稻田土壤的特點(diǎn)及耕整

趙長海，趙 娥，朱雅林，蘇建功，蘇蘊(yùn)芳

（1.天津市原種場，天津 301504；2.天津科潤津豐種業(yè)有限責(zé)任公司，天津 300384；3.天津市林果服務(wù)站，天津 300380）

水稻是水生作物，水稻田在長期灌水耕作下，形成的土壤不同于一般旱地的土類，這種特殊的土壤叫做水稻土。

1 水稻土的剖面特征

發(fā)育良好的水稻土，其剖面結(jié)構(gòu)可明顯地分為如下四層。

1.1 耕作層

又稱熟土層或淹育層，是在淹水下直接受耕作影響而發(fā)育形成的土層。它的表面極薄一層因與新鮮灌溉水接觸呈氧化狀態(tài)，其中鐵質(zhì)成高價(jià)鐵而現(xiàn)黃褐色，稱為氧化層。以下的土因淹水缺氧而處于還原狀態(tài)，稱還原層，除水稻根際土壤外，均因鐵質(zhì)還原成低價(jià)鐵而顯藍(lán)灰色。耕作層是水稻根系活動的主要場所，它的理化性質(zhì)在很大程度上代表著稻田土壤肥力特征。

1.2 犁底層

稻田的耕作層下，常有一層緊密不易透水的犁底層。其成因：一是還原層中鐵質(zhì)膠體隨水下移，使土粒膠著；二是耕地時(shí)犁底的壓力和水耕、水耙時(shí)細(xì)土泥漿向下沉淀而堵塞了土壤孔隙，故亦稱滲育層。

犁底層的存在，起著保水、保肥作用。但這層土壤如過于緊密，影響水分的適當(dāng)滲透和營養(yǎng)環(huán)境的更新，也不利于水稻生長。

1.3 心土層

位于犁底層之下，地下水位之上。這層土垂直節(jié)理明顯，多呈棱塊狀結(jié)構(gòu)，土體內(nèi)密布銹色斑點(diǎn)，故亦稱斑紋層或潴育層，在水稻生長期間，它的結(jié)構(gòu)間隙雖為下滲水流所充滿，而微小的土?？紫吨?，仍封閉著空氣，使該層土壤處于氧化狀態(tài)。這種狀況對協(xié)調(diào)水、氣矛盾起著重要作用。

1.4 底土層

常年受地下水浸漬，終年處于還原狀態(tài)，呈青灰色，故亦稱青泥層或潛育層，土質(zhì)黏重，保水性強(qiáng)。如出現(xiàn)位置太高，則表示排水不良，土性發(fā)冷。

水稻土的上述各層既各有特點(diǎn)，上下之間又互有聯(lián)系、相互依存，構(gòu)成一個(gè)有機(jī)整體。但在新開稻田，這種土壤層次不明顯。

2 稻田土壤的化學(xué)性質(zhì)

2.1 氧化還原狀態(tài)

土壤氧化還原狀態(tài)通常以氧化還原電位(EH值)來衡量。一般把Eh值300 mv作為氧化還原性的分界點(diǎn)。當(dāng)Eh值高于300 mv時(shí)，土壤以氧化性為主；Eh值若低于300 mv，土壤以還原性為主。Eh值越高，土壤氧化性越強(qiáng)；反之，Eh值越低，還原性越強(qiáng)。一般旱地土壤的Eh值為350～700 mv，即以氧化性為主；而我國南方稻田冬季種植旱作物時(shí)，耕作層的Eh值 也只有200 mv，在淹水狀態(tài)下，耕作層為水分所飽和，Eh值更低。可見稻田土壤在絕大多數(shù)情況下均以還原性為主，處于還原狀態(tài)。

2.2 有機(jī)質(zhì)的分解

有機(jī)質(zhì)是土壤的重要組成部分，是作物碳素營養(yǎng)和氮、磷、鉀等礦質(zhì)養(yǎng)分的重要供給源。土壤有機(jī)質(zhì)還具有促進(jìn)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)形成和刺激作物生長的作用。其含量的多少，對土壤肥力、保水保肥能力和通氣性、耕性以及生產(chǎn)性，起著重要作用。

