赵加敏，安清平，陶延怀

(1.青冈县水务局，黑龙江青冈 151600;2.黑龙江省水利水电勘测设计研究院，哈尔滨 150080;3.黑龙江省水利科学研究院，哈尔滨 150080)

振动深松改土技术的应用分析

赵加敏1，安清平2，陶延怀3

(1.青冈县水务局，黑龙江青冈 151600;2.黑龙江省水利水电勘测设计研究院，哈尔滨 150080;3.黑龙江省水利科学研究院，哈尔滨 150080)

随着经济的发展，农业生产中以小四轮拖拉机为主要动力的机械化作业程度越来越多，工作效率得到大幅提高。但是，土壤压实问题越来越严重，犁底层坚硬、土壤板结、水土流失，严重影响着作物根系发育及其对水分和养分的吸收，导致作物产量不高或减产。自2005年起，青冈县开始应用黑龙江省水利科学研究院生产的多功能振动式深松机，在改良土壤、涵蓄降水、提高作物产量方面取得了良好效果。

振动深松;改善土壤结构;土壤物理性状;土壤水分;作物产量

1 振动深松改土蓄水效果

1.1 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，土壤三相比例不同，标志土壤本身结构不同。试验证明，振动深松后，土壤三相结构发生了明显变化，液相、气相之和明显增加，固相减少。参见土壤三相对比表1。

表1 深松前后土壤三相对比表 %

1.2 土壤通透性增强

当土壤环境作为一个整体经历湿润或干燥、膨胀或收缩、耕耘或压实、团聚或分散等过程时，3个组成相(固体、水和空气)的体积比率是不断变化的。特别是当水和空气完全充满同一孔隙空间时，它们的体积比率的关系是一个减少而另一个增加。用公式描述为：式中：fa为空气比率，%;f为总的孔隙度，%;θ为体积含水量，%。经过试验测试及计算得出，采用振动深松后土壤通气指数由原来的9.54%增加至14.3%。

1.3 蓄水能力提高

1.3.1 田间持水量的变化

土壤经过振动深松后，因土壤结构发生了变化，导致其田间持水量也发生了相应改变，测试结果见表2。

表2 田间持水量测试表

1.3.2 土壤入渗能力提高

水向土壤中入渗是衡量土壤接纳雨水的一个很重要依据。在中试区，采用同心环法，现场测试了深松后水分入渗对比试验，试验结果见图1。

图1 深松后土壤入渗曲线图

试验表明：振动深松改善了土壤结构，增大土壤孔隙度，提高土壤的通透性能，加大水向土壤中的入渗速度和量，增加了土壤水库库容。

2 振动深松对作物产量的影响

2.1 对玉米产量的影响

2.1.1 出苗的影响

试验结果表明，振动深松整地对玉米出苗有一定的影响。在深松及深松后没有进行耙耱合墒试验区，由于疏松跑墒使表土层变干，出苗率稍低于对照区。在深松及深松后合墒试验区，出苗率比对照区提高10%。

2.1.2 生长的影响

振动深松对作物生长的影响主要体现在两个方面：①对作物根系的影响。②对作物株高、叶长、叶宽的影响。试验结果见表3。

表3 生态调查表

2.1.3 产量的影响

深松耕作将影响作物产量是被普遍认同的结论，而且多数认为有增产作用，其增产幅度会受到土壤类型及作物生长季节和干旱程度的影响。通过几年连续测产，得到了不同年份玉米增产结果见表4。

表4 不同年份产量对比表 kg/hm2

2.2 对其它作物的影响

振动深松技术不仅能促进玉米的生长和提高其产量，同样，也都能提高其它作物的的产量。试验结果见葵花、大豆生态调查见表5、产量对比见表6。

表5 葵花、大豆生态调查表

表6 葵花、大豆产量对比表 kg/hm2

从上述表中能够看出，振动深松后，由于土壤疏松，提高了土壤涵蓄天然降水的能力，增加了“土壤水库”库容，有利于作物吸收更多的水分及养分。同时，作物赖以生存的土壤环境得到了改善，水肥气热基本条件趋于良性化，作物增产的幅度明显。

3 结论

1)振动深松能够改善土壤的通透性，土壤通气指数由原来的9.54%增加至14.3%。

2)应用振动深松技术可以明显改善土壤的三相结构，特别是30 cm以内耕作层变化明显。

3)深松后较深松前不仅入滲速率加大，入滲量也加大，说明土壤本身的蓄水能力加大。

4)振动深松能够打破犁底层，改善土壤结构，防止水土流失，提高粮食产量。

［1］黑龙江省水利科学研究院.东北半干旱灌溉区节水农业综合技术集成与示范的第二专题“振动式深松保水技术+机械化暗式坐水播种技术+机械化苗期补灌技术”集成试验与示范技术总结报告［R］.哈尔滨：黑龙江省水利科学研究院，2005：13-14.

［2］张忠学，曾赛星.东北半干旱抗旱灌溉区节水农业理论与实践［M］.北京：中国农业出版社，2005：95-98.

S157.42

B

1007-7596(2011)06-0031-02

2011-04-08

赵加敏(1962-)，男，黑龙江青冈人，工程师;安清平(1969-)，女，黑龙江密山人，高级工程师;陶延怀(1968-)，男，黑龙江绥棱人，研究员级高级工程师。