吕汉强,胡发龙,于爱忠,苏向向,王玉珑,殷 文,柴 强

(甘肃农业大学农学院/甘肃省干旱生境作物学重点实验室 兰州 730070)

土壤团聚体是表征土壤结构的基本单元和重要参数,在一定程度上能反映农田生产力水平,体现农田质量。科学评价土壤团聚体特征对农艺技术措施的响应及其机制,对于采取科学的土壤管理实践,改善土壤健康状况具有重要的理论意义。准确定量团聚体参数是研究土壤团聚体结构特征的关键,相关学者对特定农艺措施下的团聚体数量、分布及稳定性进行了大量研究,然而这类研究所采用的方法均不能描述团聚体的结构体征,土壤形态学的研究深入有效解决了这一问题。20世纪30年代,奥地利地质学家Kubiëna 将偏光显微技术应用到土壤学研究,并发表《微土壤学》,标志着土壤微形态学的建立,微形态学有效推动了土壤科学的发展。相对于传统光学显微镜下的土壤学研究方法,现代土壤微形态研究利用扫描电镜(SEM)或透射电镜(TEM)、X-ray 断层扫描技术(CT)等从微观-超微观尺度定量分析、观察和提取土壤组构所包含的肉眼无法观察到的特征、形成和演变规律。杨秀华等报道了施肥改土对土壤微形态的影响,表明有机肥培肥土壤的作用关键是促进了有机无机微团聚体和各类疏松孔隙的形成。Kravchenko 等通过CT 扫描发现,土壤团聚体内部大孔隙数量表现为免耕多于传统耕作,这是因为免耕条件下根系通道与团聚体内部的大孔隙形成有关。张晓周等通过扫描电镜对黄土的微观结构进行观察,解析黄土湿陷的内在原因。应用扫描电镜、CT 等技术探究土壤团聚体结构特征的相关研究已在农业生产、土地利用及生态修复等方面取得大量成果。这些研究都已证实从土壤微形态角度可揭示自然因素或人为因素造成土壤结构变化的相关机理。但是由于微形态研究技术涉及到的专业领域有限,加之目前对土壤结构的研究仍停留在定性研究阶段,因此在土壤学领域应用十分薄弱。

在不同区域内,种植绿肥还田可促进土壤团聚体的形成与稳定,绿肥不同还田方式对团聚体结构特征的影响具有差异。西北内陆干旱区小麦()、玉米()连作普遍。长期翻耕造成耕地质量下降,该地区关于种植绿肥还田对土壤质量的影响研究不足,对团聚体结构的研究方法缺乏,造成对绿肥生态效应的科学评价缺乏必要的理论支撑。本研究利用扫描电镜(SEM)在微观尺度下定性描述绿肥不同还田利用方式下玉米农田土壤团聚体微结构特征的变化,并利用Nano Measurer 粒级组成分析软件量化土壤团聚体特征对绿肥还田利用方式的响应,以期为禾本科作物和豆科绿肥作物种植模式生态效应评价提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

本研究在甘肃农业大学绿洲农业试验基地(37°31′N,103°5′E)进行。试验区位于河西走廊东端武威市凉州区黄羊镇,属于寒温带干旱气候区,海拔1770 m,年平均气温7.2 ℃,常年平均降水量在160 mm左右,该区为西北典型内陆河灌区,小麦、玉米作为该区主栽作物普遍种植,一熟有余,两熟不足,作物收获后多采用传统翻耕。土壤类型主要是粉沙壤质荒漠灌淤土,砂粒、粉粒和黏粒含量为28.6%、65.4%和5.1%,农田水土流失、风蚀和沙化严重。本试验田0～30 cm 土层土壤有机碳含量11.2 g·kg,土壤pH 为8.3,土壤全氮、速效磷和速效钾含量分别为0.96 g·kg、25.4 mg·kg和135.3 mg·kg。

1.2 试验设计

本试验布设前,试验田长期种植模式为春小麦和玉米轮作,试验开始于2016年3月,为长期定位试验,当年7月春小麦收获后翻耕复种绿肥作物箭筈豌豆(),于当年10月绿肥盛花期采取4 种还田利用方式,翌年4月玉米播前翻压后覆膜平作玉米,绿肥处理还田深度均为30 cm。试验设置5 个处理,每个处理3 个重复,小区面积54 m(6 m×9 m),随机区组排列,具体试验处理及代码如表1所示。

