粉壟耕作對(duì)河套灌區(qū)鹽堿地土壤性質(zhì)的影響

楊 博，屈忠義，孫慧慧，楊 威，王麗萍，劉 霞，張如鑫，王麒源

（內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 水利與土木建筑工程學(xué)院，呼和浩特 010018）

0 引 言

【研究意義】鹽堿地既是我國(guó)生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的主要障礙因子，又是重要的后備土地資源。內(nèi)蒙古河套灌區(qū)光照充足、蒸發(fā)強(qiáng)烈而降雨量小，是我國(guó)鹽漬土面積較大的區(qū)域之一，全灌區(qū)鹽堿耕地面積約為39.4 萬(wàn)hm2，占總耕地面積的68.65%[1]。粉壟耕作可促進(jìn)河套灌區(qū)鹽堿地土壤鹽分的淋洗，改善鹽堿地土壤結(jié)構(gòu)，有利于提高河套灌區(qū)鹽堿地土壤資源的利用效率，對(duì)合理開(kāi)發(fā)、利用及改良河套灌區(qū)鹽堿地資源具有重要意義?！狙芯窟M(jìn)展】耕作方式是調(diào)控土壤理化性質(zhì)的主要農(nóng)藝措施，但常年淺耕、翻耕對(duì)土壤的擾動(dòng)性大，會(huì)破壞土壤結(jié)構(gòu)；免耕有利于土壤保水保肥，但長(zhǎng)期免耕加上機(jī)械碾壓會(huì)使土壤體積質(zhì)量增大，犁底層變厚上移，致使作物根系難以下扎，不利于吸收深層土壤的養(yǎng)分[2]。前人研究表明，深松耕作可顯著降低土壤體積質(zhì)量，增大土壤孔隙度，提升土壤有機(jī)質(zhì)量和全氮量，打破土壤犁底層為作物根系的綜合生長(zhǎng)提供良好條件，顯著促進(jìn)根系在下層土壤中的生長(zhǎng)，有利于作物根系對(duì)水分和養(yǎng)分的吸收，從而提高作物產(chǎn)量[3-4]。李景等[5]研究表明，與傳統(tǒng)耕作相比，長(zhǎng)期深松耕作可以顯著提高＞0.25 mm 的土壤團(tuán)聚體量及其穩(wěn)定性。傅敏等[6]研究表明深松耕作可顯著提高微生物生物量碳。（微生物生物量碳指土壤中微生物體內(nèi)碳的總和）。

粉壟耕作顧名思義即使用粉壟機(jī)械進(jìn)行耕作，粉壟機(jī)械由廣西五豐機(jī)械有限公司研制，利用機(jī)械的螺旋鉆頭高速旋轉(zhuǎn)將土壤研磨粉碎，粉壟耕作深度比普通耕作更深，作業(yè)深度一般為40～80 cm，可通過(guò)調(diào)節(jié)鉆頭的高度進(jìn)行調(diào)控。粉壟耕作可打破深層土壤的犁底層，活化土壤養(yǎng)分。經(jīng)過(guò)對(duì)多地多種作物試驗(yàn)研究表明，粉壟耕作對(duì)冬小麥[7]、玉米[8]、水稻[9]、木薯[10]等均具有增產(chǎn)效果，粉壟還可降低鹽漬化土壤鹽分[11]?！厩腥朦c(diǎn)】?jī)?nèi)蒙古河套灌區(qū)鹽堿地普遍存在土壤結(jié)構(gòu)性差且高鹽、高pH 值等問(wèn)題，向日葵因具有耐鹽堿性，成為內(nèi)蒙古河套灌區(qū)鹽堿地種植的重要作物，但是多年向日葵連作導(dǎo)致輪作倒茬困難，病蟲(chóng)草害發(fā)生嚴(yán)重，如列當(dāng)、菌核病、黃萎病、葵螟等，造成向日葵大量減產(chǎn)甚至絕收，出現(xiàn)農(nóng)民種植向日葵高投入低產(chǎn)出甚至虧損的現(xiàn)象。本試驗(yàn)通過(guò)與常規(guī)耕作相比，研究粉壟耕作對(duì)河套灌區(qū)鹽堿地土壤電導(dǎo)率和pH 值，土壤體積質(zhì)量、孔隙度、三相比，水穩(wěn)性團(tuán)聚體的量及分布，土壤有機(jī)質(zhì)量和全氮量，土壤微生物菌落數(shù)的影響，以期為粉壟耕作在河套灌區(qū)鹽堿地上的推廣應(yīng)用提供理論參考依據(jù)?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】通過(guò)粉壟耕作改善鹽堿地土壤性質(zhì)為種植小麥、玉米及高粱等作物提供良好的條件，便于多年連作的向日葵農(nóng)田輪作其他作物，避免或減輕向日葵多年連作導(dǎo)致的各種病蟲(chóng)草害等問(wèn)題，促進(jìn)作物的增產(chǎn)，增加農(nóng)民收入。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