水稻土中氮素大多以有機(jī)態(tài)存在，無機(jī)態(tài)氮僅占全氮的2%～4%，故稻田中的氮主要來源于有機(jī)質(zhì)的分解。在淹水狀態(tài)下，有機(jī)質(zhì)的分解主要是由嫌氣性微生物來完成的。這種分解過程是比較緩慢的。分解的產(chǎn)物主要是二氧化碳、甲烷、氫、氨、硫化氫和有機(jī)酸等。有機(jī)質(zhì)經(jīng)分解后所產(chǎn)生的無機(jī)氮經(jīng)氧化后形成最適于水稻吸收的銨態(tài)氮。銨態(tài)氮帶正電荷，容易被帶負(fù)電荷的土壤膠粒所吸附，不易流失。

稻田形成銨態(tài)氮只有在還原過程的初期進(jìn)行比較活躍，到后期則逐漸緩慢下來。稻田淹水時(shí)間過長，還原性過強(qiáng)，有機(jī)質(zhì)的嫌氣分解產(chǎn)生的有機(jī)酸、甲烷、硫化氫等物質(zhì)積累過多，會阻礙稻根汲養(yǎng)機(jī)能發(fā)揮，進(jìn)而稻根受到毒害，發(fā)黑、腐爛，致死亡。也就是我們平時(shí)所見到的根腐病。

在生產(chǎn)中很多情況表明，稻田還原性的發(fā)展，對于減少肥料損失，提高土壤肥力是有利的，但若還原性太強(qiáng)，對水稻的生長反而有害。因此，在栽培水稻時(shí)，要利用排灌技術(shù)調(diào)節(jié)稻田土壤的氧化還原狀態(tài)，不斷調(diào)節(jié)、更新土壤環(huán)境，滿足水稻生長發(fā)育的需要，才能獲得高產(chǎn)。

2.3 氮素的存在狀態(tài)

稻田土壤在長期淹水條件下，除土壤表面有一很薄的氧化層外，下層都是缺乏氧氣的還原層。銨態(tài)氮施到土壤表層后，一部分被氧化成硝態(tài)氮，然后隨水下滲到還原層。在還原層上反硝化細(xì)菌的活動特別旺盛，進(jìn)行著很強(qiáng)的反硝化作用。因此，下滲到還原層的硝態(tài)氮經(jīng)反硝化(還原)后變成游離態(tài)氮(N)揮發(fā)到空中而損失。故銨態(tài)氮應(yīng)深施為宜。同樣，若將硝態(tài)氮化肥施入稻田，也會因?yàn)榉聪趸饔枚狗柿蠐p失，肥效不高。

2.4 酸堿度的變化

由于水的pH值在7．0左右為中性。水稻適于在微酸性到中性土壤中生長。

無淪是酸性土壤還是堿性土壤，淹水后pH值得到調(diào)節(jié)，最后趨于中性而達(dá)到平衡。

3 高產(chǎn)稻田土壤的基本特征

3.1 構(gòu)造良好

高產(chǎn)稻田土壤，層次鮮明，水、肥、氣及熱協(xié)調(diào)。第一層為耕作層，厚度為15～20 cm，肥沃松軟，耕性好。第二層為犁底層，厚10 cm左右，緊實(shí)度適中，既有較好的保水保肥能力，又有一定的滲水性。第三層為心土層或稱為斑紋層，此層土壤中有明顯的紅棕色斑紋，這是土壤排水和通氣良好的重要標(biāo)志。地下水位高的水稻田沒有斑紋層。高產(chǎn)稻田土壤的潛育層一般在土表80 cm以下。

3.2 養(yǎng)分豐富

高產(chǎn)稻田的 pH 值為 6．0～7．0；有機(jī)質(zhì)含量達(dá)2%～4%；全氮含量0．15%以上；全磷量0．1%以上；全鉀量1．5%以上，每100 g土陽離子代換量在10～25 mg當(dāng)量范圍內(nèi)；鹽基飽和度大約為60%～80%；微量元素充足。

3.3 保水能力適當(dāng)

