趙加敏，安清平，陶延懷

(1.青岡縣水務(wù)局，黑龍江青岡 151600;2.黑龍江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，哈爾濱 150080;3.黑龍江省水利科學(xué)研究院，哈爾濱 150080)

振動(dòng)深松改土技術(shù)的應(yīng)用分析

趙加敏1，安清平2，陶延懷3

(1.青岡縣水務(wù)局，黑龍江青岡 151600;2.黑龍江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，哈爾濱 150080;3.黑龍江省水利科學(xué)研究院，哈爾濱 150080)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中以小四輪拖拉機(jī)為主要?jiǎng)恿Φ臋C(jī)械化作業(yè)程度越來越多，工作效率得到大幅提高。但是，土壤壓實(shí)問題越來越嚴(yán)重，犁底層堅(jiān)硬、土壤板結(jié)、水土流失，嚴(yán)重影響著作物根系發(fā)育及其對(duì)水分和養(yǎng)分的吸收，導(dǎo)致作物產(chǎn)量不高或減產(chǎn)。自2005年起，青岡縣開始應(yīng)用黑龍江省水利科學(xué)研究院生產(chǎn)的多功能振動(dòng)式深松機(jī)，在改良土壤、涵蓄降水、提高作物產(chǎn)量方面取得了良好效果。

振動(dòng)深松;改善土壤結(jié)構(gòu);土壤物理性狀;土壤水分;作物產(chǎn)量

1 振動(dòng)深松改土蓄水效果

1.1 改善土壤三相結(jié)構(gòu)

土壤由固體、液體、氣體(固相、液相、氣相)3個(gè)部分組成，土壤三相比例不同，標(biāo)志土壤本身結(jié)構(gòu)不同。試驗(yàn)證明，振動(dòng)深松后，土壤三相結(jié)構(gòu)發(fā)生了明顯變化，液相、氣相之和明顯增加，固相減少。參見土壤三相對(duì)比表1。

表1 深松前后土壤三相對(duì)比表 %

1.2 土壤通透性增強(qiáng)

當(dāng)土壤環(huán)境作為一個(gè)整體經(jīng)歷濕潤或干燥、膨脹或收縮、耕耘或壓實(shí)、團(tuán)聚或分散等過程時(shí)，3個(gè)組成相(固體、水和空氣)的體積比率是不斷變化的。特別是當(dāng)水和空氣完全充滿同一孔隙空間時(shí)，它們的體積比率的關(guān)系是一個(gè)減少而另一個(gè)增加。用公式描述為：式中：fa為空氣比率，%;f為總的孔隙度，%;θ為體積含水量，%。經(jīng)過試驗(yàn)測(cè)試及計(jì)算得出，采用振動(dòng)深松后土壤通氣指數(shù)由原來的9.54%增加至14.3%。

1.3 蓄水能力提高

1.3.1 田間持水量的變化

土壤經(jīng)過振動(dòng)深松后，因土壤結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，導(dǎo)致其田間持水量也發(fā)生了相應(yīng)改變，測(cè)試結(jié)果見表2。

表2 田間持水量測(cè)試表

1.3.2 土壤入滲能力提高

水向土壤中入滲是衡量土壤接納雨水的一個(gè)很重要依據(jù)。在中試區(qū)，采用同心環(huán)法，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試了深松后水分入滲對(duì)比試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見圖1。

圖1 深松后土壤入滲曲線圖

試驗(yàn)表明：振動(dòng)深松改善了土壤結(jié)構(gòu)，增大土壤孔隙度，提高土壤的通透性能，加大水向土壤中的入滲速度和量，增加了土壤水庫庫容。

2 振動(dòng)深松對(duì)作物產(chǎn)量的影響

2.1 對(duì)玉米產(chǎn)量的影響

2.1.1 出苗的影響

試驗(yàn)結(jié)果表明，振動(dòng)深松整地對(duì)玉米出苗有一定的影響。在深松及深松后沒有進(jìn)行耙耱合墑試驗(yàn)區(qū)，由于疏松跑墑使表土層變干，出苗率稍低于對(duì)照區(qū)。在深松及深松后合墑試驗(yàn)區(qū)，出苗率比對(duì)照區(qū)提高10%。

2.1.2 生長的影響

振動(dòng)深松對(duì)作物生長的影響主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：①對(duì)作物根系的影響。②對(duì)作物株高、葉長、葉寬的影響。試驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3 生態(tài)調(diào)查表

2.1.3 產(chǎn)量的影響

深松耕作將影響作物產(chǎn)量是被普遍認(rèn)同的結(jié)論，而且多數(shù)認(rèn)為有增產(chǎn)作用，其增產(chǎn)幅度會(huì)受到土壤類型及作物生長季節(jié)和干旱程度的影響。通過幾年連續(xù)測(cè)產(chǎn)，得到了不同年份玉米增產(chǎn)結(jié)果見表4。

表4 不同年份產(chǎn)量對(duì)比表 kg/hm2

2.2 對(duì)其它作物的影響

振動(dòng)深松技術(shù)不僅能促進(jìn)玉米的生長和提高其產(chǎn)量，同樣，也都能提高其它作物的的產(chǎn)量。試驗(yàn)結(jié)果見葵花、大豆生態(tài)調(diào)查見表5、產(chǎn)量對(duì)比見表6。

表5 葵花、大豆生態(tài)調(diào)查表

表6 葵花、大豆產(chǎn)量對(duì)比表 kg/hm2

從上述表中能夠看出，振動(dòng)深松后，由于土壤疏松，提高了土壤涵蓄天然降水的能力，增加了“土壤水庫”庫容，有利于作物吸收更多的水分及養(yǎng)分。同時(shí)，作物賴以生存的土壤環(huán)境得到了改善，水肥氣熱基本條件趨于良性化，作物增產(chǎn)的幅度明顯。

3 結(jié)論

1)振動(dòng)深松能夠改善土壤的通透性，土壤通氣指數(shù)由原來的9.54%增加至14.3%。

2)應(yīng)用振動(dòng)深松技術(shù)可以明顯改善土壤的三相結(jié)構(gòu)，特別是30 cm以內(nèi)耕作層變化明顯。

3)深松后較深松前不僅入滲速率加大，入滲量也加大，說明土壤本身的蓄水能力加大。

4)振動(dòng)深松能夠打破犁底層，改善土壤結(jié)構(gòu)，防止水土流失，提高糧食產(chǎn)量。

［1］黑龍江省水利科學(xué)研究院.東北半干旱灌溉區(qū)節(jié)水農(nóng)業(yè)綜合技術(shù)集成與示范的第二專題“振動(dòng)式深松保水技術(shù)+機(jī)械化暗式坐水播種技術(shù)+機(jī)械化苗期補(bǔ)灌技術(shù)”集成試驗(yàn)與示范技術(shù)總結(jié)報(bào)告［R］.哈爾濱：黑龍江省水利科學(xué)研究院，2005：13-14.

［2］張忠學(xué)，曾賽星.東北半干旱抗旱灌溉區(qū)節(jié)水農(nóng)業(yè)理論與實(shí)踐［M］.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2005：95-98.

S157.42

B

1007-7596(2011)06-0031-02

2011-04-08

趙加敏(1962-)，男，黑龍江青岡人，工程師;安清平(1969-)，女，黑龍江密山人，高級(jí)工程師;陶延懷(1968-)，男，黑龍江綏棱人，研究員級(jí)高級(jí)工程師。