表1 试验处理及代码Table 1 Experiment treatments and codes

为了消除年际气候因子变异对试验结果造成影响及缩短轮作年限,在同一试验田设春小麦-玉米轮作和玉米-春小麦轮作双序列。春小麦-玉米轮作序列为2016年、2018年和2020年3－7月种植春小麦,7－10月份复种箭筈豌豆,2017年、2019年 和2021年4－10月玉米播前旋耕后覆膜平作玉米。玉米-春小麦轮作序列为2016年、2018年和2020年4－10月种植玉米,2017年、2019年和2021年3－7月种植春小麦,7－10月复种箭筈豌豆。各绿肥处理条件下小麦、玉米的施肥制度和灌溉制度相同且同当地高产田一致。玉米施纯氮360 kg·hm,纯磷180 kg·hm,不施钾肥(土壤富钾),复种绿肥不施肥。冬灌水1200 m·hm,玉米全生育期灌水4050 m·hm,绿肥灌水300 m·hm。全量还田条件下,2018年和2019年绿肥还田量(鲜草)为26 500 kg·hm和24 807 kg·hm。

1.3 测定指标和分析方法

在经历了小麦-玉米两个轮作周期后的2019年和2020年玉米抽雄吐丝期(抽雄吐丝期是玉米养分吸收和能量累积最重要的时期),揭开地膜,取30 cm垂直剖面土壤,从上部开始,每10 cm 作为一个层次,取土壤原状土,每个小区随机取5 个点,自然风干后,将高度分离的土壤颗粒混合均匀,然后将各处理混合土样用固定刻度的自制取样针粘取相等体积的土壤颗粒,轻轻转动使其全部粘在扫描电镜专用导电胶带上固定,保证团粒结构不受损伤,SEM 要求整个样品处于高真空状态且具有良好的导电性,土壤样品于胶带固定后采用离子溅射仪(VD-MSP-1S,Japan)镀金。镀金后上机观测土壤颗粒的结构特征,量化各处理下土壤单粒及团聚体大小和数量。为防止年际间机器参数或操作人员不同带来差异,本研究将2019年样品于土壤储存罐中保存并与2020年样品在同一镜像下观测。

扫描电镜(SEM,Hitachi-S3400N,Japan)的SE 分辨率为3.0 nm (30 kV),BSE 分辨率为4.0 nm (30 kV),放大倍数为5～300 000 倍,成像富有立体感。本研究将土壤样品放大到200 μm 尺度下扫描观测并拍照(经观测土壤团聚体特征在200 μm 标尺下清晰可见)。土壤颗粒在微观视野中呈现高度分离,每个土壤样品只显示部分区域,因此在拍照时,逐渐移动扫描电镜的滚动球,对每一个土壤样品所占的所有区域进行多次拍照,保存图片。在定量分析图片时,采用Photoshop 软件对采集的每份土壤样品所有照片进行拼接,确保完整性后,将选取的图片导入Nano Measurer 1.2 软件量化计数。对土壤颗粒形态特征定性分析时,选取各处理3 个重复中具有共性的图片进行表观描述。在微观视野中土壤有单粒(原生颗粒)和复粒(次生颗粒)两种。单粒是指在土壤形成过程中,用简单的物理或化学作用不能再细分的单个的矿质颗粒;复粒是指可以通过进一步物理、化学、生物化学和生物作用黏结或团聚形成各种大小、形状和性质不同的团聚体和结构体。

因学术界没有建立适用于扫描电镜的土壤颗粒和团聚体分类标准,本研究对土壤质地的研究方法与传统评价体系相结合。在Nano Measurer 1.2 软件中打开扫描电镜中导出的JPEG 图像,如图1所示,在比例尺的下方划线,然后选择设置中的标尺选项,标尺实际长度一栏填写该电镜图像中比例尺显示的实际长度,标尺单位也与比例尺保持一致(本研究中标尺单位为μm,标尺为200),在软件中目测出土粒最大直径后在土壤颗粒的最大直径上依次划线,查看统计报告(主要包含土粒数量和粒径)并输出统计结果,此软件可识别的土粒最小直径为0.01 μm,软件识别精度可满足试验需求。本方法在统计土壤单粒和团聚体时采用人眼识别后软件统计的方法。因该区土壤质地主要为粒径 ＜0.25 mm 的粉粒、砂粒,因此本研究土壤粒级分类采用美国制(USDA)标准分级(表2),分为＜0.05 mm、0.05～0.1 mm、0.1～0.25 mm和0.25～0.5 mm 4 个级别。在统计土壤颗粒质地时将单粒和复粒(团聚体和结构体)总数(不分别计数)作为土壤颗粒计数并进行粒级分类。

