淺、犁底層黏重、透水性差及還原性強的稻田，要采用深耕、曬垡等辦法，加深耕作層，打破犁底層，增加土壤通氣性，促使結構的形成和養分的釋放。對滲漏量大，保水性差，氧化過程旺盛的新開稻田，則可以采取多次水耕水耙，使耕層土壤起漿下沉，促使犁底層的形成，提高其保水、保肥能力。在沿河兩岸的沙石灘地，以及黏重土壤，可分別采用客土或客沙等辦法，改良土質。

另外，實行合理的輪作倒茬，并在輪作中安排綠肥、豆類作物，是提高稻田肥力、改善土性的有效措施。

4.2 基本要求

4.2.1 田面平整

稻田田面平整，一塊田里不可能做到水平如鏡，但高低差不能超過3.5 cm，才能保證排灌均勻，水層一致，使水稻生長整齊，并利于發揮除草劑和殺蟲劑的作用。地平能保證水層深淺基本一致，使不漂苗，不倒苗。田塊成方，邊沿整齊，利于機械作業。

4.2.2 耕層深厚

耕作層是水稻根系的主要活動層，厚度在12～20 cm。通過翻耕加深耕層，利于水稻根系深扎，擴大水稻根系吸收水分和養分的范圍。

4.2.3 保水保肥

在旱整地的基礎上，進行適當的水整地，使稻田土壤達到上糊下松，有水有氣，保水保肥的要求。

4.2.4 排除鹽堿

北方稻田鹽堿地較多，通過農田基本建設，灌排渠系配套，平整土地，合理耕作，深溝排水洗鹽堿，是鹽堿地種稻的關鍵措施。整地前7 d進行灌水泡田，水層淹沒秋翻地垡塊，將積累在垡塊上的鹽分充分溶解于水后及時進行排水洗堿，一般在水耙地之前排水洗堿2～3次，換新水耙地，耙后穩住渾水層，待沉漿后再排水洗堿一次；灌新水插秧。

4.3 稻田的耕整技術

4.3.1 耕翻

一般用動力鏵式犁平翻，耕層深度一般為16～20 cm。翻耕將水稻根茬、病菌和草籽等翻入深層，對疏松土層、增加土壤孔隙、改善通氣狀況、促進土壤熟化、解除有毒物質、消滅雜草和防治病蟲害等都起重要作用。施用農家肥或高留茬后翻耕，可使肥土相互混合，根茬深埋，保持田面清潔。水田翻耕以秋翻為好。秋翻后經過長時間的冬春凍融、風化，可使垡塊松散，利于土壤理化性質的改善；養分有效性提高，容重降低，病蟲草害也都大為減少。同時，曬垡好的稻田容易耙細耙碎，達到較好的耙地質量。此外，鹽堿地秋翻，可使土壤中的鹽分隨水分蒸發集結在垡塊表面，利于洗鹽排鹽。翻耕的適耕土壤水分范圍是18%～23%，土質過于黏重的則還應低些。土壤過干時翻耕，土壤硬結，耕作阻力大，土塊不易散碎；土壤過濕時翻，往往形成大垡條，干燥以后不易耕碎。

4.3.2 旋耕

用拖拉機牽引旋耕機進行，耕層深度12 cm左右。旋耕具有碎土效果好、節水、耕層理想、便于機械插秧、耕層養分分布均勻、促進水稻生長發育及經濟效益突出等良好的農藝效果。

旋耕分為春旋耕和秋旋耕兩種。秋旋耕好于春旋耕，由于旋耕深度不及犁耕，因此，在連續旋耕時，應注意保持一定深度，最好不低于12 cm。連續旋耕年限以2-3 a為宜，然后進行一次犁耕或深松。

4.3.3 稻田整平

旱整地包括旱耙地、旱整平等。同傳統的水整地相比，旱整地可以提早作業，緩和農時緊張程度；節省泡田用水，有利于創造良好的土壤結構，使土壤孔隙度增大，氧化還原電位提高，有利于栽后秧苗的返青和生長發育。因此，實行旱整地是稻田土壤耕作的一項重大改革。旱耙地用于耕翻后的稻田土壤，主要作用是碎土。旱耙地的機具一般采用拖拉機牽引缺口耙或圓盤耙進行。經過旱耙或旋耕的稻田土壤，還要利用激光平地機等進行旱整平,為水整地作準備，減輕水整地的作業強度和勞動量。

水整地包括水耙地、水平地及抹水埂等。水耙地的作用主要耙出泥漿。水耙地一般先于水平地。稻田水整地的機具主要有兩類：一類是適用于面積較大田塊的大中型平地器，由大中型輪式拖拉機牽引，實際生產中有各種不同的大型農機具,工作幅也各不相同。另一類是小型拖拉機平地器，應用于經過旱整地的1 hm2左右一格的田塊，可以按田格逐格找平，效果好。

水整地質量與水層深淺有密切關系。一般在平地前把田面水層調整適當，使洼處保持中水層，平地淺水層，高處汪泥汪水狀態，這樣平地效果最好。另外，保水地和積水地應耙得上糊下松，而漏水田應耙得更細一些，以利保水。水田整地應按插秧計劃提前進行，以便在插秧作業前留下足夠的泥漿沉降時間，防止漂秧、倒秧和秧苗下坐使得插植過深。土壤質地不同，需要的沉降時間也不同，土壤質地越黏重所需要的時間越長。一般黏土需7 d；黏壤土需5-6 d；壤土需3-4 d；沙壤土需2 d。待泥漿沉淀好后就可以插秧了。

在實際生產中不同地區有不同的土壤，具體的操作也不盡相同，不能完全照搬，所以要根據當地的實際情況進行操作。做到既省工省時，效果又好，最大程度的有利于生產，是我們進行土壤耕整的最終目的。