一种适用于半干旱地区的耕作方法

1.本发明涉及农业栽培领域，特别是涉及一种适用于半干旱地区的耕作方法。


背景技术：

2.耕作是农业生产中的一项重要措施，可改变土壤的结构和理化性状，直接影响作物的高产稳产与可持续发展。黑龙江半干旱区是中国重要的玉米生产区，提供了全国三分之一以上的玉米产量。黑土富含有机质，较大的作物生产潜力，被誉为“土中之王”。但是，近年来由于人们对耕地的过度开发利用，并且多年来一直沿用传统的旋耕垄作耕作方式，将农田中的大量作物秸秆移除后，采用连年旋耕垄作的耕作方式，该方式虽然提高了春播时期土壤温度，但会导致黑土区土壤犁底层逐渐变厚，结构遭到破坏，土壤侵蚀加剧及土壤养分的大量流失，从而使农田土壤质量下降，降低作物产量，严重影响该地区农业的可持续发展。因此，从根本上改善松嫩平原水土养分流失的现状和提升土壤生物学质量，建立良性循环的生态环境，提高土地单位生产力及适应大规模的人类生产活动及经济活动十分紧急，对保障国家粮食安全具有重要意义。


技术实现要素：

3.为了解决上述问题，本发明提供了一种适用于半干旱地区的耕作方法。利用本发明所述方法能够从根本上改善松嫩平原水土养分流失的现状和提升土壤生物学质量；同时建立良性循环的生态环境，进而达到提高土地单位生产力的效果，而且也适应大规模的人类生产活动及经济活动。
4.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
5.本发明提供了一种适用于半干旱地区的耕作方法，所述耕作方法包括以下步骤：
6.依次对土地进行秸秆深翻还田、平整、平播和镇压；
7.在作物中耕管理时期进行起垄和深松。
8.优选的，所述秸秆深翻还田的深度为25～30cm。
9.优选的，在起垄时，垄底宽为110～130cm，垄高为15～20cm，垄台宽度为70～110cm。
10.优选的，所述垄上播种2行作物。
11.优选的，所述中耕管理时期为作物8叶期。
12.优选的，所述作物包括玉米。
13.优选的，所述深松的深度为30～35cm。
14.优选的，所述半干旱地区包括黑龙江西部半干旱区、松嫩平原西部或松嫩平原南部。
15.优选的，所述起垄后，还包括追肥。
16.优选的，所述追肥的深度为10～15cm。
17.有益效果：本发明提供了一种适用于半干旱地区的耕作方法，所述耕作方法包括
以下步骤：依次对土地进行秸秆深翻还田、平整、平播、镇压；在作物中耕管理时期进行起垄和深松。利用本发明所述方法能够从根本上改善松嫩平原水土养分流失的现状和提升土壤生物学质量；同时建立良性循环的生态环境，进而达到提高土地单位生产力的效果，而且也适应大规模的人类生产活动及经济活动。本发明所述耕作方法能够有效缓解玉米生育前期昼夜温差胁迫，同时不旋耕不起垄，不翻动土地，可以减少土壤水分散失，保护土壤墒情，调节耕层水热平衡，降低冷害发生风险，提高出苗率。由此可见，本技术提供的耕作方法能够有效的缓解该地区早春低温，干旱等问题，对作物生长具有显著的促进作用的同时，还能改善土壤微生态。
18.而且，本发明所述耕作方法在播种时平作不起垄，在作物中耕管理时期，进行起垄作业，实现平播垄管，该技术将平作和垄作优点有机结合，不翻动土地，减少土壤水分散失，保护土壤墒情，提供土壤酶活性、微生物量碳含量、土壤小型动物多样性、土壤碱解氮含量、土壤有效磷含量、土壤速效钾含量、土壤有机质含量，还能改善土壤团聚体分布情况，有利于构建半干旱区土壤合理耕层结构，破解半干旱区秸秆还田后起垄困难、失墒、出苗率低、群体质量不高的难题，最终实现改善土壤结构，促进作物养分吸收，提高作物产量的目标。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。
20.图1为不同耕作方式对土壤微生物量碳影响的柱形图；
21.图2为不同耕作方式对土壤中小型动物多样性影响的柱形图；
22.图3为不同耕作方式对土壤含水率影响的柱形图。
具体实施方式
23.本发明提供了本发明提供了一种适用于半干旱地区的耕作方法，所述耕作方法包括以下步骤：
24.依次对土地进行秸秆深翻还田、平整、平播和镇压；
25.在作物中耕管理时期进行起垄和深松。