图1 Nano Measurer 土壤颗粒粒径分析软件Fig.1 Nano Measurer soil particle size analysis software

将扫描电镜图像导入Nano Measurer 1.2 软件中放大后识别并统计团聚体数量和粒径。区别于传统湿筛或干筛法称重的量化方式,本研究利用微观技术的放大特性直接通过人眼观测团聚体数量、大小和形态结构。由于传统方法中对＜0.25 mm 粒径团聚体细化分析的不足,其次因学术界没有建立适用于扫描电镜的团聚体分类标准,为便于分析,本研究团聚体粒级量化分级同样参考美国制(USDA)土壤粒级分类标准(表2),分为＜0.05 mm、0.05～0.1 mm、0.1～0.25 mm 和0.25～0.5 mm 4 个级别。参考已有的图文信息,具体的判定标准为: 土壤颗粒表面粗糙,附着有黏粒、腐殖质等物质,并与周边土粒存在一定连接关系,结构体孔隙发达、大小孔隙并存且分配合理的颗粒组团可判定为团聚体。

表2 美国制(USDA)土壤粒级分类标准Table 2 Classification standard of soil grain size in the United States

1.4 数据统计

本研究定量分析时所有数据均由Nano Measurer 1.2 软件导出后采用Microsoft Excel 2010 整理汇总数据及图表制作,使用SPSS 19.0 软件进行单因素方差分析,采用Duncan 法多重比较(=0.05)。

2 结果与分析

2.1 绿肥不同还田方式下0～30 cm 土层土壤颗粒图像定性分析

绿肥不同还田方式下玉米农田0～10 cm、10～20 cm和20～30 cm 土层土壤颗粒的扫描电镜图像如图2、图3和图4所示。观测土样中含有大小形状不一、表面凹凸不平、粒径不同的土壤单粒和复粒。绿肥还田显著提升玉米农田土壤团聚体数量。不复种绿肥翻耕休闲处理(CT)中,土壤颗粒大多为粒径在0.05～0.1 mm 之间以单粒为基础的极细砂粒,多数呈椭圆形、形状规则,表面光滑、团聚体数量较少。在0～10 cm 土层,与CT 相比,全量翻压(TG)和地表覆盖免耕(NTG)还田方式下,团聚体数量增加明显,且多于根茬翻压(T)和根茬免耕(NT)。CT、T 和NT 处理除含有少量粒径较小的团聚体外含有大量粒径较大、分布不均匀的土壤单粒。绿肥全量还田(TG,NTG)条件下,以单粒存在的土壤颗粒粒径小于CT,主要为极细砂粒(0.05～0.1 mm)和粉粒和黏粒(＜0.05 mm)构成粒径较大的土壤团聚体,团聚体表面凹凸不平,粗糙多孔,附着有大量粉粒和黏粒。在10～20 cm 土层,团聚体粒径多数在0.1 mm 以上,且聚集程度较高,构成了形成大团聚体的基础,NTG处理有大团聚体存在(粒径＞0.25 mm)。绿肥根茬还田(T,NT)条件下,土壤颗粒多以单粒存在,粒径在0.05～0.1 mm 之间,为极细砂粒,团聚体含量较少,与CT 相比无明显变化。在20～30 cm 土层,绿肥全量还田(TG,NTG)条件下,土壤单粒黏结形成粒径为0.05～0.25 mm 的较大团聚体,单粒之间黏结紧密、表面粗糙、土壤结构良好,且NTG 形成的团聚体组构优于TG,具有形成粒径＞0.25 mm 大团聚体的构造潜力。绿肥根茬还田(T,NT)条件下,土壤颗粒多数以单粒的形式存在,单粒粒径较大,集中在0.05～0.1 mm 之间,单粒之间胶结薄弱,存在少量团聚体。综上说明,与不复种绿肥翻耕休闲相比,在0～30 cm 土层范围内,麦后复种绿肥全量还田使以单粒为基础的砂粒向较小粒径颗粒转化,大量小粒径的土壤单粒或粒径较小团聚体构成粒径较大的蜂窝状较大团聚体,团聚体表面粗松化程度高,结构质量较好,可优化土壤组构。

