深松時期與方式對砂姜黑土耕層改良及冬小麥物質積累、養分吸收的影響

砂姜黑土是我國黃淮平原重要的耕作土壤類型之一，由于長期耕作和氣候特點，普遍存在耕層變淺、土壤板結等問題，制約著農作物產量的提高。深松作為一項重要的土壤耕作措施，能夠有效改善土壤物理性質，但其效果受作業時期和方式的顯著影響。目前，關于深松對砂姜黑土改良效果的研究多集中在作業深度方面，對深松時期和方式的系統研究相對較少。河南省作為冬小麥的主產區，其砂姜黑土區冬小麥產量形成與土壤耕層質量密切相關。因此，明確不同深松時期與方式對砂姜黑土耕層改良及冬小麥生長發育的影響規律，對于優化耕作措施、提高冬小麥產量具有重要意義。相關部門工作人員通過設置不同深松時期和方式，探究其對砂姜黑土耕層理化性質及冬小麥生長的影響，以期為黃淮平原砂姜黑土區冬小麥高產栽培提供理論依據。

一、材料與方法

（一）試驗地概況

試驗于2023一2024年于某農業試驗站進行。試驗地點屬溫帶大陸性季風氣候，年均氣溫 14.3^°C ， ?10^°C 積溫 4320^°C ，無霜期205天，年均降水量 643.5mm 。土壤類型為砂姜黑土，耕層 （0～20cm） 有機質含量21.5g?kg^-1 ，全氮 1.15g?kg^-1 ，速效磷 15.6mg?kg^-1 ，速效鉀 125.3mg?kg^-1 ， pH 為6.8。

（二）試驗設計

試驗采用隨機區組設計，研究深松時期與方式的交互作用。深松時期設3個水平：7月上旬、8月上旬和9月上旬。深松方式設2個水平：單向深松和交叉深松，以常規耕作為對照（CK），如表1所示。每個小區面積 30m² ，重復3次。深松作業深度 35cm ，作業時土壤含水量控制在田間持水量 60%～70% 。供試品種為濟麥44號，于10月5日按 180kg?hm^-2 播量條播。基肥為純N √120kg?hm^-2 P₂O₅90kg?hm^-2. K₂O75kg?hm^-2 ，拔節期追施純 其他管理措施同大田生產。

（三）測定項目與方法

1.土壤理化性質。播種前取 0～20cm 土層土樣，土壤容重采用環刀法，含水量采用烘干法（ 105^°C 恒溫8h ，有機質采用重鉻酸鉀容量法，速效氮采用堿解擴散法，速效磷采用 0.5mol?L^-1 NaHCO浸提一鉬銻抗比色法。

2.植物干物質測定。于開花期和成熟期各取樣1次，每小區選取20株代表性植株， 105^°C 殺青 30min 后，于 80^°C 烘至恒重。測定干物質質量，并計算積累速率和籽粒分配比例。

3.植株養分測定。成熟期植株樣品粉碎過40目篩后測定。全氮含量采用凱氏定氮法；全磷含量采用鉬銻抗比色法；全鉀含量采用火焰光度計法。根據干物質量和養分含量計算養分積累量，并計算養分收獲指數。

（四）數據處理

采用Excel2019進行數據整理，使用SPSS26.0進行方差分析和相關性分析，顯著性檢驗采用Dun-can's新復極差法（ Plt;0.05） 0

二、結果與分析

（一）不同深松處理對砂姜黑土耕層理化性質的影響

方差分析表明，深松時期、深松方式及其交互作用對土壤容重、含水量和養分含量均產生顯著影響L （Plt;0.05） 。與常規耕作（CK）相比，深松處理顯著改善了砂姜黑土耕層理化性質（見表2）。

從表2可以看出，7月上旬深松處理的土壤改良效果最顯著，且交叉深松優于單向深松。與CK相比，T2處理的土壤容重降低 11.2% ，含水量提高 20.0% ，有機質、速效氮和速效磷含量分別提高 18.4% 、 21.9% 和22.1% 。這可能是由于早期深松使土壤有更長時間進行自然沉實，形成相對穩定的耕層結構。隨深松時期推遲，改良效果逐漸減弱，但各處理指標仍顯著優于 CK （二）不同深松處理對冬小麥干物質積累及分配的影響