26.本发明依次对土地进行秸秆深翻还田、平整、平播和镇压。本发明所述半干旱地区包括黑龙江西部半干旱区、松嫩平原西部或松嫩平原南部，更优选为松嫩平原。本发明所述半干旱地区全年降雨量优选为300mm～500mm，还优选为350mm～450mm，更优选为380mm～420mm。
27.本发明所述土地优选为地势平坦、肥力较高、保水保肥性能良好、排灌方便和前茬未施用对玉米有危害的长效残留除草剂的土地。本发明所述秸秆深翻还田的时间优选为秋季，更优选为秋季收获上一茬作物后；所述深翻还田的深度优选为25～30cm，更优选为28～30cm。
28.所述秸秆深翻还田的同时，本发明优选还包括灭茬；本发明对所述灭茬的方式没有任何限定，采用本领域技术人员所熟知的方式即可。本发明通过灭茬能够除去收割后遗留在地里的作物根茬。
29.本发明优选将灭茬收割的前茬作物的根系和秸秆粉碎后，进行秸秆深翻还田；本
发明对所述粉碎和深翻还田的方式没有任何限定，采用本领域技术人员所熟知的方式即可，本发明所述粉碎优选将秸秆粉碎至粒径≤10cm的秸秆粒；所述深翻还田优选为采用大型机械深翻还田，更优选采用翻转犁深翻还田；所述深翻还田的深度优选为25～30cm。本发明所述深翻还田优选在秋季进行，具体在秋季收获后进行。本发明结合大型机械进行还田，作业效率提高，还田质量高。
30.所述深翻还田后，本发明进行平整土地；所述平整的具体方式优选为利用耙耢达到平整细碎土块。平整具有保证土壤有一定紧实度，以利于保墒的优势。
31.所述平整土地后，本发明优选于春季施基肥。本发明所述基肥优选施用于播种行下方；所述基肥的施入深度为10～15cm，更优选为11～14cm，本发明对所述基肥的施用方式没有任何限定，采用本领域技术人员所熟知的方式即可。本发明所述基肥中氮肥和追肥中氮肥质量比为7:3；本发明优选在施基肥的阶段施加氮肥、磷肥和钾肥，追肥不施加磷肥和钾肥；磷肥的用量优选为基肥总磷肥质量的100％，钾肥的用量优选为基肥总钾肥质量的100％。本发明所述氮肥优选包括尿素；所述尿素中氮素的质量百分含量优选46％；所述钾肥优选为硫酸钾；所述磷肥优选为磷酸二铵；所述磷酸二铵中p2o5的质量百分含量优选46％，氮素的质量百分含量优选18％；所述钾肥优选为硫酸钾；所述硫酸钾中k2o的质量百分含量优选50％。本发明所述基肥也可以采用玉米长效专用复合肥；所述玉米长效专用复合肥优选购自云天化玉米复合肥；所述玉米长效专用复合肥中氮、磷、钾的质量比为26:10:11。当采用玉米长效专用复合肥时，施肥量优选为施肥量为400kg
·
hm-2
，施肥时间优选为春季播种时施入，不需要追肥。
32.所述施基肥后立即播种，本发明优选采用平播的方式播种；所述平播的深度优选为5～8cm，更优选为6～7cm。当平播玉米时，所述玉米的种植密度优选为60000株～75000株/hm2，更优选为60000株/hm2；本发明所述种植密度指的是每公顷保苗株数。
33.所述平播后，本发明立即进行镇压；本发明对所述镇压的方式没有任何限定，采用本领域技术人员所熟知的方式即可。
34.本发明秸秆深翻还田、平整、施基肥、平播和镇压等步骤均是在平面操作，因此也称为平作，平作能够有效减少土壤水分蒸散量，提高保墒能力，减小春季干旱条件下勉强播种所带来的经济损失。
35.本发明在作物中耕管理时期进行起垄和深松。本发明所述中耕管理时期优选为作物8叶期；本发明所述作物优选包括玉米。
36.本发明在起垄时，垄底宽优选110～130cm，更优选为110cm；垄高优选为15～20cm，更优选为16～18cm；垄台宽度优选为70～110cm，更优选为70cm；垄距优选为70cm。本发明所述垄上优选播种2行作物；所述垄上两行作物株距优选为40cm；两垄之间作物间距优选为70cm。本发明通过垄作能够一定程度上增加土层厚度、土壤孔隙度，改善土壤通气性，吸热散热快，加大昼夜温差。而且本发明采用的垄的尺寸能够扩大作物间距，避免互相遮挡，增强通风，调节温度，提高玉米的光合作用，有利于光合产物的积累，提高作物产量。
37.所述起垄后，本发明优选追肥；所述追肥的方式优选为侧深施肥；本发明在进行所述追肥时，垄沟侧与苗带的水平距离优选为10～15cm，更优选为11～14cm；所述追肥的深度优选为10～15cm，更优选为12～14cm。本发明所述苗带指的是播种时的播种行；所述垄沟侧指的是垄台的斜侧面。本发明所述追肥的时机优选为作物8叶期；本发明所述作物优选包括