图2 2019年和2020年绿肥不同还田方式下0～10 cm 土层土壤颗粒扫描电镜图像Fig.2 Scanning electron microscope images of soil particles in 0-10 cm layer under different green manure retention practices in 2019 and 2020

图3 2019年和2020年绿肥不同还田方式下10～20 cm 土层的扫描电镜图像Fig.3 Scanning electron microscope images of soil particles in 10-20 cm layer under different green manure retention practices in 2019 and 2020

图4 2019年和2020年绿肥不同还田方式下20～30 cm 土层的扫描电镜图像Fig.4 Scanning electron microscope images of soil particles in 20-30 cm layer under different green manure retention practices in 2019 and 2020

2.2 绿肥不同还田方式下土壤颗粒粒径特征(含单粒和团粒)

绿肥不同还田方式下土壤颗粒粒径与不复种绿肥翻耕休闲相比具有明显差异,玉米农田土壤颗粒粒径主要在0.25 mm 以下(图5)。不复种绿肥翻耕休闲条件下,0～30 cm 土层土壤颗粒粒径集中在0.1 mm以下,其中60%以上为粉粒和黏粒(＜0.05 mm),20%左右为极细砂粒(0.05～0.1 mm) (美国农业部标准)。绿肥还田后土壤颗粒粒径增大,而粉粒和黏粒减少,主要原因是粉粒、黏粒和部分极细砂粒胶结形成粒径较大的土壤团聚体。两年结果来看,0～10 cm 土层,绿肥全量还田(NTG、TG)条件下,0.1～0.25 mm 土壤颗粒较CT 高18.8%～35.7%、28.6%～39.9%,NTG 处理下,0.05～0.1 mm 土壤颗粒较CT 高13.8%～23.0%;根茬还田(NT、T)条件下,0.1～0.25 mm 土壤颗粒较CT 高11.8%～32.0%、3.1%～14.9%。10～20 cm 土层,绿肥全量还田(NTG、TG)条件下,粉粒和黏粒胶结形成0.1～0.25 mm 土壤颗粒,0.1～0.25 mm 及0.25～0.5 mm粒径土壤颗粒较CT 高21.0%～24.6%、21.3%～52.5%,根茬还田(NT、T)条件下,0.05～0.1 mm 颗粒数量较CT高21.5%～37.6%、13.1%～16.7%。20～30 cm 土层,NTG处 理0.1～0.5 mm 粒径颗粒较CT 高11.7%～43.2%,0.05～0.1 mm 粒径较CT 高28.9%～32.1%,NTG 处理在0.05～0.5 mm 粒径的土壤颗粒显著高于其他绿肥还田处理。因此,在荒漠绿洲区,与不复种绿肥翻耕休闲相比,绿肥还田均增加大了土壤颗粒粒径,绿肥地表覆盖免耕和全量翻压还田后土壤单粒胶结在一起形成较大粒径的结构体和团聚体。

图5 2019年和2020年绿肥不同还田方式下0～30 cm 玉米农田土壤颗粒粒径组成Fig.5 Distribution of soil particle number in 0-30 cm layer of maize field under different green manure retention practices in 2019 and 2020

2.3 绿肥不同还田方式下土壤团聚体特征的定量分析

如图6所示,绿肥还田增加玉米农田0～30 cm 土壤团聚体数量。绿肥全量还田较根茬还田有效促进了非团聚体向团聚体转化。两年结果来看,0～10 cm土层,绿肥全量还田(TG、NTG)条件下团聚体数量较CT 提高33.1%～63.2%、46.5%～52.3%,根茬还田(NT、T)较CT 提高10.7%～14.7%、13.2%～14.8%。10～20 cm 土层,绿肥全量还田(TG、NTG)条件下,团聚体数量较CT 提高12.6%～57.4%、22.6%～26.7%,T 较CT 提高23.8%～24.9%。20～30 cm 土层,绿肥全量还田(TG、NTG)条件下,团聚体数量较CT 提高31.6%～32.1%、35.0%～51.1%,根茬还田(NT、T)较CT 提高18.4%～19.4%、6.1%～12.1%。综上表明,与不复种绿肥翻耕休闲相比,绿肥全量还田条件下,绿肥地表覆盖免耕或全量翻压均可提高玉米农田0～30 cm土壤团聚体数量,且效果优于根茬还田。

