劉國偉，張龍平，高園園，韓成衛(wèi)，高發(fā)瑞

(濟寧市農(nóng)業(yè)科學研究院，山東濟寧 272031)

魯西南夏玉米區(qū)土壤耕層情況調(diào)查研究

劉國偉，張龍平，高園園，韓成衛(wèi)，高發(fā)瑞

(濟寧市農(nóng)業(yè)科學研究院，山東濟寧 272031)

[目的] 為明確魯西南地區(qū)土壤的耕層情況。[方法] 對魯西南玉米生產(chǎn)的5個主要縣(市)(嘉祥縣、微山縣、兗州市、滕州市、鄆城縣)30個有代表性的地塊, 調(diào)查了耕層深度、有效土壤活土量和土壤容重。[結(jié)果] 魯西南夏玉米區(qū)3個縣(市)耕層深度在15 cm左右，2個縣(市)深度在18～20 cm，有效耕層活土量介于1.83×106～2.93×106kg/hm2，表層土壤容重介于1.37～1.49 g/cm3。[結(jié)論]魯西南部分地區(qū)的耕層結(jié)構(gòu)已顯著制約玉米生產(chǎn)，亟需改善。

土壤耕層；夏玉米；有效耕層土壤量；土壤容重

土壤耕層是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)。耕層情況關(guān)系到玉米的豐產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境。研究表明，由于近年來耕地的高強度開發(fā)及不合理耕作方式的常年累積，我國很多地區(qū)耕層明顯變淺，犁底層加厚，有效土壤量顯著減少，耕層結(jié)構(gòu)和土壤質(zhì)量已成為限制玉米持續(xù)增產(chǎn)的首要因子[1-3]。為了明確魯西南地區(qū)土壤的耕層情況，為下一步工作提供依據(jù)，筆者對魯西南夏玉米區(qū)代表性地塊進行了耕層情況的調(diào)查。

1 材料與方法

在2008～2010年，對嘉祥縣、微山縣、兗州市、滕州市和鄆城縣5個糧食主產(chǎn)區(qū)的30個代表性地塊的土壤耕層情況進行調(diào)查。每個縣(市)按照砂壤(輕壤)和黏壤(重壤)各調(diào)查3個代表性地塊，每個地塊隨機取7個樣點(A、B、C、D、E、F、G)，測量土壤耕層深度。每個地塊分5～10 cm、犁底層、20～25 cm、35～40 cm 4個土層，用環(huán)刀法測量土壤容重。取土壤耕層深度平均值，計算相應地塊的耕層土壤體積。將耕層土壤體積與土壤容重的平均值相乘，獲得耕層活土量。

2 結(jié)果與分析

2.1 魯西南夏玉米區(qū)代表縣(市)土壤耕層情況 由表1、表2、圖1可知，嘉祥縣、微山縣和鄆城縣的耕層深度在15 cm左右，兗州市和滕州市的耕層深度在18～20 cm之間。嘉祥縣、微山縣和鄆城縣有效耕層活土量輕壤即粉砂土介于1.92×106～2.21×106kg/hm2之間，兗州市和滕州市介于2.61×106～2.93×106kg/hm2之間；重壤即黏土，嘉祥縣、微山縣和鄆城縣介于1.83×106～2.10×106之間，兗州市和滕州市介于2.60×106～2.89×106之間。5個縣(市)相比，兗州市耕層相對較深，活土量較高。在耕層土壤熟化度方面，5個縣(市)5～10 cm容重、犁底層容重、20～25 cm容重、35～40 cm容重平均為1.45、1.48、1.50、1.39、1.50 g/cm3，其中微山的容重較低，平均為1.39 g/cm3，兗州、滕州的容重較高，平均為1.50 g/cm3。

表1 土壤耕層基本情況

2.2 魯西南夏玉米區(qū)與全國玉米區(qū)耕層情況比較 由表3可知，我國土壤耕層深度自北向南依次升高，自東向西依次升高。對于平作方式的土壤耕層深度，東北春玉米區(qū)最淺為15.8 cm，黃淮海夏玉米區(qū)為17.1 cm，西南、南方玉米區(qū)為19.2 cm，西北玉米區(qū)最深為21.5 cm。東北春玉米區(qū)、黃淮海夏玉米區(qū)、西南、南方玉米區(qū)耕層土壤容重相差不大，均在1.37 g/cm3左右，西北玉米區(qū)較低，為1.33 g/cm3。有效耕層土壤量也表現(xiàn)為自北向南依次升高，自東向西依次升高，平作有效耕層土壤量以黃淮海玉米區(qū)最少，為2.21×106kg/hm2，東北春玉米區(qū)為2.55×106kg/hm2，西南及南方玉米區(qū)2.69×106kg/hm2，西北玉米區(qū)最大為2.86×106kg/hm2。