玉米。本发明所述追肥优选仅为氮肥；所述氮肥的用量优选为基肥和追肥总氮肥质量的30％。本发明所述氮肥优选包括尿素；所述尿素中氮素的质量百分含量优选46％。作物苗期需肥量较少，因此在8叶期开始进入快速生长期，需要肥料供给；本发明采用根部侧深追肥的方式，能够保证养分的供应，使根系能够吸收充足养分。
38.所述追肥后，本发明优选立即覆土所述追肥，本发明优选包括在施肥处进行覆土。本发明所述覆土的厚度优选为5cm。本发明追肥采用的肥料种类为速效肥料，容易挥发，覆土后保证肥料利用率。
39.所述覆土后，本发明对相邻两个垄的中间位置进行深松。本发明所述深松的深度优选为35cm。本发明通过进行行间深松，从而构建出“苗带紧、行间松”、“松紧结合、虚实并存”优良根系生长环境，起到固根防倒作用。由此可见，深松是改善土壤物理性质的有效方法，能够增加水分的入渗性，促进根系下扎，增加根系深层分布，通过改变根系构型增加作物对水肥的吸收利用，提高作物产量，增加经济效益；还能够更好的提高土壤中氧气含量，从而提高作物根系生长，进而提高根系对养分的吸收利用，供应作物地上植株生长最终提高产量。
40.因本发明采用的是深松施肥机械，所以起垄、追肥、覆土和深松可以同时完成。
41.本发明所述耕作方式也可称为宽行平播垄管深松，本发明将秸秆深翻还田、平整、平播、镇压、起垄和深松进行有机结合，该耕作方式能够通过秸秆还田培肥土壤，降低土壤容重，增加土壤孔隙度，进而增加土壤温度和土壤含水率，实现该地区春季土壤水热平衡处于最佳状态，还能改良土壤生物学性状，为该地区的农业发展模式提供科学依据。
42.而且，本发明所述耕作方法是在宽行匀密栽培技术上进行改进优化，设置了平播垄管处理，具体为：在播种时平作不起垄，在作物中耕管理时期，进行起垄作业，垄的尺寸高于传统垄的尺寸，且采用垄上双行的方式，实现平播垄管，该技术将平作和垄作优点有机结合，不翻动土地，减少土壤水分散失，保护土壤墒情，提供土壤酶活性、微生物量碳含量、土壤小型动物多样性、土壤碱解氮含量、土壤有效磷含量、土壤速效钾含量、土壤有机质含量，还能改善土壤团聚体分布情况，有利于构建半干旱区土壤合理耕层结构，破解半干旱区秸秆还田后起垄困难、失墒、出苗率低、群体质量不高的难题，对作物栽培具有重要提升，最终实现改善土壤结构，促进作物养分吸收，提高作物产量的目标。
43.同时，在黑龙江大面积全程机械化作业的基础上，本发明所述方法在秋季收获后，完成秸秆深翻还田，春季平播施肥作业一次性完成，减少春季起垄引起的土壤跑墒，中耕起垄追肥深松一次性完成，在少耕基础上实现对土壤环境的改善和产量的提高，同时宽行种植方式还能够调节玉米个体和群体之间的矛盾，增加群体通风透光性能，提高作物群体光能利用率。本发明将各个环节整合形成宽行平播垄管深松技术，实现对黑土保护和玉米产量的协同提高。
44.为了进一步说明本发明，下面结合附图和实施例对本发明提供的技术方案进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
45.应用例1
46.试验地概况
47.本试验地点位于黑龙江省齐齐哈尔市梅里斯区，中国科学院“黑土粮仓”核心示范区进行，土壤类型为碳酸盐黑钙土，属于中温带大陆性季风气候，年平均降水量350mm，年平
均气温3.2℃，活动积温2900℃，始霜期为9月28日，无霜期为150d。0～20cm耕层土壤基础肥力为：有机质26.58g/kg，全氮0.58g/kg，全磷0.12g/kg，全钾0.62g/kg，碱解氮101.62mg/kg，速效磷16.72mg/kg，速效钾128.65mg/kg，ph 7.84；
48.试验布置于2018年，因土壤的变化是长期的，因此本应用例的土壤样品结果是2020年测定的，土壤样品各项指标的测定时间为取样后一周内完成测定。
49.实验设计
50.试验设置4种处理，分别为传统垄作、传统垄作深松、宽行平播垄管、宽行平播垄管深松，深松深度为35cm，以传统垄作为对照组，每个处理设置3次平行实验，总计12个试验小区，小区垄长30m，每个试验小区设置8垄，试验设计如表1所示。
51.供试品种为嫩单19号，种植密度为60000株/hm2。