图6 2019年和2020年绿肥不同还田方式下0～30 cm 玉米农田土壤团聚体数量分布Fig.6 Distribution of soil aggregates number in 0-30 cm layer of maize field under different green manure retention practices in 2019 and 2020

土壤团聚体粒径特征与土壤养分基础和理化性质紧密相关。如图7所示,CT 条件下,玉米农田团聚体粒径基本＜0.25 mm,为小团聚体。绿肥还田处理有效促进了较大粒径团聚体形成。在2019年,NTG和TG 均有少量大团聚体形成。CT 条件下,团聚体粒径主要集中在0.05～0.1 mm,在20～30 cm 土层有少量0.1～0.25 mm 粒径团聚体;绿肥还田处理主要提高了0.1～0.25 mm 粒径团聚体数量。两年结果表明,0～10 cm 土层,绿肥全量还田(NTG、TG)较CT 增加0.1～0.25 mm 粒径团聚体33.3%～62.5%、30.8%～50.0%;NT 较CT 提高0.1～0.25 mm 粒径团聚体50.0%～75.0%;10～20 cm 土层,绿肥全量还田(NTG、TG)下,0.1～0.25 mm 团聚体数量较CT 提高32.1%～83.3%、41.7%～50.0%,T 较CT 提高42.9%～75%;20～30 cm 土层,NTG 在0.1～0.5 mm 团聚体数量较CT 提高33.3%～38.3%,TG 较CT 无显著差异,NT 较CT 提高13.3%～66.7%。综上表明,在荒漠绿洲农业区,与传统不复种绿肥相比,绿肥全量翻压或地表覆盖免耕有效提高玉米农田0～30 cm 土层土壤0.1～0.25 mm 粒径较大团聚体数量。

图7 2019年和2020年绿肥不同还田方式下0～30 cm 玉米农田土壤团聚体粒径组成Fig.7 Distribution of soil aggregates particle number in 0-30 cm layer of maize field under different green manure retention practices in 2019 and 2020

3 讨论

3.1 微观尺度下绿肥还田对土壤团聚体形成的影响

理解土壤团聚体形成机理是改良土壤质量的前提。土壤团聚体微结构研究技术是获取土壤团聚体基础数据的关键。将豆科绿肥纳入区域典型禾本科作物种植模式中,利用扫描电镜在超微观尺度探究绿肥还田后土壤团聚体特征变化。研究结果表明,与不复种绿肥翻耕休闲相比,绿肥全量还田条件下,全量翻压或地表覆盖免耕可促进以单粒为基础的砂粒向小型化发展,形成较小粒径的粉粒和黏粒,再由较小粒径的粉粒和黏粒胶结形成粒径较大的蜂窝状团聚体,团聚体表面凹凸不平,附着大量黏粒,构成形成更大团聚体的基础。李景等研究发现,豆科和禾本科作物轮作可促进土壤微团聚体与大团聚体之间的转化,提高土壤大团聚体的比例,有利于土壤良好团粒结构的形成。土壤团聚体形成的过程可分为两个阶段: 第一阶段是矿物质和次生黏土矿物颗粒通过各种外力或植物根系挤压相互默结,凝聚成复粒或团聚体;第二阶段是团聚体或复粒再经过胶结,通过根毛和菌丝体的固定作用形成团聚体。豆科绿肥发达的根系系统与土壤微生物相互作用,加快土壤中真菌菌丝体生长和其他微生物产生胞外多糖的分解活动,导致大量有机酸等根系分泌物的形成,同时在微生物的驱动下加速了土壤有机质的分解产生了大量的多糖、木质素和蛋白质,从而使土壤团聚体、真菌菌丝体与矿物质三者更易结合在一起,有利于耕层土壤大团聚体的形成。土壤中的有机质、微生物、离子和黏土等对土壤团聚体形成过程有重要的调节作用。绿肥还田增加土壤有机质以及土壤微生物丰度和活性,加速土壤中有机物质向无机物质的矿化,不仅如此,绿肥还田土壤颗粒表面分布有大量的黏粒和根系有机分泌物使大量单粒胶结在一起,形成大量粒径较大的团聚体。随着有机质含量的提高,土壤中腐殖质中富里酸和胡敏酸的含量也相应增加。Edwards 等认为团聚体形成的本质是黏粒通过多价金属阳离子的连接而吸附极性有机分子的过程(黏粒或羟基聚合物表面和有机聚合物配位基团之间的多价阳离子桥键合),即有机无机的复合过程。土壤颗粒表面粗糙可为微生物提供较为稳定的附着位点,增加了团聚体构造性能。李裕瑞等利用扫描电镜研究表明,农田土壤颗粒表面分布有大量黏粒,土壤颗粒在黏粒的胶结下连接在一起,形成较大的团聚体,大大增加了土壤的结构稳定性,这与本研究结果相似。由此可见,绿肥全量还田条件下,无论是盛花期全量翻压还是地表覆盖免耕均能改良农田土壤结构和提高农田生态服务功能。

