耕作方式对辽西褐土区土壤穿透阻力的影响及机理

为了探明耕作方式转变对土壤物理性质的影响，研究设置田间定位试验，监测长期旋耕转变为免耕和深松耕后土壤容重、水分和穿透阻力的变化特征。试验设免耕（no tillage，NT）、深松（subsoiling，SS）、旋耕（rotary tillage，RT）3个处理，在玉米生长季监测土壤含水量、容重和穿透阻力动态，定量并分析土壤穿透阻力对含水量和容重变化的响应。结果表明，玉米生育期NT处理的土壤容重保持相对稳定，RT和SS处理容重逐渐增大；与RT和SS处理相比，NT处理增加0—30 cm的容重、0—45 cm的含水量和0—15 cm的穿透阻力，但在干旱时期降低15—45 cm的穿透阻力，避免了土壤紧实对玉米的胁迫。基于含水量和容重参数，建立了预测土壤穿透阻力的指数模型，其P<0.001，R²为0.77。模型结果表明，当容重>1.4 g/cm³且含水量<0.13 cm³/cm³时，土壤穿透阻力将大于限制作物生长的阈值（2 MPa）；在含水量<0.2 cm³/cm³时，土壤穿透阻力对含水量的敏感性显著高于容重，说明该区域干旱（水分）引起的土壤紧实度增加比压实更为重要。免耕有助于该区域保持土壤水分，同时降低容重增加导致的土壤紧实效应，有利于避免土壤紧实胁迫对作物生长的影响。