保护性耕作对华北平原土壤团聚体特征的影响

摘要

[目的]研究华北平原保护性耕作制度对土壤团聚数量、大小和稳定性的影响.[方法]本文采集了华北平原河北栾城试验站经过4年保护性耕作(旋耕和免耕)与传统耕作(翻耕)处理下原状土壤样品,测定了土壤容重、有机质和粘粒含量等物理性质,重点应用干筛和湿筛法分析了土壤团聚体数量、分布和分形维数.[结果]表层(0～5 cm)土壤容重的大小顺序为免耕＞旋耕＞翻耕,免耕使表层土壤的容重显著增加;旋耕与翻耕的表层土壤容重差异不显著,但旋耕使10～20 cm的土壤容重明显增加.干筛法分析表明,免耕处理下0～10 cm土层大于0.25 mm团聚体含量、平均重量直径(mean weight diameter,MWD)和几何平均直径(geometric mean diameter,GMD)均高于旋耕处理和翻耕处理,而旋耕与翻耕处理间没有显著的差异;湿筛法分析表明,土壤中的团聚体以非水稳性团聚体为主,水稳性团聚体的和GMD大小顺序为免耕》旋耕》翻耕;在0～5 cm土层内免耕处理的水稳性团聚体分形维数(D)最小,而旋耕处理下5～10 cm的分形维数D值显著高于翻耕、免耕处理,说明旋耕使得该层内土壤团聚体的稳定性降低.[结论]免耕处理促进表层土壤团聚体的形成,并提高了其稳定性;旋耕和翻耕处理由于对土壤的强烈扰动,降低了耕作深度内土壤团聚体的团聚度和稳定性;在10～30 cm 3种耕作处理间没有显著差异.