1、宁夏农林科技，Ningxia Journal of Agri.and Fores.Sci.&Tech.2023，64（03）：30-32，51作者简介：鄢慧芳（1992），女，回族，宁夏银川人，在读研究生，主要研究方向为土壤保护性耕作。收稿日期：2022-07-10宁夏南部（简称“宁南”）旱作区属西北黄土高原旱作农业区，年降水量在 300500 mm，是典型的雨养农业区。因宁南旱作区目前仍采用传统耕种方法，技术落后、管理较粗放，导致土壤水分蒸发现象严重。同时，连年翻耕也增加了对土壤的侵蚀，导致土地蓄水能力明显减弱；加之当地雨水少，水分利用效率低下，土壤肥力降低，造成粮食作物产量少而不稳。另外，
2、宁南旱作区耕作过程中还存在土地有效耕层浅、犁底层上移、土地耐旱保墒力减弱等问题，影响了作物根系的健康生长和对水分、营养的汲取，对该区粮食生产造成不良影响，严重制约了该区农业的可持续发展1。因此，合理的耕作方式和耕作深度，对于宁南旱作区耕层土壤流失后水土质量的恢复及对退化土地进行快速、定向土壤肥力培育，有着十分重要的理论意义与实际生产实用价值2。宁南旱作区土壤多为结构松散的黄绵土，长期的传统翻耕方式造成土地有效耕作层过浅、犁底层过厚，影响作物生长，进而导致粮食单产不高，总产不稳。相关研究发现，春玉米产量与土壤结构密切相关，土壤结构与水分关系密切。而深松耕作为一种保护性耕地措施，能深入耕层而不翻转
3、土层、破坏耕底层，从而有效降低耕层土壤容重，减少传统铧式犁翻耕后土层水分的挥发损失，提高土壤的渗透特性，增加土壤水分利用效率。因此，可有效控制水土流失和土壤侵蚀，从而实现少耕、高产，保护耕地的目的3-4。目前，有研究学者通过探讨土壤结构、水分利用效率和二者的相互作用，认为土壤结构和土壤含水量有关，并且通过有效耕作可以改良土壤环境，从而实现粮食增产和耕不同耕作方式对土壤结构及作物产量的影响研究进展鄢慧芳宁夏大学农学院，宁夏 银川750021摘要：适宜的耕作方式能够有效改善土壤环境，降低土地容重和土壤紧实度，进而增加土地水分，促使作物生长和产量增加。分析了宁南旱作区土壤有效耕层浅、蓄水能力弱、降水
4、利用率低等问题，综述了不同耕作方式对土壤理化特性、土壤水分、作物光合特性、水分利用效率，以及作物产量的影响，旨在筛选出适合宁南旱作区作物稳产的耕作方式，为该区保持土壤肥力及作物稳产高产提供理论参考。关键词：耕作方式；土壤理化特征；水分利用效率；作物光合特性；水分利用效率；作物产量中图分类号：S158.3文献标识码：A文章编号：1002-204X（2023）03-0030-03doi:10.3969/j.issn.1002-204x.2023.03.007Effects of Different Tillage Methods on Soil Structure and Crop YieldYa
5、n Huifang(School of Agriculture,Ningxia University,Yinchuan,Ningxia 750021)Abstract Suitable tillage methods can effectively improve the soil environment,reduce soil bulk density and soilcompaction,thereby increasing soil moisture and promoting crop growth and yield.This paper analyzes theproblems s
6、uch as shallow effective plough layer,weak water storage capacity and low precipitation utilizationrate in the dryland area of southern Ningxia,and summarizes the effects of different tillage methods on soilphysical and chemical characteristics,soil moisture,crop photosynthetic characteristics,water
7、 use efficiency andcrop yield,in order to screen out suitable tillage methods for stable crop yield and provide theoretical referencefor maintaining soil fertility and high-yield crop cultivation in this area in this area.KeywordsTillagemethods;Soilphysicochemicalcharacteristics;Wateruseefficiency;P
