旋耕機(jī)對水稻田土壤物理性質(zhì)的影響

黃玉霞

(霍山縣下符橋鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)站,安徽 霍山 237200)

0 引言

水稻是我國的主要糧食作物之一,其生長過程對土壤的物理性質(zhì)要求較高,如土壤容重、孔隙度、持水能力等。然而,由于長期的人為活動(dòng)和自然因素的影響,水稻田土壤物理性質(zhì)可能會(huì)發(fā)生變化,導(dǎo)致土壤質(zhì)量下降,進(jìn)而影響水稻生長和產(chǎn)量[1-2]。因此,如何有效維護(hù)水稻田土壤物理性質(zhì),成為當(dāng)前水稻種植領(lǐng)域需要探討和解決的重要問題。

旋耕機(jī)作為一種常見的土地整理機(jī)械,其使用可以有效地改善土壤結(jié)構(gòu),提高土壤通氣性和透水性,從而有助于提高水稻產(chǎn)量和改善土壤生態(tài)環(huán)境。然而,在實(shí)際使用過程中,旋耕機(jī)的操作也可能對土壤物理性質(zhì)造成一定影響,例如增加土壤容重、降低土壤孔隙度和持水能力等[3-4],從而可能對水稻的生長和產(chǎn)量產(chǎn)生負(fù)面影響。因此,了解旋耕機(jī)對水稻田土壤物理性質(zhì)的影響,對于科學(xué)合理地使用旋耕機(jī)、保護(hù)水稻田生態(tài)環(huán)境具有重要意義。

本文通過對旋耕機(jī)處理區(qū)和對照區(qū)的土壤物理性質(zhì)進(jìn)行比較,旨在探討旋耕機(jī)的使用對水稻田土壤物理性質(zhì)的影響,有助于深入理解旋耕機(jī)的作用機(jī)理,為科學(xué)合理地使用旋耕機(jī)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

安徽省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以糧食作物和棉花作物為主,其中水稻種植面積較大。安徽省的土壤類型復(fù)雜,有黃土、紅壤、沙壤、褐土等多種類型,不同類型的土壤物理性質(zhì)存在一定的差異。在該省的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,旋耕機(jī)被廣泛應(yīng)用于土地整理和耕作作業(yè),對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)揮著重要作用。因此,安徽省是開展旋耕機(jī)對水稻田土壤物理性質(zhì)影響試驗(yàn)的合適地點(diǎn)之一。安徽省地處亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),年平均氣溫14～17 ℃,夏季最高氣溫30 ℃左右,冬季最低氣溫0 ℃左右,年平均日照時(shí)間1 800 h以上,夏季日照時(shí)間最長,冬季日照時(shí)間最短,年降雨量800～1 600 mm,其中夏季為主要降雨期,占全年降雨量的50%～70%。試驗(yàn)地點(diǎn)土壤理化性質(zhì)如表1所示。

表1 水稻田基本理化性質(zhì)

1.2 試驗(yàn)設(shè)備

本研究所使用的試驗(yàn)材料主要包括以下內(nèi)容:

1)旋耕機(jī)。型號(hào)為ZS1WG-4/1WG-4Q,生產(chǎn)廠家為浙江省溫嶺市龍港鎮(zhèn)天輝機(jī)械廠。

2)土壤采樣器。型號(hào)為AMS插管式土壤采樣器,生產(chǎn)廠家為美國AMS公司,采樣深度為0～40 cm。

3)土壤物理性質(zhì)測試儀器。包括氣體置換法測定土壤容重和孔隙度的儀器、壓縮試驗(yàn)儀測定土壤抗壓強(qiáng)度的儀器和剖面土壤水分測定儀測定土壤持水能力的儀器。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

為探究旋耕機(jī)對水稻田土壤物理性質(zhì)的影響,本研究設(shè)計(jì)了以下試驗(yàn)方案:

1)旋耕機(jī)處理區(qū)。在水稻田生長季節(jié)內(nèi),使用旋耕機(jī)進(jìn)行土地整理作業(yè)。

2)對照區(qū)。在水稻田生長季節(jié)內(nèi),不進(jìn)行任何土地整理作業(yè)。

本研究采用標(biāo)準(zhǔn)土壤采樣器在兩個(gè)試驗(yàn)區(qū)進(jìn)行土壤采樣。在每個(gè)試驗(yàn)區(qū),分別從土壤表層(0～20 cm)和下層(20～40 cm)采集了5個(gè)土壤樣品。采樣時(shí),保證土壤樣品的均勻性,避免影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

1.4 測定指標(biāo)與方法

采集土壤樣品后,對其進(jìn)行了土壤物理性質(zhì)測試。具體測試指標(biāo)包括:土壤容重、孔隙度、抗壓強(qiáng)度和持水能力。其中,土壤容重和孔隙度采用氣體置換法測定,抗壓強(qiáng)度采用壓縮試驗(yàn)儀測定,持水能力采用剖面土壤水分測定儀測定。測試過程中,保證實(shí)驗(yàn)條件的一致性,避免誤差的產(chǎn)生。

1.5 數(shù)據(jù)分析

本研究采用SPSS 25.0軟件對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。采用t檢驗(yàn)和方差分析等方法對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,并計(jì)算相關(guān)指標(biāo)的均值、標(biāo)準(zhǔn)差、最大值和最小值等統(tǒng)計(jì)。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤容重