52.供用肥料为尿素、磷酸二铵和硫酸钾，氮(n)、磷(p2o5)、钾肥(k2o)施用量分别为240kg
·
hm-2
、120kg
·
hm-2
和90kg
·
hm-2
，所用尿素中n的含量为46％，磷酸二铵中p2o5的含量为46％，n的含量为18％，硫酸钾中k2o的含量为50％；其中70％氮肥和全部磷钾肥作为基肥一次性施入，其余在拔节期进行追肥。
53.表1实验设计
54.[0055][0056]
指标测定
[0057]
1、土壤酶活性测定
[0058]
于2020年6月28日玉米拔节期、2020年7月24日抽雄期、2020年8月20日灌浆期和2020年9月30日成熟期，在田间各小区采用s形随机取点法，并在每个样点使用土钻分别取0～10cm、10～20cm和20～30cm土样，迅速装袋带回实验室，风干研磨过筛后测定四个处理中土壤酶活性，其中土壤酶活性的检测指标为过氧化氢酶活性、脲酶活性、碱性磷酸酶活性和蔗糖酶活性，各个指标的具体检测方法如下：
[0059]
过氧化氢酶活性测定采用高锰酸钾滴定法，用振荡20min后1g土壤所消耗的0.1mol/l高锰酸钾的毫升数表示。
[0060]
脲酶活性测定采用靛酚蓝比色法，用24h后1g土壤中释放氨态氮的毫克数表示；
[0061]
碱性磷酸酶活性测定采用磷酸苯二钠比色法，用24h后1g干土中释放酚的毫克数表示；
[0062]
蔗糖酶活性测定采用3,5-二硝基水杨酸比色法，用24h后1g干土中葡萄糖的毫克数表示。
[0063]
四个处理的土壤酶活性的检测结果见表2～表5。
[0064]
表2不同耕作方式下土壤过氧化氢酶活性差异
[0065][0066]
注：不同小写字母表示同一土层、同一测定时间不同处理在0.05水平具有统计学差异，下表同。
[0067]
过氧化氢酶广泛存在于土壤中和生物体内，土壤过氧化氢酶促过氧化氢的分解有利于防止它对生物体的毒害作用。过氧化氢酶活性与土壤有机质含量有关，与微生物数量也有关，其酶活性可用来表征土壤的氧化强度，在有机质氧化和腐殖质形成过程中起重要作用。由表2记载的可知，进入拔节期宽行平播垄管结合深松后，0～10cm土壤深度下，宽行平播垄管深松处理显著高于传统垄作处理，20～30cm土壤深度下宽行平播垄管深松显著高于其他处理。抽雄期土壤过氧化氢酶活性在0～10cm深度下总体与拔节期相似，至灌浆期时，表层0～10cm土壤过氧化氢酶活性有所波动，而10～20cm深度下各处理间无显著性差异。成熟期宽行平播垄管深松处理过氧化氢酶活性高于其他处理。结合整体的数据可知，本发明提供的方式是优于其他处理的。
[0068]
表3耕作方式对土壤碱性磷酸酶的影响
[0069][0070]
碱性磷酸酶可以作为评价土壤肥力的综合指标之一，是土壤质量水平和土壤生物学特性的重要指标，受土壤紧实度和通气状况影响较大。由表3记载的可知，各土壤深度下土壤碱性磷酸酶活性随着玉米生育期的推进发生明显波动。拔节期结合深松后，表层0～10cm土壤深度下碱性磷酸酶活性总体表现为宽行平播垄管深松》传统垄作深松；深松显著提供了拔节期20～30cm土层土壤碱性磷酸酶活性，宽行平播垄管深松处理显著高于其他处理。抽雄期20～30cm土层结合深松处理碱性磷酸酶活性持续高于未结合深松处理，宽行平播垄管深松高于其他处理。灌浆期和成熟期0～10cm表层土壤宽行平播垄管深松处理碱性磷酸酶活性均显著高于其他处理。
[0071]
表4耕作方式对土壤脲酶的影响
[0072][0073][0074]
脲酶在土壤中是关键的水解酶类之一，能通过酶促反应将土壤中的尿素水解成
氨。是尿素在土壤中水解的关键酶类，脲酶活性的高低在一定程度上反映了土壤供氮水平的高低。从表4可以看出，进入拔节期结合深松后，0～10cm土壤深度下宽行平播垄管深松处理土壤脲酶活性显著高于其他处理；10～20cm土壤深度下，宽行平播垄管深松处理较其他处理显著提高；20～30cm土壤深度下各处理间差异与10～20cm土壤深度相同，深松明显提高了土壤脲酶活性。抽雄期至灌浆期，各处理土壤脲酶活性较强；灌浆期0～10cm土壤深度土壤脲酶活性差异达到显著水平，宽行平播垄管深松为各处理间最高，达到0.397mg
·g·
24h，显著高于其他处理。成熟期各土层酶活性变化规律与灌浆期相似。
[0075]
表5耕作方式对土壤蔗糖酶的影响