高產(chǎn)稻田既有較強(qiáng)的保水性，又有一定的滲漏性。每天滲漏量為7～15 mm，灌一次水能保持6 d左右。

3.4 土壤中有益微生物活動旺盛

高產(chǎn)稻田土壤中固氮菌、硝化細(xì)菌、好氣性纖維分解菌，以及反硝化細(xì)菌等細(xì)菌的數(shù)量多，活動旺盛，生化強(qiáng)度高（指呼吸強(qiáng)度和氨化強(qiáng)度，呼吸強(qiáng)度以1 kg土壤每小時(shí)釋放的二氧化碳的克數(shù)表示，氨化強(qiáng)度以每100 g土含銨態(tài)氮的毫克數(shù)表示），保溫性能好，升溫降溫比較緩和。

4 稻田耕整

4.1 合理耕作改土

合理耕作可以調(diào)節(jié)土壤固、液、氣三相比例，改善土體構(gòu)造，使它既有高度保水性、又有適度透水性；既有較高的保肥力，又有及時(shí)釋放肥料的能力；干時(shí)疏松，濕時(shí)柔軟，符合豐產(chǎn)稻田的要求。對土壤耕層淺、犁底層黏重、透水性差及還原性強(qiáng)的稻田，要采用深耕、曬垡等辦法，加深耕作層，打破犁底層，增加土壤通氣性，促使結(jié)構(gòu)的形成和養(yǎng)分的釋放。對滲漏量大，保水性差，氧化過程旺盛的新開稻田，則可以采取多次水耕水耙，使耕層土壤起漿下沉，促使犁底層的形成，提高其保水、保肥能力。在沿河兩岸的沙石灘地，以及黏重土壤，可分別采用客土或客沙等辦法，改良土質(zhì)。

另外，實(shí)行合理的輪作倒茬，并在輪作中安排綠肥、豆類作物，是提高稻田肥力、改善土性的有效措施。

4.2 基本要求

4.2.1 田面平整

稻田田面平整，一塊田里不可能做到水平如鏡，但高低差不能超過3.5 cm，才能保證排灌均勻，水層一致，使水稻生長整齊，并利于發(fā)揮除草劑和殺蟲劑的作用。地平能保證水層深淺基本一致，使不漂苗，不倒苗。田塊成方，邊沿整齊，利于機(jī)械作業(yè)。

4.2.2 耕層深厚

耕作層是水稻根系的主要活動層，厚度在12～20 cm。通過翻耕加深耕層，利于水稻根系深扎，擴(kuò)大水稻根系吸收水分和養(yǎng)分的范圍。

4.2.3 保水保肥

在旱整地的基礎(chǔ)上，進(jìn)行適當(dāng)?shù)乃?，使稻田土壤達(dá)到上糊下松，有水有氣，保水保肥的要求。

4.2.4 排除鹽堿

北方稻田鹽堿地較多，通過農(nóng)田基本建設(shè)，灌排渠系配套，平整土地，合理耕作，深溝排水洗鹽堿，是鹽堿地種稻的關(guān)鍵措施。整地前7 d進(jìn)行灌水泡田，水層淹沒秋翻地垡塊，將積累在垡塊上的鹽分充分溶解于水后及時(shí)進(jìn)行排水洗堿，一般在水耙地之前排水洗堿2～3次，換新水耙地，耙后穩(wěn)住渾水層，待沉漿后再排水洗堿一次；灌新水插秧。

4.3 稻田的耕整技術(shù)