8、hotosyntheticcharacteristics of crops;Water use efficiency;Crop yield 农作物 3064 卷 03 期地的可持续利用5。综上所述，通过一系列有效的深松耕等耕作方式，可以改善土壤耕层环境，使土壤疏松多孔，有利于植物根系生长，降低土壤容重和土层紧实度，进一步提高土壤含水量，促进养分供应，有利于作物的生长发育及产量的提高。因此，该文通过分析宁南旱作区土壤有效耕层浅、蓄水能力弱、降水利用率低等问题，综述了不同耕作方式对土壤理化特性、土壤水分、作物光合特性、水分利用效率，以及作物产量的影响，旨在为筛选出适合宁南旱作区作物高产、稳产的耕作
9、方式提供理论参考。1不同耕作方式对土壤理化特性的影响相关科学研究证实，通过行之有效的土壤耕作方式来改善土壤环境，可以提高作物产量，不同的耕作深度和耕作方式可以改善土壤特性（容重、团聚体、含水量、入渗性能），但是改善效果都存在一定的差异性。通过选择合理的耕作方法来提高土壤水分利用效率，从而实现增产增收6。孔凡磊等7的研究结果表明，由于长期翻耕土地失墒严重，形成犁底层，严重影响了土壤蓄水能力；长期使用少（免）耕技术则会出现表层土地体积质量增大、耕底层上移、耕层变浅、生产率下降等问题，不利于作物的正常生长发育。土壤容重是反映土壤表层结构和功效的主要指标。王倩等8的研究结果表明，不同的耕种机制对旱地连
10、作小麦土壤肥力高低有显著影响，将十年定位耕作与连续翻耕进行对比，深松和免耕等耕作方式可降低土壤容重，增加土壤孔隙度及 0.25 mm 水稳性团聚体含量。由于不同耕作方式实施时间的增加，保护性耕作方式对土壤肥力的影响效果逐步累积，深松耕作方式在改变土壤物理性质及其化学构造等方面的实际效果比较有优势，从而在农田土壤肥力的品质综合评估中分数最高。深松对土壤物理性状及入渗性能影响显著，通过深松40 cm 土层土壤可有效改善华北平原地区土壤容重和土层紧实度，且土壤含水率和土壤饱和导水率有明显增加9。各研究结果表明，翻耕 30 cm 土层土壤的综合改良效果较好。张丽华等10对深松措施下农田土壤水分及作物耗
11、水进行研究，结果表明，深松方法能够改善土壤容重，而不同类型的深松管理能够明显影响土壤含水量，从而提高土壤蓄水能力。不同的耕作深度对土壤团聚体有明显影响。廖洪凯等11的研究结果表明，翻耕土层深度达 30 cm 以上，28 mm 颗粒的土壤团聚体含量逐步减少，微团聚体（0.25 mm）含量则呈总体上升趋势。通过综合考察土壤团聚体稳定性和作物产量，耕作深度为 20 cm 是红壤坡耕地比较理想的耕地深度。张亚运12的研究结果表明，土壤团聚体随着翻耕深度的增加，在 2040 cm 土层的平均重量直径和几何平均直径逐步下降；随着土层深度的逐渐增加，其团聚体粒径呈逐渐减小趋势，大团聚体数量逐渐降低。何绍浪等
12、13的研究结果表明，与翻耕相比，深松耕作可以显著增加土层中 0.25 mm 的团聚体数量、分布和稳定性。因此，研究深松等耕作方式对改善土壤团聚体结构、改良土壤有很大益处。土壤紧实度可以影响耕地土壤质量和作物的生长发育。郑祥楠的14研究结果表明，相同处理下，深翻耕能够显著降低土壤紧实度，翻耕处理次之，而免耕则相对增加了土壤紧实度。可见，不同耕作方式和耕作深度是影响土壤结构的重要因素，合理的耕作深度有利于土壤耕层结构的合理构建，增加土壤肥力。通过对不同耕作深度的研究，有助于进一步探究宁南旱作区适宜的土壤耕作方式及耕作深度。2不同的耕作方式对土壤水分的影响水分是作物生长的基础，适宜的水分会对作物增产
13、产生有利影响。不同的耕作方式和耕作深度可影响水分的蒸发与散失，以此来提高土壤的蓄水保墒能力15。李小飞等16的研究结果表明，合理有效的耕作可以显著提高土壤含水量。与免耕处理相比，30 cm 以内的耕作显著增加了表层土壤含水量，耕作 30 cm 可以显著提高 2030 cm 土层的土壤水分含量。王丽玄17的研究表明，不同耕作深度对土壤含水量的影响在玉米整个生育期非常明显。在玉米苗期 030 cm 土层、拔节期 080 cm 土层和大喇叭口-吐丝期 060 cm土层土壤含水量由大到小表现为深松 25 cm、深松 30cm、深松 20 cm。孟丽丽等18的研究结果表明，与耕翻20 cm、30 cm