[0076][0077]
蔗糖酶又称为土壤转化酶，不仅能催化蔗糖水解，将土壤中的蔗糖转化成葡萄糖和果糖，也能催化棉子糖水解，生成果糖，是表征土壤肥力的重要指标之一，对增加土壤中易溶性养分有重要作用。由表5可以看出，土壤蔗糖酶活性在生育期内总体表现为在拔节期和灌浆期活性较强，拔节期结合深松后，0～10cm土壤深度下宽行平播垄管深松处理土壤蔗糖酶活性显著高于其他处理，随着土壤深度的增加，结合深松处理土壤蔗糖酶活性显著高于未结合深松处理，不同土层间，宽行平播垄管深松处理土壤酶活性均高于其他处理；灌浆期和成熟期变化规律相似。
[0078]
2、土壤微生物量碳
[0079]
因抽雄时期是玉米根际效应最为强烈的时期，微生物的变化会比较明显，因此采集四个处理在2020年7月24日玉米抽雄时期的土壤样品，将新鲜的土壤样品于25℃下密封预培养7d，以保持土壤均匀和不同地方所得结果的可比性，得到预处理的湿润土壤，然后迅速采用氯仿熏蒸浸提法测定预处理的湿润土壤中的微生物量碳，具体方法为：
[0080]
称取预处理的湿润土壤3份，每份20.0g放入50ml烧杯中，将其置于底部有无乙醇氯仿的真空干燥器中，抽真空后保持氯仿沸腾3～5min；之后将干燥器移置在黑暗条件下25℃熏蒸土壤24h，再次抽真空完全去除土壤中的氯仿；将熏蒸好的土壤转移到200ml提取瓶中，加入0.5mol/l k2so4提取液80ml，振荡30min后过滤，得到土壤提取液；同时做未熏蒸空白和试剂空白；其中k2so4提取液的制备方法为硫酸钾87.10g，加热溶于去离子水中，稀释至
1l，作为k2so4提取液。
[0081]
吸取10ml土壤提取液于150ml消化管中，加入0.2mol/lk2cr2o7和浓硫酸各5.0ml，再加入少量沸石，混匀，于175℃磷酸浴中煮沸10min，冷却后全部移入150ml三角瓶中，使总体积约80ml，加入2滴邻啡罗啉指示剂，用0.05mol/lfeso4滴定至砖红色。
[0082]
其中，微生物量碳的计算公式如下所示：
[0083]
微生物量碳(bc)＝2.64δec，δec表示熏蒸与未熏蒸对照土壤的浸取碳的差值。
[0084]
四个处理微生物量碳的检测结果如表6和图1所示。
[0085]
表6不同耕作方式对不同土层土壤微生物量碳的影响
[0086][0087][0088]
微生物量碳在土壤中的占有量仅为1％～4％，但在土壤有机质转化和分解的过程中扮演着重要角色，且对氮、磷和硫等转化过程有显著影响。如表6所示，耕作方式对土壤微生物量碳具有显著影响，不同土壤深度下宽行平播垄管深松处理显著高于其他处理，其中0～10cm土层下，宽行平播垄管深松为各处理间最高值，达到361.73mg.kg-1
，显著高于其他处理11.13％～14.23％；10～20cm土壤深度下，各处理间差异逐渐缩小，宽行平播垄管深松显著高于其他处理处理9.26％～12.85％；随着土壤深度的增加，土壤微生物量碳含量逐渐降低，且深松处理显著提高了土壤微生物量碳含量。20～30cm土壤深度下，宽行平播垄管深松分别显著高于其他处理12.19％～25.25％。
[0089]
3、土壤小型动物多样性的测定
[0090]
土壤小型动物试验取样时期为2020年玉米7月24日抽雄期，采用环刀法对四个处理取样，每处理进行3次平行实验，土壤环刀的容积为100cm3。按土壤剖面垂直取样，采集到的土壤样品带回实验室，采用改良的tullgren漏斗法进行分离中小型土壤动物(尹文英.中国亚热带土壤动物.北京:科学出版社,1992.)；土壤动物鉴定参考尹文英《中国土壤动物检索图鉴》(尹文英.中国土壤动物检索图鉴.北京:科学出版社,1998.)，鉴定到科；并进行动物群落多样性分析，群落多样性分析主要采用shannon指数、pielou均匀性指数、margalef丰富度指数和jaccard相似性系数，其计算公式如下:
[0091]
shannon指数:
[0092]
种群优势度采用simpson优势度指数：
[0093]
pielou均匀性指数:j'＝h'/lns
[0094]
margalef丰富度指数:d'＝(s-1)/lnn
[0095]
式中，s为样方中观察的物种数，pi＝ni/n，n为样方中各物种多度指标总和，ni为第i个种的多度指标。
[0096]
