振动深松技术在重盐土改良上的应用效果

黄海分公司位于黄海之滨,连云港海湾南侧,温带与亚热带交界处,气候温和,雨量充沛。

该区耕作土壤发育在黄泛冲积、滨海沉积物母质上,土壤类型属滨海盐土类、潮盐土亚类、黏性潮盐土属,有脱盐土、轻盐土、中盐土和重盐土4个土种,在成土过程中,因受海水浸渍,土体中含有以氯化
钠为主的盐类。

几十年来,该区耕地虽然经过人工种植改良和自然淋洗,土体迅速脱盐,但北部区域,土体深处和地下水中仍含有大量的盐分,一定条件下仍然产生返盐现象。

由于土壤中氯化钠含量高,致使土粒分散,土壤质地黏重,湿时泥泞,干时坚硬,土壤板结,不易松碎,垡块大,给耕种带来一定困难,对作物生长产生不利影响。

为解决这一问题,笔者通过试验示范,对振动深松效果进行了研究。

1深松技术理论及振动式深松犁的工作原理
从该区耕地情况看,由于长期种植水稻并采用旋耕或浅翻作业,在土壤耕作层与心土层之间形成1层紧硬的、封闭式的犁底层,阻碍了耕作层与心土层之间水、肥、气、热的连通性,降低了土壤的抗灾能力,同时作物根系难以穿透犁底层,根系分布浅、吸收营养范围减少、抗灾能力弱、易引起倒伏早衰等,影响产量提高。

实行深翻作业,虽然能够打破犁底层,但土体内易出现大的垡块和孔隙,一方面水分不易保持;另一方面作物根系与土壤之间的接触不够紧密,出现吊根现象,不利于根系对肥水的吸收利用。

深松,顾名思义就是把深处的土壤进行松动,深处土壤是指耕作层以下25~45cm 处的犁底层。

松动是指只松土不翻土。

农机深松就是利用拖拉机与配套的深松机具,完成农田深松作业,不翻转土层,保持原有土壤层次,局部松动耕层土壤和耕层下面土壤的一种耕作技术。

深松主要以下有几方面的作用:一是打破犁底层而不翻转土壤,做到土层不乱,改善土壤耕层结构,降低土壤容重,促进土壤微生物活动,改善土壤理化性状,改善土壤水、肥、气、热条件,调节植物根系发育和生长的土壤环境,从而提高土壤供肥能力。

二是深松的土壤可减少地表径流,增大土壤蓄水容量,提高土壤蓄水保墒能力,能够蓄纳大量雨水、雪水,形成“土壤水库”,增强对自然条件的使用调节能力,做到抗旱防涝。

三是改善土壤的固相、液相、气相比例等理化性能,使土壤变喧,促进农作物根系发育,增强吸收能力,根深苗壮,提高
产量。

四是深松可切断土壤水上升毛细管,减少土壤盐分向上迁移,雨季通过对疏松土壤淋洗作用,将盐分淋洗到根系层以下,达到脱盐、洗盐的目的[1]。

利用偏心块旋转产生的离心力,使深松铲产生振动,从而减少深松工作阻力和牵引阻力的原理,研发出一种振动式深松犁(图1),该犁与普通深松犁(图2)相比,在同等结构质量及作业条件下能大大减少整个机组的牵引阻力,降低能源消耗,提高深松作业质量[2]。

振动深松犁除一般深松效果外,还具备以下特点:一是振动碎土,有利于减少土坷垃的形成,便于播种;二是边深松边振动,容易形成垂直方向上实下虚与水平方向虚实间隔相结合的虚实并存格局,土壤膨松度增加,更有利于培肥地力、蓄水保墒、促进作物
摘要简要叙述了深松技术的理论基础和振动式深松犁的工作原理及特点,并用试验示范的方法证明了振动深松技术的应用效果,以供参考。