圖1 耕層形狀

表2 土壤各層容重 g/cm3

對比魯西南5個縣(市)與黃淮海夏玉米區(qū)、全國土壤耕層的情況，嘉祥縣、微山縣和鄆城縣的耕層深度均為15 cm左右，低于全國各玉米區(qū)的深度，兗州市和滕州市介于18～20 cm之間，與全國平均深度相差不大；與容重情況相比，除微山縣耕層及0～40 cm容重較小外，其他縣(市)均大于全國平均水平，其中鄆城和兗州的土壤容重較大；有效耕層土壤量相比，嘉祥縣、微山縣和鄆城縣均低于全國水平，而兗州市和滕州市略高于全國水平。

表3 平作方式土壤耕層調(diào)查

注：國家玉米產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系調(diào)查結(jié)果。

3 小結(jié)與討論

根據(jù)長期的科學研究，適合玉米生長的最低耕層深度應在22 cm以上，美國玉米田土壤深耕和深松標準為35 cm，玉米根系生長適宜的土壤容重范圍在1.1～1.3 g/cm3。按22 cm耕深計算，正常有效耕層土壤量約為2.71×106kg/hm2。結(jié)合以上數(shù)據(jù)分析，我國大部分地區(qū)玉米田的耕層結(jié)構(gòu)均不能滿足正常的生長發(fā)育，而魯西南部分地區(qū)的耕層結(jié)構(gòu)又劣于全國水平，這5個縣(市)的黃淮夏玉米區(qū)耕層明顯變淺，土壤結(jié)構(gòu)緊實，嚴重板結(jié)，有效耕層土壤量顯著減少，已嚴重制約玉米以及其他作物產(chǎn)量的提高。因而，進行耕作技術(shù)體系的創(chuàng)新研究勢在必行。

隨著我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的高強度開發(fā)，耕層過淺問題更加突顯，供應作物生長的土壤量不足。玉米根系需要有足夠的空間來保證其伸展、吸收水肥以及對植株的支撐，土壤量不足必然阻礙其正常生長。土壤量不足難以保證玉米的蓄肥和供肥，同時對水分的蓄存能力降低，土壤表層徑流過大，土壤水分供應能力下降，導致根系由于干旱過早而干枯，降雨過大時由于水分飽和又易發(fā)生澇災，因而增加耕層厚度，打破犁底層，改善土壤理化性質(zhì)是提高當前玉米產(chǎn)量的主要途徑。

[1] 張闖，包軍善，沈利國，等.吉林地區(qū)土壤耕層調(diào)查報告[J].農(nóng)業(yè)科技通訊，2011(6)：127-128.

[2] 梁秀雪.關(guān)于土壤耕層現(xiàn)存的問題及恢復肥力的思考[J].吉林農(nóng)業(yè)，2011(1)：48.

[3] 史振聲，付景昌，朱敏.耕層和土壤質(zhì)量是玉米大幅度、可持續(xù)增產(chǎn)的首要限制因子[J].遼寧農(nóng)業(yè)科學，2013(3)：52-54.

Investigation on Soil Plough Layer Condition in Maize-Growing Areas，Southwest of Shandong Province

LIU Guo-wei et al

(Jining Agricultural Science Research Institute， Jining，Shandong 272031)

[Objective] The research aimed to explicit the soil plough layer in southwest of Shandong Province. [Method] 30 representative samples were selected in 5 main counties (cities) (Jiaxiang County, Weishan County, Yanzhou City, Tengzhou City, Yuncheng County). The depth of plough layer, living soil mass of effective soil and soil bulk density were investigated. [Result]The depth of plough layer of 3 summer maize production regions in southwest of Shandong Province was about 15 cm, and the depth of 2 counties(cities)was 18-20 cm. Living soil mass of effective soil ranged from 1.83×106kg/hm2to 2.93×106kg/hm2， and soil bulk density in surface layer ranged from 1.37 g/cm3to 1.49 g/cm3. [Conclusion] The structure of plough layer in some regions of southwest of Shandong Province had restricted obviously the maize production, which should be improved.

Soil plough layer; Summer maize; Effective surface soil amount; Soil bulk density

劉國偉(1979- )，男，山東濟寧人，農(nóng)藝師，碩士，從事作物栽培學方面的研究。

2014-05-16

S 513

A

0517-6611(2014)17-05440-02