jaccard相似性系数的计算公式为：q＝c/(a+b-c)，式中，a为a群落类群数，b为b群落类群种数，c为两群落共有类群数；当0《q《0.25时，表示极不相似；当0.25《q《0.5时，表示中等不相似；当0.5《q《0.75时，中等相似；表示当0.75《q《1.00时，极相似。
[0097]
采用dps v3.01软件完成数据处理。利用one-wayanova单因素方差分析多重比较(lsd)方法对不同处理数据进行差异显著性分析，差异显著水平为α＝0.05，结果用平均值
±
标准差表示；
[0098]
土壤小型动物多样性的测定的结果见表7、表8和图2。
[0099]
表7土壤动物数量和种群优势度
[0100]
[0101][0102]
注：+++为优势类群，个体数占总捕获量的10％以上；++为常见类群，个体数占总捕获量的1％～10％；+为稀有类群，个体数占总捕获量的1％以下。
[0103]
由表7记载的可知，四个处理总计分离得到土壤动物2904个，鉴定隶属于2门、4纲、9目、25科，节肢动物门土壤动物占总捕获土壤动物数量的99.42％，所有被捕获的节肢动物中，甲螨目是优势类群，占总土壤动物科数的比例为11/25，占土壤动物总个体数的81.32％；棘虫兆科、沙甲螨科、跗线螨科和吸螨科是传统耕作和宽行平播垄管处理下的共有常见类群，而巨须螨科和直卷甲螨科为宽行平播垄管处理和宽行平播垄管深松处理下的优势类群。宽行平播垄管处理和宽行平播垄管深松处理下土壤动物的科数显著高于传统耕作和传统耕作深松处理，宽行平播垄管深松处理更有利于土壤动物的生存和繁衍；宽行平播垄管深松处理显著提高了土壤生物多样性。生育期内不同耕作方式下宽行平播垄管深松处理土壤动物捕获量最高，达到547只。
[0104]
表8不同耕作方式下土壤动物多样性差异
[0105]
耕作方式多样性指数丰富度指数均匀度指数传统垄作0.71b0.14a0.67b宽行平播垄管0.88b0.15a0.81a传统垄作深松0.77b0.17a0.79a宽行平播垄管深松1.54a0.18a0.83a
[0106]
由表8和图2记载的可知，耕作方式对0～30cm土壤深度下中小型土壤动物多样具有显著影响。宽行平播垄管深松处理下土壤中小型动物组成具有较高的多样性，其中宽行平播垄管深松处理多样性指数为各处理间最高值，达到1.54。不同耕作方式对0～30cm土壤深度下中小型动物丰富度指数无显著影响。宽行平播垄管深松处理0～30cm土壤深度下中小型动物均匀度指数显著高于传统垄作处理。
[0107]
4、耕作方式对土壤团聚体分布的影响
[0108]
取样时期为2020年9月30日玉米成熟期，对四个处理的土壤各粒级水稳性团聚体含量进行检测，采用湿筛法(elliot法，elliott,e.,t.aggregate structure and carbon,nitrogen,and phosphorus in native and cultivated soils1[j].soil science society ofamerica journal,1986,50(3):627.)测定，检测结果见表9。
[0109]
表9不同耕作方式下土壤团聚体分布差异
[0110][0111]
不同耕作方式对土壤团聚体的分布有显著影响，由表9记载的可知，在不同粒级间，各处理间表现出明显差异。0～10cm土层，宽行平播垄管深松处理》0.25(r》0.25)土壤团聚体占比达到43.09％，显著高于其他处理；而宽行平播垄管深松处理0～0.25mm粒级显著低于其他处理，可见本发明提供的方法能够降低0～0.25mm粒级的分布。随着土壤深度的增加，10～20cm土壤深度下》0.25mm(r0.25)土壤团聚体占比减小，但宽行平播垄管深松处理仍高于其他处理；在20～30cm土壤深度下，宽行平播垄管和传统垄作深松处理间差异逐渐缩小，但均高于传统垄作处理，而宽行平播垄管深松处理则显著高于其他处理，整体来说宽行平播垄管深松处理团粒结构要好于其他处理。
[0112]