关键词振动深松技术;振动式深松犁;工作原理;重盐土改良;应用效果中图分类号S156.99文献标识码A 文章编号1007-5739(2013)19-0263-02
振动深松技术在重盐土改良上的应用效果
贺在锐
罗来君*宋春莲
何彦平沈进松
程农兵朱湖兰
(江苏省农垦农业发展股份有限公司黄海分公司,江苏盐城224624)
作者简介贺在锐(1967-),男,江苏泗洪人,农艺师,从事农业经营与管
理和农业技术推广工作。

*通讯作者
收稿日期2013-08-20
6
3
5
4
2
81
7图2普通式深松犁结构
注:1为上拉杆;2为横梁;3为仿形机构;4为纵梁;5为
后深松铲;6为前深松铲;7为支承轮;8为下拉杆。

6
7
5
4
3
2
1
8
图1振动式深松犁结构
注:1为限深轮;2为过载安全器;3为深松部件;4为中耕部
件;5为机架;6为振动部件;7为缓冲装置;8为悬挂。

资源与环境科学
现代农业科技2013年第19期263
. All Rights Reserved.
资源与环境科学现代农业科技2013年第19期
根系生长;三是同等深松效果(深度、宽度),振动深松对地表土层翻动少,对土壤持续实施冲击切割,功率消耗明显降低;四是能够从根本上解决地表秸秆、柴草对深松作业的影响。

2振动深松技术的应用效果
2.1试验示范过程及方法
2.1.1试验概况。

试验于2012年10月26日在黄海分公司第十三生产区63大队S18#01进行深松效果试验示范。

试验地前茬作物为水稻,品种为机插稻连粳7号。

供试机械为黑龙江省水利科学研究所研制ISZ-140(210)型多功能振动式土壤改良机改装而成。

供试作物为小麦,品种为淮麦24,面积为
3.76hm2。

试验共设2个处理:深翻区(对照区) (20~30cm);以传统耕作方式,耕翻→旋耕→镇压→播种;深松区(40~45cm)。

以振动式深松犁深松,深松→旋耕→播种。

2.1.2试验实施过程。

10月25日水稻收割,10月26日深松,10月28日第1次旋耕,10月30日第2次旋耕,10月31日放样开竖沟,11月1日播种后套竖沟开横沟。

播种量为485.25kg/hm2,11月3日降雨后原墒出苗,11月22日出苗,基本苗为799.5万根/hm2,5月2日齐穗,总叶片数11张。

播种时施基肥尿素225kg/hm2+磷酸二氢铵225kg/hm2, 12月1日施壮蘖肥尿素187.5kg/hm2,2月15日机撒返青肥165kg/hm2,3月11日施拔节肥尿素210kg/hm2,4月3日施第2次穗肥尿素262.5kg/hm2。

小麦一生累计投入尿素1050kg/hm2。

2.2振动深松改土蓄水效果
2.2.1改善土壤三相结构。

土壤由固体、液体、气体(固相、液相、气相)3个部分组成,土壤三相平均比例不同标志土壤本身结构不同[3]。

试验证明,深翻区三相平均比例分别为51.71%、26.76%和21.53%,深松区三相比例分别为55.28%、3
3.92%和10.81%。

深松区与深翻区比较,土壤三相结构中,固相比例相差不大,高3.57个百分点,液相比例高7.16个百分点,气相比例低10.72个百分点。

说明深松后改善了土壤的三相比例,液相比例较深翻明显高,土壤的蓄水能力增强(表1)。

2.2.2对土壤物理性状的影响。

土壤物理性状是土壤肥力的重要指标。

试验表明,深松区与深翻区相比,田间持水量高0.6个百分点,自然含水量高
3.6个百分点,容重高0.1g/cm3,总孔隙度低3.6个百分点,毛管孔隙度高3.2个百分点,非毛管孔隙度低6.9个百分点。

两者比较,深松区总孔隙度虽然较深翻区低,但小孔隙(毛管孔隙)较深翻区多,大孔隙(非毛管孔隙或通气孔隙)较深翻区少,说明深松后土壤疏松,土块小,而深翻的则土块大,土块之间的孔隙也大。