4.3.1 耕翻

一般用動力鏵式犁平翻，耕層深度一般為16～20 cm。翻耕將水稻根茬、病菌和草籽等翻入深層，對疏松土層、增加土壤孔隙、改善通氣狀況、促進(jìn)土壤熟化、解除有毒物質(zhì)、消滅雜草和防治病蟲害等都起重要作用。施用農(nóng)家肥或高留茬后翻耕，可使肥土相互混合，根茬深埋，保持田面清潔。水田翻耕以秋翻為好。秋翻后經(jīng)過長時(shí)間的冬春凍融、風(fēng)化，可使垡塊松散，利于土壤理化性質(zhì)的改善；養(yǎng)分有效性提高，容重降低，病蟲草害也都大為減少。同時(shí)，曬垡好的稻田容易耙細(xì)耙碎，達(dá)到較好的耙地質(zhì)量。此外，鹽堿地秋翻，可使土壤中的鹽分隨水分蒸發(fā)集結(jié)在垡塊表面，利于洗鹽排鹽。翻耕的適耕土壤水分范圍是18%～23%，土質(zhì)過于黏重的則還應(yīng)低些。土壤過干時(shí)翻耕，土壤硬結(jié)，耕作阻力大，土塊不易散碎；土壤過濕時(shí)翻，往往形成大垡條，干燥以后不易耕碎。

4.3.2 旋耕

用拖拉機(jī)牽引旋耕機(jī)進(jìn)行，耕層深度12 cm左右。旋耕具有碎土效果好、節(jié)水、耕層理想、便于機(jī)械插秧、耕層養(yǎng)分分布均勻、促進(jìn)水稻生長發(fā)育及經(jīng)濟(jì)效益突出等良好的農(nóng)藝效果。

旋耕分為春旋耕和秋旋耕兩種。秋旋耕好于春旋耕，由于旋耕深度不及犁耕，因此，在連續(xù)旋耕時(shí)，應(yīng)注意保持一定深度，最好不低于12 cm。連續(xù)旋耕年限以2-3 a為宜，然后進(jìn)行一次犁耕或深松。

4.3.3 稻田整平

旱整地包括旱耙地、旱整平等。同傳統(tǒng)的水整地相比，旱整地可以提早作業(yè)，緩和農(nóng)時(shí)緊張程度；節(jié)省泡田用水，有利于創(chuàng)造良好的土壤結(jié)構(gòu)，使土壤孔隙度增大，氧化還原電位提高，有利于栽后秧苗的返青和生長發(fā)育。因此，實(shí)行旱整地是稻田土壤耕作的一項(xiàng)重大改革。旱耙地用于耕翻后的稻田土壤，主要作用是碎土。旱耙地的機(jī)具一般采用拖拉機(jī)牽引缺口耙或圓盤耙進(jìn)行。經(jīng)過旱耙或旋耕的稻田土壤，還要利用激光平地機(jī)等進(jìn)行旱整平,為水整地作準(zhǔn)備，減輕水整地的作業(yè)強(qiáng)度和勞動量。

水整地包括水耙地、水平地及抹水埂等。水耙地的作用主要耙出泥漿。水耙地一般先于水平地。稻田水整地的機(jī)具主要有兩類：一類是適用于面積較大田塊的大中型平地器，由大中型輪式拖拉機(jī)牽引，實(shí)際生產(chǎn)中有各種不同的大型農(nóng)機(jī)具,工作幅也各不相同。另一類是小型拖拉機(jī)平地器，應(yīng)用于經(jīng)過旱整地的1 hm2左右一格的田塊，可以按田格逐格找平，效果好。

水整地質(zhì)量與水層深淺有密切關(guān)系。一般在平地前把田面水層調(diào)整適當(dāng)，使洼處保持中水層，平地淺水層，高處汪泥汪水狀態(tài)，這樣平地效果最好。另外，保水地和積水地應(yīng)耙得上糊下松，而漏水田應(yīng)耙得更細(xì)一些，以利保水。水田整地應(yīng)按插秧計(jì)劃提前進(jìn)行，以便在插秧作業(yè)前留下足夠的泥漿沉降時(shí)間，防止漂秧、倒秧和秧苗下坐使得插植過深。土壤質(zhì)地不同，需要的沉降時(shí)間也不同，土壤質(zhì)地越黏重所需要的時(shí)間越長。一般黏土需7 d；黏壤土需5-6 d；壤土需3-4 d；沙壤土需2 d。待泥漿沉淀好后就可以插秧了。

在實(shí)際生產(chǎn)中不同地區(qū)有不同的土壤，具體的操作也不盡相同，不能完全照搬，所以要根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況進(jìn)行操作。做到既省工省時(shí)，效果又好，最大程度的有利于生產(chǎn)，是我們進(jìn)行土壤耕整的最終目的。