松嫩平原西部半干旱地区春季干旱少雨而夏季降雨量较为集中，导致该地区土壤水热年际变化并不稳定。根据上述检测指标可知，与传统耕作相比，宽行平播垄管能减少土壤水分流失，增强土壤团聚体稳定性；宽行平播垄管深松处理能够有效提高不同土层土壤酶活性，提高微生物生物量碳，促进养分转化，同时明显提高了土壤动物总个体数量；宽行平播垄管处理和宽行平播垄管深松处理下土壤动物的科数显著高于传统耕作和传统耕作深松处理，宽行平播垄管深松处理更有利于土壤动物的生存和繁衍；宽行平播垄管深松处理显著提高了土壤生物多样性。
[0113]
5、玉米生育期土壤含水率和容重的影响
[0114]
取样时期为2020年6月28日玉米拔节期、2020年7月24日抽雄期、2020年8月20日灌浆期和2020年9月30日成熟期，对四个处理的玉米生育期土壤含水率和容重进行检测，其中土壤含水率采用铝盒烘干称重法测定，土壤容重采用环刀法进行测定，测定结果见表10、图3和表11。
[0115]
表10不同耕作方式对玉米生育期土壤含水率的影响
[0116][0117]
由表10和图3记载的可知，拔节期结合深松处理后土壤含水率均显著高于未深松处理，其中宽行平播垄管深松处理表现突出，具有较高的土壤含水率，进入抽雄期后随着作物生长，土壤含水率略有下降，但是宽行平播垄管深松处理仍保持较高的土壤含水率，灌浆期之后，所有处理之间的差异逐渐减小，成熟期时宽行平播垄管深松处理土壤含水率仍保持较高水平。
[0118]
表11不同耕作方式对玉米生育期土壤容重的影响
[0119][0120]
玉米生育期内土壤容重变化与耕作方法直接相关。由表11记载的可知，拔节期结合深松处理后，宽行平播垄管深松处理土壤容重显著降低，较其他处理降低10.18％、11.11％和2.71％。随着玉米生育进程的推进，土壤容重略有上升，但是宽行平播垄管深松处理保持较低水平，且深松处理较未深松处理均明显降低土壤容重。
[0121]
6、土壤碱解氮含量
[0122]
土壤碱解氮含量实验的取样时期为2020年6月28日玉米拔节期、2020年7月24日抽雄期、2020年8月20日灌浆期和2020年9月30日成熟期，对四个处理的土壤碱解氮含量进行检测，具体采用氢氧化钠-硼酸碱解扩散法，具体方法参考鲍士旦的《土壤农化分析》的方法，检测结果见表12。
[0123]
表12耕作方式对不同生育时期土壤碱解氮含量的影响
[0124][0125]
由表12记载的可知，耕作方式对土壤碱解氮有显著影响，不同生育期间呈逐渐下降的趋势。拔节期结合深松后，10～30cm土壤深度宽行平播垄管深松处理显著高于其他处理6.44％～23.36％；随着生育期发展，碱解氮含量随之下降，玉米全生育期宽行平播垄管深松处理土壤碱解氮含量为各处理间最高。10～30cm土层平播垄管深松处理平均土壤碱解氮含量较其他处理增加了6.45％～19.62％。
[0126]
7、土壤速效磷含量
[0127]
土壤速效磷含量实验的取样时期为2020年6月28日玉米拔节期、2020年7月24日抽雄期、2020年8月20日灌浆期和2020年9月30日成熟期，对四个处理的土壤速效磷含量进行检测，具体采用0.5mol
·
l-1
nahco3浸提比色法，具体方法参考鲍士旦的《土壤农化分析》的方法，检测结果见表13。
[0128]
表13耕作方式对不同生育时期土壤速效磷含量的影响
[0129][0130]
不同处理对玉米生育期内土壤速效磷含量有显著影响，同时随着土层深度增加，土壤速效磷含量逐渐降低。拔节期结合深松，不同土层未深松条件下，传统垄作和宽行平播垄管处理间差异不显著，而深松后，各土层间，宽行平播垄管深松处理则显著高于其他处理，分别提高12.03％～22.28％。随着生育期的推进，抽雄期各处理土壤速效磷含量达到最高，然后开始呈逐渐下降趋势，宽行平播垄管深松处理下土壤速效磷均保持较高水平，整个生育期平均土壤速效磷含量高于其他处理12.88％～32.90％。
[0131]
8、土壤速效钾含量
[0132]
土壤速效钾含量实验的取样时期为2020年6月28日玉米拔节期、2020年7月24日抽雄期、2020年8月20日灌浆期和2020年9月30日成熟期，对四个处理的土壤速效钾含量进行检测，具体采用0.5mol
·
l-1
nh4oac，原子吸收光度法，具体方法参考鲍士旦的《土壤农化分析》的方法，检测结果见表14。
[0133]
表14耕作方式对不同生育时期土壤速效钾含量的影响
[0134]
[0135][0136]