方差分析表明，不同深松處理對冬小麥干物質積累量、積累速率及籽粒分配比例的影響均達到顯著水平（ ，結果見表3。

從表3中可以看出，與CK相比，不同深松處理的冬小麥干物質積累量均顯著增加。其中，以T2處理效果最為顯著，開花期每株干物質積累量為 5.12g ，較CK增長 29.6% ；成熟期每株干物質積累量為 7.45g ，較CK增長 25.2% ；其他處理開花期每株干物質積累量 4.25～4.85g ，其他處理成熟期每株干物質積累量6.35～7.05g ，均顯著高于CK。從干物質積累速率來看，深松處理同樣表現出明顯優勢。T2處理在拔節期至開花期和開花期至成熟期的干物質積累速率分別為 0.125g?d^-1 和 0.135g?d^-1 ，較CK分別增長27.6% 和 25.0% ；其他處理在拔節期至開花期和開花期至成熟期的的干物質積累速率分別為 0.105～0.118g?d^-1 和 0.115～0.128g?d^-1 ，均顯著高于CK。在籽粒分配比例方面，T2處理最高，為 48.8% ，較CK提高6.7個百分點；其他處理的籽粒分配比例為44.1%～47.5% ，亦顯著高于CK。表明深松處理不僅促進了冬小麥干物質的積累，也提高了干物質向籽粒的轉運效率。其中，以T2處理效果最佳，說明35cm 的深松深度最有利于冬小麥干物質的積累與分配。

（三）不同深松處理對冬小麥養分吸收的影響

方差分析表明，不同深松處理對冬小麥氮、磷、鉀養分吸收量及其收獲指數的影響均達到顯著水平0 .Plt;0.05） ，結果見表4。

從表4中可以看出，與CK相比，各深松處理均顯著提高了冬小麥對氮、磷、鉀養分的吸收量。其中T2處理效果最為顯著，每株氮、磷、鉀吸收量分別達到

138.6mg ， 28.6mg 和 162.4mg ，較CK分別提高31.7% 、 32.4% 和 30.4% ；其他處理的養分吸收量介于T2和CK之間，且均顯著高于 CK 這表明深松處理通過改善土壤物理性質，促進了根系生長發育，提高了植株對養分的吸收能力。養分收獲指數反映了養分向籽粒的轉運效率。T2處理的氮、磷、鉀養分收獲指數分別為 75.6% 、 78.9% 和 41.2% ，較CK分別提高 8.1% 、 8.1% 和 6.7% ；其他處理的養分收獲指數雖低于T2，但仍顯著高于 CK 這說明深松處理不僅提高了植株對養分的吸收量，也促進了養分向籽粒的轉運與積累，其中以7月上旬交叉深松處理效果最佳。

這一結果與前文土壤理化性質和干物質積累的變化趨勢基本一致，進一步證實了適期深松對改善砂姜黑土耕層條件、促進冬小麥生長發育的重要作用。7月上旬交叉深松不僅為冬小麥提供良好的土壤環境，也為養分的吸收和轉運創造了有利條件。

三、討論

（一）深松對砂姜黑土耕層改良的影響機理

試驗結果顯示，相較于8月和9月上旬，7月上旬進行深松在土壤改良方面效果顯著，且交叉深松的改良效果優于單向深松。具體差異體現在以下兩方面：一方面，7月上旬深松后，土壤有較長的自然沉實恢復期，有利于土壤結構逐步趨于穩定。同時，該時段處于夏季多雨期，深松后的土壤在降雨的作用下更易形成團粒結構，不僅提升了土壤的蓄水保能力，還增強了土壤的通氣性。另一方面，早期深松給予土壤微生物更充裕的活動時間，加快了有機質的轉化及養分的活化進程。