深松区自然含水量和最大田间持水量均比深翻区高,说明深松区蓄水保水能力增强,特别是对干旱年份,能发挥较大作用(表2)。

2.2.3深松的洗盐培肥效果。

深松从犁底层以下切断了土壤毛细管,阻隔了地下水的上升,同时因土壤疏松,经自然雨水淋洗,将盐分淋入下层,不影响作物生长。

同时由于深松后根系发达,土壤中有机物料增加,使土壤有机质和养分含量也增加。

从表3可以看出,深松区比深翻区pH值和盐分略低,有机质含量高1.1g/kg,全氮含量相近,碱解氮含量高11mg/kg,速效磷含量高2.1mg/kg,速效钾含量低
14mg/kg。

2.2.4振动深松后的作物表现。

深松使土壤松而不空,促进了好气性微生物的活动,改善了作物的生长环境,有利于根系的生长,增加了根系与土壤的接触面,扩大营养范围,根深才能叶茂,促进作物早熟高产。

从表4可以看出,深松区比深翻区有效穗数增加46.5万穗/hm2,穗粒数增加0.8粒,产量增加699.75kg/hm2,增产10.2%。

2.3结论
试验结果表明:振动深松明显改善了土壤三相比例,提高了液相比例,达到蓄水保墒的目的。

振动深松的碎土效果明显,使土壤疏松,小孔隙多,土块小,无坷垃。

振动深松的改土效果明显,达到了洗盐、提高土壤有机质和养分含量的目的[4-6]。

振动深松的增产效果明显,振动深松比深翻增产10.2%。

3参考文献
[1]曲璐,司振江,黄彦,等.振动深松技术与生化制剂在苏打盐碱土改良
中的应用[J].农业工程报,2008(5):95-99.
[2]赵大为.振动深松机的研究设计[J].农业科技与装备,2010(4):29-30.
[3]赵加敏,安清平,陶延怀.振动深松改土技术的应用分析[J].黑龙江水
利科技,2011(6):31-32.
[4]王俊发,魏天路,刘孝民.振动深松的试验研究[J].农业机械学报, 2001(3):33-35,39.
[5]栾延会,张学雷.振动深松技校改土增产应用效果[J].水利科技与经
济,2007(7):498.
[6]贾素梅,王进朝,张西群.机械化振动深松技术[J].农机使用与维修, 2008(4):112.
表1深松对土壤三相比例的影响
处理层次∥cm固相∥%液相∥%气相∥%深松区0~2054.2934.0811.62
20~4056.2633.759.99
平均55.2833.9210.81深翻区(CK)0~2052.1127.6420.25
20~4051.3125.8822.81
平均51.7126.7621.53
表2深松对土壤物理性质的影响
处理
层次
cm田间持
水量∥%
自然含
水量∥%
容重
g/cm3总孔隙
度∥%
毛管孔
隙度∥%
非毛管孔
隙度∥%深松区0~2032.623.6 1.445.735.410.3 20~4031.922.6 1.543.735.87.9
平均32.323.1 1.544.735.69.1
深翻区0~2031.820.0 1.447.933.014.9 (CK)20~4031.519.0 1.448.731.717.0
平均31.719.5 1.448.332.416.0处理
层次
cm pH值盐分g/kg有机质g/kg全氮g/kg碱解氮
mg/kg速效磷
mg/kg速效钾
mg/kg
深松区0~207.900.3813.80.9111722.4343 20~408.050.6810.20.808815.0284
平均7.980.5312.00.8610318.7314深翻区0~207.930.5811.40.929921.3357 (CK)20~408.060.9610.40.868511.8298平均8.000.7710.90.899216.6328
表3深松的洗盐培肥效果
表4深松的增产作用
处理
有效穗数
万穗/hm2
穗粒数
粒
千粒重
g理论产量
kg/hm2增产%深松区733.525.8407569.7510.2
深翻区(CK)687.025.0406870.00-
264
. All Rights Reserved.。