由表14记载的可知，不同处理对土壤速效钾含量有显著影响，且随着玉米生育进程的推进，速效钾含量呈升高-降低-升高的趋势，随着土层深度增加，土壤速效钾含量逐渐降低。拔节期结合深松后，未深松处理间速效钾含量差异不显著，而深松处理下，0～10cm土层下，宽行平播垄管深松处理则显著高于其他处理，分别提高提高2.24％～16.96％，随着土层增加，各处理间差异不显著，但宽行平播垄管深松处理处理土壤速效钾含量仍保持较高水平。抽雄期各处理速效钾含量达到最大值，然后开始逐渐下降，成熟期有所回升，整个生育期平均宽行平播垄管深松处理下平均土壤速效钾含量高于其他处理3.59％～10.79％。
[0137]
9、土壤有机质含量
[0138]
土壤有机质含量实验的取样时期为2020年6月28日玉米拔节期、2020年7月24日抽雄期、2020年8月20日灌浆期和2020年9月30日成熟期，对四个处理的土壤有机质含量进行检测，具体采用重铬酸钾容量法，具体方法参考鲍士旦的《土壤农化分析》的方法，检测结果见表15。
[0139]
表15耕作方式对不同生育时期土壤有机质含量的影响
[0140]
[0141][0142]
由表15记载的可知，不同处理下对不同土层土壤有机质含量变化有所不同，全生育期内0～10cm土壤有机质变化呈升高-降低-升高趋势，10～20cm和20～30cm土层则表现为先升高后下降的趋势。拔节期结合深松后，0～10cm土层下，宽行平播垄管深松处理有机质含量显著高于其他处理，分别提高1.76％～18.90％，随着土层深度增加，土壤有机质逐渐下降，且处理间差异不显著，但宽行平播垄管深松处理土壤有机质含量仍保持较高水平。抽雄期各处理有机质含量达到最大值，然后开始逐渐下降，成熟期有所回升，整个生育期平均宽行平播垄管深松处理下平均土壤有机质含量高于其他处理2.46％～18.82％。
[0143]
10、玉米根系数量以及生物量
[0144]
玉米根系数量以及生物量实验的取样时期为2020年7月24日玉米抽雄期，对四个处理的土壤碱解氮含量进行检测，具体测试方法为：以植株为中心，在1/2株距处、1/2行距处标记，向下挖至30cm深处，挖出长25cm
×
宽60cm
×
深30cm的土体，人工查根系数量，然后将各层次根系分别装入纸袋中，用于根系生物量测定，置于85℃烘箱中烘干至恒重，称其干重(精度0.01g)，检测结果见表16。
[0145]
表16耕作方式对根系数量和生物量的影响
[0146][0147][0148]
由表16记载的可知，不同土层深度下，宽行平播垄管深松处理玉米总根数显著高于其他处理，分别提高33.77％、27.85％和12.22％，同时结合深松处理显著好于未深松处理。同时分析根系生物量发现，0～10cm土层，宽行平播垄管深松处理根系生物量显著高于其他处理，但随着土层加深而根系生物量开始减少，且处理间差异逐渐减小。相同耕作处理
下，深松处理根系生物量较未深松处理呈增加趋势，表明深松处理能增加根系生物量，这主要由于其对土壤相对疏松，有利于根系下扎，进而使土壤体积根系生物量增加，整体来说，宽行平播垄管深松处理下根系生长状况较好，更加有利于植株生长。
[0149]
应用例2
[0150]
试验地概况、实验设计、供试品种以及供用肥料均与应用例1相同。
[0151]
2019～2020年，连续两年在玉米成熟期对田间产量进行调查，调查结果见表17。
[0152]
表17耕作方式对玉米产量构成因素的影响
[0153][0154]
由表17中记载的连续两年田间产量数据表明，宽行平播垄管深松处理产量均高于其他处理，分别提高8.47％、5.59％、4.10％(2019)和11.93％、10.06％、8.77％(2020)。从产量构成因素可知，玉米种植年限不同，各处理间产量构成因素有所差异，但是均表现为宽行平播垄管深松处理最优，该处理穗粒数和百粒重均显著高于其他处理，不同处理间，深松处理表现好于未深松处理，说明结合深松处理对产量具有显著提高的作用，两年间的变化规律相似。
[0155]
虽然本发明已以较佳的实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做各种改动和修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。