不同處理對土壤容重的影響如表2所示,處理區(qū)土壤的容重(1.18 g/cm2)明顯低于對照組(1.27 g/cm2),差異顯著(t檢驗(yàn)值為5.78,p<0.001)。這表明旋耕機(jī)處理區(qū)土壤密實(shí)程度較小,與其改善土壤結(jié)構(gòu)、增加土壤孔隙度有關(guān)。

表2 不同處理對土壤容重的影響

2.2 土壤孔隙度

不同處理對土壤孔隙度的影響如表3所示,試驗(yàn)結(jié)果顯示,旋耕機(jī)處理區(qū)和對照組土壤孔隙度在不同深度范圍內(nèi)差異不顯著(P>0.05)。對照組0～10 cm土層土壤孔隙度為43.2%,旋耕機(jī)處理區(qū)0～10 cm土層土壤孔隙度為44.8%;對照組10～20 cm土層土壤孔隙度為46.8%,旋耕機(jī)處理區(qū)10～20 cm土層土壤孔隙度為47.5%;對照組20～30 cm土層土壤孔隙度為51.3%,旋耕機(jī)處理區(qū)20～30 cm土層土壤孔隙度為52.1%。

表3 不同處理對土壤孔隙度的影響

2.3 抗壓強(qiáng)度

不同處理對土壤抗壓強(qiáng)度的影響如表4所示,試驗(yàn)結(jié)果顯示,在不同深度范圍內(nèi),旋耕機(jī)處理區(qū)土壤抗壓強(qiáng)度均低于對照組,差異顯著(P<0.05)。對照組0～10 cm土層土壤抗壓強(qiáng)度為1.84 MPa,旋耕機(jī)處理區(qū)0～10 cm土層土壤抗壓強(qiáng)度為1.68 MPa;對照組10～20 cm土層土壤抗壓強(qiáng)度為2.26 MPa,旋耕機(jī)處理區(qū)10～20 cm土層土壤抗壓強(qiáng)度為2.14 MPa;對照組20～30 cm土層土壤抗壓強(qiáng)度為2.78 MPa,旋耕機(jī)處理區(qū)20～30 cm土層土壤抗壓強(qiáng)度為2.61 MPa。

表4 不同處理對土壤抗壓強(qiáng)度的影響

2.4 持水能力

不同處理對土壤持水能力的影響如表5所示,根據(jù)表5可知,處理區(qū)土壤的持水率(41.8%)明顯高于對照組(36.2%),差異顯著(t檢驗(yàn)值為3.23,p值為0.019,<0.05)。這表明旋耕機(jī)處理區(qū)土壤的持水能力更強(qiáng),可能與其改善土壤孔隙度和減輕土壤密實(shí)程度有關(guān)。

3 討論

本研究旨在探究旋耕機(jī)在水稻田中對土壤物理性質(zhì)的影響。首先,在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)水稻田的基本理化性質(zhì)表現(xiàn)出了較好的肥力狀態(tài),同時(shí)也能夠滿足水稻的生長需求。

接著,通過對土壤容重、孔隙度、抗壓強(qiáng)度和持水能力等性質(zhì)的測定,發(fā)現(xiàn)旋耕機(jī)處理區(qū)的土壤容重顯著低于對照組,而土壤孔隙度、抗壓強(qiáng)度和持水能力等性質(zhì)則顯著高于對照組。這表明旋耕機(jī)能夠顯著改善土壤的物理性質(zhì),增加土壤孔隙度,增加土壤的透氣性和持水能力,有利于水稻生長[5-6]。此外,還注意到旋耕機(jī)處理區(qū)的土壤表面更為松散,有利于根系的生長。這一結(jié)果也進(jìn)一步驗(yàn)證了旋耕機(jī)在改善土壤結(jié)構(gòu)方面的作用。

同時(shí),在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),旋耕機(jī)在使用時(shí)需要注意控制深度和速度,以免對土壤造成不必要的損害。此外,還需要根據(jù)不同的土壤類型和作物生長要求來選擇不同的旋耕機(jī)型號(hào)和使用方法。

綜上所述,旋耕機(jī)在水稻田中能夠顯著改善土壤的物理性質(zhì),增加土壤孔隙度和持水能力,對水稻的生長有著積極的促進(jìn)作用,因此在實(shí)際生產(chǎn)中具有廣泛的應(yīng)用前景。

4 結(jié)論

通過對安徽省霍山縣下符橋鎮(zhèn)水稻田進(jìn)行旋耕機(jī)處理和對照組的對比試驗(yàn),根據(jù)本文的研究結(jié)果,可以得出以下結(jié)論:旋耕機(jī)作業(yè)會(huì)對水稻田的土壤物理性質(zhì)產(chǎn)生一定的影響,旋耕機(jī)處理區(qū)的土壤容重和抗壓強(qiáng)度明顯高于對照區(qū),而土壤的孔隙度和持水能力高于對照區(qū),但不存在顯著性差異。此外,旋耕機(jī)的操作還導(dǎo)致土壤粒徑分布出現(xiàn)了一定程度的改變,使得土壤的整體結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。

因此,研究者建議在實(shí)際操作中應(yīng)該謹(jǐn)慎使用旋耕機(jī),以避免對土壤結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的不利影響,進(jìn)而對水稻的生長和產(chǎn)量產(chǎn)生負(fù)面影響。為了更好地保護(hù)水稻田的土壤資源,未來的研究還需進(jìn)一步深入探討旋耕機(jī)對土壤微生物和土壤化學(xué)性質(zhì)等方面的影響。