3.2 微观尺度下绿肥还田对土壤团聚体特征的影响

本研究对土壤团聚体的粒径分级标准和传统方法结合,在土壤颗粒相对定量的条件下,采用Nano Measurer 软件量化绿肥还田后玉米农田土壤团聚体数量。此方法弥补了传统宏观筛分法对＜0.25 mm 粒径团聚体细化分析的不足以及应用扫描电镜量化团聚体特征方法的缺失。本研究表明,地上部收获后根茬免耕和根茬翻压土壤颗粒为大量粒径在0.05～0.1 mm 的极细砂粒,且多以单粒的形式存在,团聚体数量分别提高10.1%～23.3%和14.4%～17.3%。绿肥全量翻压和地表覆盖免耕团聚体粒径主要集中在0.1～0.25 mm,团聚体数量分别提高25.8%～50.9%和34.1%～43.4%。吕奕彤等采用传统湿筛法得出与本研究相同的结论。李清华等采用传统方法研究发现有机肥无机肥料配施增加了粒径为0.25～2 mm大团聚体的比例,且提高了该粒径土壤团聚体中碳氮含量。孙经伟等在偏光显微镜下研究表明,有机物料投入土壤后,土壤微结构特征发育最好。有机物料可促进土壤微生物繁殖生长,在土壤微生物的分解矿化作用下,与土壤形成有机-无机复合体,从而改善土壤团粒结构。秦鱼生等采用偏光显微镜研究表明,长期施用有机肥或有机无机配施能够显著增加土壤粗颗粒数量,且团聚体发育良好。这主要是因为豆科绿肥为土壤微生物繁殖提供有益的环境,土壤微生物分解矿化作用改良土壤团粒结构。Puget 等发现粒径越大的土壤颗粒含有更多的碳、氮以及有机质,并表明有机质是保持土壤稳定的原因。Christensen则表明,有机碳和氮素主要分布于小粒径的土壤颗粒中,说明不同区域及不同土地利用方式下土壤粒径和养分含量具有差异。绿肥还田显著影响土壤基底胶结形式、孔隙发育状况和土壤结构体,对水土流失、风化侵蚀以及生态脆弱的地区具有重要意义。综上表明,麦后复种绿肥全量翻压或地表覆盖免耕能增加翌年玉米农田团聚体含量,改良团聚体组构,对农田水土保持和土壤肥力具有重要作用。由于本研究轮作周期较短,干旱内陆气候区种植绿肥还田条件下土壤团聚体形成机制尚需进一步探索。

4 结论

本研究基于扫描电镜(SEM),从微观尺度上观测并量化麦后复种绿肥还田方式对内陆干旱区玉米农田土壤团聚体微结构特征的影响。定性分析表明,与不复种绿肥翻耕休闲相比,地上部收获后根茬还田玉米农田土壤颗粒为大量粒径在0.05～0.1 mm 的极细砂粒。绿肥全量还田可促进玉米农田以单粒为基础的砂粒粒径减小,由小粒径单粒构成大量表面粗糙多孔、凹凸不平,附着有大量粉粒和黏粒的较大团聚体。其中,绿肥地表覆盖免耕处理具有形成粒径＞0.25 mm 大团聚体的构造潜力。定量分析表明,地上部收获后根茬免耕和根茬翻压团聚体数量提高10.1%～23.3%和14.4%～17.3%。绿肥盛花期全量翻压和地表覆盖免耕条件下团聚体粒径主要集中在0.1～0.25 mm,团聚体数量提高25.8%～50.9%和34.1%～43.4%。因此,在荒漠绿洲区,绿肥全量翻压或地表覆盖免耕可优化区域典型种植模式下的土壤团聚体组构。