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土壤紧实对土壤及作物健康的影响

来源:辽宁赛亚斯科技有限公司   2021年05月26日 15:13  

1 对土壤物理性状的影响

紧实导致土壤颗粒的重新排列,最为直接的影响就是降低了孔隙度,使适于作物生长的土壤三相比结构改变。其中,气相的变化对緊实最为灵给般情况下水分会优先占据土壤中较小孔隙部分,而空气则优先占据较大孔隙,压实的直接后果是使土壇中大孔陂减少。多数研究表明。充气孔隙<10%时会对作物生长造成不利影响,通气孔隙为3% 以下时达到严重紧实,作物生长严重受限。压实后,固相和液相在三相中的比例也相立的增加,使土壤趋于厌氧环境,进面降低了水分渗透率和导水率,减少了空气的道动。而且随着压实程度的增加,土壤的田间持水量和姜舊点含水量增加,土壤的最大有效水含量明显减少,所以压实土壤对水分的调节能力下降,使其上生长的植物更不容易获得水分供应。

2 对土壤化学性质的影响

土填紧实主要影响作物对土壤养分的吸收。随紧实度增加,作物吸收养分的能力下降,

例如,有试验表明,小麦播种3~6 d后,适度压实吵壤土根区N、P、K含量较未压实的低12%14%;在过度紧实后的土壤中,谷类作物的氮肥吸收比生长在最佳紧实度的土壤中减少了14%;在100、300 和 500kPa的机械作用力下,燕麦吸收氮肥能力依次下降81%70%和61%。

此外,紧实土壤中作物生长消耗的养分比非紧实的作物消耗多,这是因为紧实限制根系生长,降低了养分的获取能力,增加了养分流失量,加强了反硝化作用。在紧实的土壤上。农民往往额外的多施肥维持作物产量,然而结果却相反,紧实土壤中养分吸收效率没有增加,环境中损失的量却增加,同时也不利于农民收益的增加(

3 对环境的影响

由于受实后容气,水分的穆透率以及气体交换的减少,不利于有益微生物的转化,导致土壤厌氧,反稍化的作用加强。

例如,发现,潮湿气候下沙壤土牧草地,一个生长季中(施用40%的氮肥)N肥的反稍化损失50 kg N·hm~。研究表明,草地紧实土壤(大孔隙0.044 m.)的反碩化作用是非紧实土壤(大孔隙 0.119m’·m”)的2~3倍。Bakken等(1987)研究显示。压实土壤的N.O释放比未压实土壤增加4-5倍。报道.紧实砂壤土上牛粪的氨气挥发达到 100%,而非紧实土壤氢气挥发仅为32%和40%。

4 对土壤生物的影响

目前研究普遍认为,紧实导致土壤寄居生物减少,微生物活性降低,但也有少量研究结果相反。研究发现,土壤紧实和 pH 这2个因素中紧实对蚯蚓丰度和数量的影响更大,机械压实不但破坏蚯蚓的通道,甚至造成蚯蚓的死亡。研究发现,在湿土上轴负载为101时,鼠类等大型动物从70 只·m~减少到15只,蛇蚓数量从41条减少到2条。在土壤朝限以外轴负载为61时土壤动物数量没有变化。紧实导致大孔隙(超过30 μm)比例下降,也影响线虫的生存。发现,紧实降低了土壤微生物活性和生物量,但是一些学者等认为,紧实和微生物活性的降低没有关系。

5 对作物地下部的影响

多数研究认为,过度紧实阳碍根系正常伸长、影响根系形态、新陈代谢和其他生理功能。有研究表明,紧实区的根系分布和非紧实区*不同,前者根系浅层分布多,后者根系深层分布多发现,10 cm以下的粘壤土紧实到1.52g·cm时紧实层内小麦根长减少了19%~36%,根长密度和机械阻力的相关性达到93%。关于马铃薯(Boone et al.,1984)、大麦、晚豆和甜菜(Brereton et al..1986)也有类似同样的研究结果。此外,紧实还会影响根的导水率、水分和养分的吸收。刘晚药等(2001)的研究结果表明,土壤紧实度的增大降低了玉米根系的导水率。关于紧实影响根系生长的机理也有不少的研究,根系主要是通过激素(主要是ABA、乙烯)来感知土壤机械阻力信号(有研究表明,一般情况下紧实土壤中作物根系释放的乙烯会明显增加;ABA浓度与根系受到的土壤机械阻力强度成正比例等的试验结果

表明,植物根系在感受到机械阻力时会产生化学信号ABA、乙楼来同时调节根系的生长。

6 对作物地上部的影响

土壤紧实会对作物的出苗、产量以及一些生理指标产生明显的不利影响。关于产量的影响,指出,容重过高或过低都会导致产量下降。不同作物以及同一作物对不同土壤紧实程度的反应也不一致。研究发现,大豆和小麦比玉米和烟草更易忍受紧实,而且当土壤表层被压缩3 m时土壤紧实非常严重,此时玉米产量减少将近 98%通过大量试验表明,紧实导致不同作 量下降范围在10% -50%。关于生理指标报道,土壤紧实使作物叶面积下降和气孔导度降低,加速了后期叶片衰老速度,超氧化物歧化酶活性降低,丙二醛含量增加。研究发现,随土壤紧实度增大植株生长发育迟缓,产量和品质下降.水分利用效率下降,果实游离氨基酸、可溶性糖可溶性蛋白质含量下降,硝酸盐含量上升。研究了土壤紧实胁迫下。黄瓜叶片的净光合速率、气孔导度及蒸腾速率下降,而胞间浓度却增大,最终导致叶片干物质累积量减少,果实发育提早。

总之,作物的生长应该有一个合适的土壤紧实度,土壤紧实不仅对土壤自身的理化性状有影响,对作物的健康生长也会有直接或间接的影响,且比较复杂。紧实导致土壤容重、孔隙度、渗透阻力发生不利的变化,进而对作物生长产生危害,主要表现在对作物根系生长发育的影响,进而涉及到养分吸收、水分利用、植株的生理特征、分子信号传导等,最终影响作物的产量。

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