14、和 40 cm 处理相比，耕翻 50 cm 处理马铃薯田 70 cm 土层土壤平均含水量显著降低，耕翻 30cm 和 40 cm 处理间土壤含水量差异不显著。3不同的耕作方式对作物光合特性的影响植株叶片的光合作用能力是作物生长发育和产量所形成的重要物质基础，土壤状况是影响光合作用的关键因素19。作物的遗传特征在一定程度上制约和影响作物生长发育和光合生产能力，适当的外界条件（如耕作、覆盖等）能有效促进作物本身的生长和光合鄢慧芳不同耕作方式对土壤结构及作物产量的影响研究进展3164 卷 03 期鄢慧芳不同耕作方式对土壤结构及作物产量的影响研究进展（下转第 51 页）作用的发挥20。干旱致使植株叶片
15、的气孔阻力及二氧化碳摩尔分数的提高，从而降低气孔导度，直接导致蒸腾速率和光合速度大幅下降21。不同的耕作方式和耕作深度能有效改善土壤容重，增加土壤总孔隙度，进而提高土壤含水量22，使作物的生长发育和光合作用都有所增强。不同耕作深度对作物生长指标、光合特性、叶绿素含量等变化都会产生影响。通过对以上指标的研究，可以揭示不同耕作深度对作物生产的响应机制。4不同耕作方式对作物产量和水分利用效率的影响不同耕作方式和耕种方法可以有效提高作物产量和水分利用效率。张娟等23的研究结果表明，与深翻处理相比，深松处理可以显著提高作物籽粒产量，其增幅可达 9.43%；作物水分利用效率可增加到4.41%。相关研究数据
16、表明，对比休闲期深松处理与深翻处理，休闲期深松可以更有效地储蓄土壤水分，从而有效促进小麦的根系下扎，稳步提高根系的活力，进一步提高旱地小麦的产量及其品质。张玉娇等24在模拟精度验证基础上，通过大量研究发现，相对于其他处理，小麦产量和水分利用效率在深松处理下效果最佳，翻耕处理次之，免耕处理则表现最差；经过深松处理后，麦田年度耗水量则高于免耕和翻耕处理过后麦田年度耗水量。付国占等25的调查结果表明，深松作物产量明显超过翻耕与免栽，残茬覆盖与深松组合效果最好。将深松耕法和传统耕法对作物生产的影响进行比较试验。试验数据表明，经深松后，作物的株高、茎粗和粒重等性状均高于对照组数据；作物产量以玉米、小麦、
17、大豆为例，与对照相比，都有不同程度的增加，其中：玉米增产效果较佳。5结语综上所述，各种耕种方法和耕地深度对作物生长发育、土壤结构和土壤水分等均有一定影响，最终影响作物产量。耕作措施下土壤理化性质和结构会发生变化，从而对土壤水分产生影响，使作物生长表现出一定的差异性，最终影响作物生长发育和生产力。当前，对保护性耕种技术的研究主要限于各种耕作方式对作物发育和生产等的影响，而对于在不同耕深条件下春玉米生长发育、土壤结构、产量和水利用效率的研究相对较少。该文通过研究不同耕作方式对土壤理化特性、土壤水分，以及作物产量等方面的影响，旨在为宁南旱作区作物高产种植模式的优选提供一定的理论依据。参考文献：1 Z
18、HANG X R,LI H W,HE J,et al.Influence of con-servation tillage practices on soil properties and cropyields for maize and wheat cultivation in Beijing,ChinaJ.Australian Journal of Soil Research,2009,47:362-371.2 侯贤清，李荣，韩清芳，等.轮耕对宁南旱区土壤理化性状和旱地小麦产量的影响J.土壤学报，2012，49（3）：592-600.3 黄明，李友军，吴金芝，等.深松覆盖对土壤性状及冬小麦
19、产量的影响J.河南科技大学学报（自然科学版），2006，27（2）：74-77，9.4 张霞，张育林，刘丹，等.种植方式和耕作措施对土壤结构与水分利用效率的影响J.农业机械学报，2019，50（3）：250-261.5 邢军，孙敏，高志强，等.休闲期耕作配施肥料对旱地麦田土壤水分和产量形成的影响J.山西农业科学，2019，47（3）：357-361.6 赵洪利，李军，贾志宽，等.不同耕作方式对黄土高原旱地麦田土壤物理性状的影响J.干旱地区农业研究，2009，27（3）：17-21.7 孔凡磊，陈阜，张海林，等.轮耕对土壤物理性状和冬小麦产量的影响J.农业工程学报，2010，26（8）：150-
20、155.8 王倩，李军，宁芳，等.渭北旱作麦田长期保护性耕作土壤肥力特征综合评价J.应用生态学报，2018，29（9）：2925-2934.9 王万宁，强小嫚，刘浩，等.深松耕作对土壤物理性状和入渗性能的影响J.排灌机械工程学报，2019，37（11）：998-1004，1012.10 张丽华，李军，贾志宽，等.不同保护性耕作对渭北旱塬麦玉轮作田肥力和产量的影响J.干旱地区农业研究，2011，29（4）：199-207.11 廖洪凯，龙健，李娟，等.花椒（Zanthoxylum bungeamun）种植对喀斯特山区土壤水稳性团聚体分布及有机碳周转的影响J.生态学杂志，2015，34（1）：10
