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耕作方式对旱地红壤质量及玉米生长的影响

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农业管理措施是影响农田土壤质量和作物生长的主要因素，其中耕作方式通过农机具的机械力量作用于土壤，进而改变土壤结构，影响肥力供给。随着保护性耕作研究和应用的不断深入，发现因受土壤类型和气候等因素的影响，耕作制度具有明显的区域特征。因此，在不同地区，土壤类型不一，开展不同耕作方式对土壤质量和作物生长的研究具有重要意义。红壤是我国热带亚热带地区主要的土壤资源，一般质地黏重，酸性强，保水保肥性差，耕作方式对该类型的土壤影响研究急需加强。本文针对粤北山区旱地红壤的特点，在大田生产条件下对比研究了旋耕（RT）、旋耕+深松（RTSS）、深松（SS）和免耕（NT）四种耕作方式对红壤质量和玉米生长及产量的影响规律，并利用主成分分析法进行了土壤质量的综合评价，结合土壤质量综合指数提出了适宜该地区的耕作方式。试验采用随机区组设计，每处理重复三次，旋耕深度为20cm，深松深度为40cm，主要结论如下：　　（1）耕作措施对土壤物理性质的影响。对土壤密度和孔隙度的影响主要表现为，与免耕相比，旋耕主要降低了0~20cm土层的土壤密度，旋耕+深松和深松降低了整个土层（0~40cm）的密度，提高了土壤孔隙度。收获后测得土壤密度增加，且各处理间差异不大，但深松土壤密度仍保持最低。在土壤水分方面，土壤含水量变化幅度较小，收获后深松处理土壤含水量最高，尤其在10~30cm土层，旋耕和旋耕+深松处理降低了 0~20cm 土层的土壤含水量。在团粒结构方面，＜0.25mm 微团聚体数量由高到低顺序为旋耕+深松＞旋耕＞深松＞免耕，平均重量直径大小顺序为免耕＞深松＞旋耕+深松＞旋耕。旋耕、旋耕+深松减少了＞10mm大团聚体数量，平均重量直径低，土壤结构稳定性差。　　（2）耕作措施对土壤肥力及微生物的影响。对土壤酸碱度的影响表现为，深松和旋耕各个时期土壤pH值均较高，较其他处理提升了0.1~0.3个单位，有利于减缓土壤酸化。在肥力特征方面，免耕有利于土壤中有机质和全氮养分的保蓄；全磷养分各个时期均表现为深松最高，旋耕和免耕次之，旋耕+深松最低；全钾养分在各土层分布均匀，对耕作效应的响应不大。深松和免耕均具有提高土壤碱解氮含量的效果，免耕对于增加表层碱解氮含量更具有优势；深松促进了磷素的有效化，对于土壤有效磷含量的增加有积极作用，收获后，免耕明显提高了表层有效磷含量；深松有利于速效钾养分的积累，在收获后效果更显著。在微生物数量和酶活性方面，旋耕表层肥力条件较好，细菌、真菌和放线菌数量随之增加，整体上深松处理细菌和放线菌数量最高，但真菌数量低，免耕更有利于土壤中真菌的生长繁殖。过氧化氢酶活性表现为旋耕+深松最低，其他耕作措施间差异不大，酸性磷酸酶活性由高到低顺序为免耕＞深松＞旋耕＞旋耕+深松，脲酶活性表现为深松最高。　　（3）耕作措施对作物生长和产量的影响。通过对拔节期、大喇叭口期、抽雄期、吐丝期和乳熟期五个生育期玉米植株生长状况的测定得出，深松处理各个生育期的株高值均为最大，旋耕次之；旋耕和深松条件下玉米茎粗值无明显差异，高于免耕和旋耕+深松；叶面积由大到小顺序为旋耕＞深松＞旋耕+深松＞免耕，免耕在抽雄期之后叶面积下降幅度较大。对玉米果穗性状和产量测定得出，深松条件下玉米果穗穗粒数最多，千粒重和产量均表现为最高；旋耕穗粒数和千粒重仅次于深松，产量较深松降低了3.17%；旋耕+深松千粒重显著低于深松，产量较深松下降了5.82%；免耕处理果穗性状较差，千粒重较深松下降了9.18%，导致产量最低。　　（4）利用主成分分析法进行不同耕作条件下土壤质量的综合评价，根据指标间的相关性最终筛选出密度、pH值、全氮、有效磷、速效钾、酸性磷酸酶、真菌和放线菌作为土壤质量参评指标，通过隶属度函数将数据进行标准化处理，计算了土壤质量综合指数。土壤质量综合指数表现为深松处理最高，旋耕和免耕次之，旋耕+深松最低。结合作物生长状况和产量，建议采用深松处理可以创造良好的土壤结构和肥力条件，从而提高土地生产力。

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