從深松方式來看，交叉深松通過對土壤進行不同方向的擾動，有效打破了犁底層，構建起均勻疏松的耕層結構。這種結構不僅降低了土壤容重，還大幅增加了土壤孔隙度。其中，大孔隙的增多改善了土攘的通氣狀況，為根系生長和微生物活動營造了適宜的環境；毛管孔隙的增加提高了土壤的持水能力。良好的土壤物理結構促進了有機質的分解轉化，提升了養分的有效性，從多方面對土壤的理化性質進行了優化。

（二）深松對冬小麥生長發育的影響機制

深松技術通過改善土壤環境，對冬小麥生長發育起到顯著的促進作用，其作用機制主要體現在以下幾方面：首先，深松能夠降低土壤容重，提升土壤孔隙度，從而有效減小根系生長阻力，為根系向深層土壤延伸創造有利條件；其次，深松可優化土壤結構，增強土壤的水分入滲能力與持水性能，為冬小麥根系提供穩定的水分供給；最后，深松后土壤通氣性得以改善，有助于促進根系呼吸作用和養分吸收效率。這些因素共同作用，使得冬小麥在營養生長階段能夠培育健壯的源器官，為生殖生長階段的干物質積累與養分轉運奠定堅實的基礎。

其中，7月上旬實施的交叉深松處理效果尤為顯著，該處理不僅顯著提升了冬小麥的干物質積累速率，還優化了養分向籽粒的轉運效率。這一結果表明，適時深松對冬小麥的促進作用貫穿整個生育周期：在營養生長期，通過改善根區土壤環境，推動地上部植株生長；在生殖生長期，通過優化源庫關系，維持較高的光合產物積累與轉運效率。這種全生育期的協同效應，最終顯著提升了冬小麥的產量形成潛力。

（三）深松技術的應用前景與推廣建議

基于砂姜黑土區深松試驗的分析結果，可為該地區深松技術的合理應用提供一定參考。從實踐應用角度看，7月上旬交叉深松之所以效果最佳，主要是因為此時土壤含水率適中，既便于機械作業，又能保證深松效果的持續性。從經濟效益考量，雖然深松作業增加了一定的生產成本，但通過提高冬小麥產量和改善品質，其投入產出比仍具有明顯優勢。此外，深松對土壤的改良效應具有一定的后效性，不僅對當季作物有利，對后續作物的生長也有促進作用，這種累積效應進一步提升了深松技術的經濟價值。在推廣應用過程中，還需要考慮不同地塊的土壤質地差異和耕作歷史，制訂差異化的深松方案。同時，應加強農機農藝融合，配套相應的播種、施肥等關鍵技術措施，形成完整的技術體系。建議在砂姜黑土區推廣應用時，應結合當地的氣候特點和土壤條件，選擇最適宜的深松時期和方式，建立區域性的深松技術標準和操作規程，加強技術培訓和示范推廣，以實現土壤改良與作物增產的雙重目標，為區域農業可持續發展提供有力的技術支撐。

四、結語

綜上所述，通過田間試驗研究了不同深松時期和方式對砂姜黑土耕層理化性質及冬小麥生長發育的影響，結果表明：深松處理顯著改善了砂姜黑土耕層物理性質。其中，以7月上旬交叉深松處理效果最佳，土壤容重降低 11.2% ，含水量提高 20.0% ，形成了疏松均勻的耕層結構。深松處理顯著提高了土壤養分狀況。7月上旬交叉深松處理的土壤有機質、速效氮和速效磷含量分別較對照提高 18.4% 、 21.9% 和22.1% ，改善了土壤化學性質。深松處理顯著促進了冬小麥養分吸收和干物質積累。7月上旬交叉深松處理的氮、磷、鉀吸收量較對照分別提高 31.7% 、32.4% 和 30.4% ，開花期和成熟期干物質積累量分別提高 29.6% 和 25.2% 。因此，7月上旬交叉深松能夠有效改良砂姜黑土耕層、促進冬小麥生長發育，是黃淮平原砂姜黑土區冬小麥高產栽培的重要耕作措施。

作者簡介：李丹（1994—），女，河南周口人，本科，助理農藝師，主要從事農業管理工作。