21、6-113.12 张亚运.不同耕作深度对土壤结构及小麦玉米周年产量的影响D.泰安：山东农业大学，2017.13 何绍浪，黄尚书，钟义军，等.耕作深度对红壤坡耕地土壤水稳性团聚体特征的影响J.水土保持研究，2019，26（6）：127-132.14 郑祥楠.耕作深度与秸秆还田对土壤性状及作物生长的影响D.昆明：云南农业大学，2017.3264 卷 03 期宁瑞斌气候条件对聊城地区木本植物物候期的影响以 2019 年为例（上接第 32 页）15 谢军红，张仁陟，李玲玲，等.耕作方法对黄土高原旱作玉米产量和土壤水温特性的影响J.中国生态农业学报，2015，23（11）：1384-1393.16 李小
22、飞，孙永明，叶川，等.不同耕作深度对茶园土壤理化性状的影响J.南方农业学报，2018，49（5）：877-883.17 王丽玄.基于耕层深度和肥料种类的玉米农田耕层调理试验研究D.邯郸：河北工程大学，2020.18 孟丽丽，张婷婷，蒙美莲，等.耕翻深度对马铃薯生长及土壤水分的影响J.灌溉排水学报，2018，37（3）：58-65.19 BOOMSMA C,SANTINI J B,WEST T D,etalMaize grain yield responses to plant height vari-ability resulting from crop rotation and tillag
23、e system ina long-term experimentJ.Soil and Tillage Research,2010,106(2):227-240.20 齐健，宋凤斌，韩希英，等.干旱胁迫下玉米苗期根系和光合生理特性的研究J.吉林农业大学学报，2007，29（3）：241-246.21 黄振英，董学军，蒋高明，等.沙柳光合作用和蒸腾作用日动态变化的初步研究J.西北植物学报，2002，22（4）：817-823.22 罗俊，林兆里，阙友雄，等.耕作深度对蔗地土壤物理性状及甘蔗产量的影响J.应用生态学报，2019，30（2）：405-412.23 张娟，孙敏，原亚琦，等.休闲期耕作对
24、旱地小麦产量及品质的影响J.山西农业大学学报（自然科学版），2018，38（12）：15-21.24 张玉娇，李军，郭正，等.渭北旱塬小麦产量和土壤水分对保护性耕作的响应模拟J.应用生态学报，2015，26（3）：800-808.25 付国占，李潮海，王俊忠，等.残茬覆盖与耕作方式对夏玉米光合产物生产与分配的影响J.华北农学报，2005，20（3）：62-66.责任编辑：周慧体缩短。气温偏高，降水适宜，使大部分木本植物叶变色期较常年与 2018 年延后，大部分木本植物落叶期明显延后。影响木本植物物候期的主要气候因子是温度。参考文献：1 郑景云，葛全胜，赵会霞.近 40 年中国植物物候对气候变化
25、的响应研究J.中国农业气象，2003，24（1）：28-32.2 国家气象局.农业气象观测规范M.北京：气象出版社，1993.3 王晓荣，庞宏东，胡文杰，等.武汉城市森林常见木本植物物候研究以九峰国家森林公园为例J.中国农学通报，2020，36（10）：39-46.4 吕爱丽，霍治国，杨建莹.晋南地区不同海拔高度典型木本植物物候特征及其对气候变化的响应J.中国农业气象，2020，41（2）：65-75.5 杨丽萍，张存厚，代海燕，等.气候变化对阴山北麓木本植物物候期的影响J.气象与环境学报，2020，36（1）：102-107.6 李红英，张鑫，伊志敏，等.石河子地区木本植物物候期对气温变化的
26、响应J.新疆农垦科技，2019，42（6）：43-45.7 廖碧婷，黄俊，李少群，等.广州地区梅花开花物候与气象因子的相关性分析C/第 34 届中国气象学会年会S12 提升气象科技水平，保障农业减灾增效论文集.北京：中国气象学会，2017：214-221.8 徐震宇.物候资料在农业气象工作中的应用J.农村经济与科技，2017，28（16）：19.9 丁抗抗，李辑，张皓宇，等.辽宁省旱柳物候对气温变化的响应J.气象与环境学报，2017，33（4）：86-92.10 冯雪萍，刘金福，何中声，等.气候因子对戴云山木本优势科植物花果期物候的影响J.西北林学院学报，2017，32（3）：56-61.11 刘赫男，刘玉莲，朱红蕊，等.19982008 年黑龙江省木本植物物候期变化特征J.中国农业气象，2012，33（1）：34-40.12 高祺，缪启龙，岳艳霞.河北省木本植物物候变化特征及其对气候变暖的响应J.中国农业气象，2011，32（1）：17-22.13 柳晶，郑有飞，赵国强，等.郑州植物物候对气候变化的响应J.生态学报，2007（4）：1471-1479.14 祁如英，王启兰，申红艳.青海草本植物物候期变化与气象条件影响分析J.气象科技，2006（3）：306-310.责任编辑：王银惠51