試驗(yàn)區(qū)位于內(nèi)蒙古五原縣隆興昌鎮(zhèn)榮豐村，該地屬于中溫帶季風(fēng)氣候帶，全年日照時(shí)間3 263 h，年均溫6.1 ℃，≥10 ℃的積溫3 392 ℃，無(wú)霜期 117～136 d。年蒸發(fā)量較大，年均降雨量為170 mm，冬春季土壤鹽分表聚現(xiàn)象嚴(yán)重。試驗(yàn)區(qū)0～40 cm 深度土壤基本情況見(jiàn)表1。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)置粉壟耕作和常規(guī)翻耕2 個(gè)處理，粉壟耕作深度為（40±5）cm，記為F；常規(guī)翻耕深度為（13±2） cm，記為P。以常規(guī)耕作為對(duì)照，每個(gè)處理設(shè)置3 個(gè)重復(fù)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)面積為52.8 m2（8 m×6.6 m）。

2018 年葵花秋收后，按照當(dāng)?shù)亓?xí)慣將葵花秸稈還田。2019 年6 月4 日在試驗(yàn)田種植高粱（品種：吉雜127），高粱采用當(dāng)?shù)匾荒尚械母材さ喂喾N植方式，穴距約25 cm，大行距為70 cm，小行距為40 cm。每穴播種2～3 粒種子，種植密度約145 000 株/hm2。

表1 0～40 cm 土壤基本情況 Table 1 Basic information of 0～40 cm soil

1.3 測(cè)定指標(biāo)與方法

1.3.1 土壤電導(dǎo)率和pH 值

使用土鉆對(duì)試驗(yàn)小區(qū)土壤分層取樣，取樣深度為0～120 cm，每20 cm 為1 層，共計(jì)6 層。將土樣帶回實(shí)驗(yàn)室風(fēng)干研磨并過(guò)2 mm 篩，使用去離子水按土、水質(zhì)量比為1∶5 的溶解攪拌并振蕩混合，靜置2 h后用雷磁 DDSJ－308A 電導(dǎo)率儀和酸度計(jì)分別測(cè)定土樣上清液電導(dǎo)率和pH 值。

1.3.2 土壤體積質(zhì)量、孔隙度和土壤三相比

粉壟后，于2019 年5 月（春播前）采用五點(diǎn)取樣法在粉壟耕作和常規(guī)耕作處理的試驗(yàn)區(qū)隨機(jī)選取5個(gè)樣點(diǎn)，采用環(huán)刀法取樣，取樣深度為0～50 cm，每10 cm 為1 層，共計(jì)5 層。

土壤體積質(zhì)量：

式中：ρb為土壤體積質(zhì)量（g/cm3）；W1為烘干土樣和環(huán)刀的質(zhì)量和（g）；W0為環(huán)刀的質(zhì)量（g）；V 為環(huán)刀的體積（cm3）；ρs為土粒密度2.65 g/cm3，X、Y 和Z分別為土壤固相、液相和氣相體積，以占土壤總體積的百分比計(jì)算（%），0.4 和0.6 為修正系數(shù)。

1.3.3 土壤有機(jī)質(zhì)量和全氮量

在粉壟耕作和常規(guī)耕作的試驗(yàn)小區(qū)分別取0～20 cm 和20～40 cm 的土樣，每個(gè)處理取3 個(gè)重復(fù)。土壤有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀外加熱法測(cè)定，全氮量采用濃硫酸－過(guò)氧化氫消煮后，經(jīng)凱氏定氮儀（FOSS）測(cè)定。

1.3.4 土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體

在粉壟耕作和常規(guī)耕作的小區(qū)用鐵鍬分別取膜間0～20 cm 和20～40 cm 的土樣約2 kg，每個(gè)處理取3 個(gè)重復(fù)，將土樣帶回實(shí)驗(yàn)室切除邊緣受擠壓的土壤后，將剩余土壤沿自然結(jié)構(gòu)掰成小塊并風(fēng)干。土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體的分布采用濕篩法測(cè)定：取100 g 混合均勻的土樣，置于孔徑依次為5、2、1、0.5、0.25 和0.125 mm 的套篩最上層，加水淹沒(méi)最上層篩面，浸泡10 min，然后以20 次/min 的頻率震蕩10 min，將留在每個(gè)篩子上面的土壤沖洗到鋁盒中，在105 ℃烘干至恒質(zhì)量，稱質(zhì)量。其中大于2 mm 的團(tuán)聚體為粗大團(tuán)聚體，0.25～2 mm 的團(tuán)聚體為細(xì)團(tuán)聚體，二者合稱為大團(tuán)聚體，小于0.25 mm 的團(tuán)聚體為微團(tuán)聚體。

1.3.5 土壤微生物菌落數(shù)

在粉壟耕作和常規(guī)耕作的小區(qū)按“S”形五點(diǎn)采樣法采集膜內(nèi)0～20 cm 和20～40 cm 的土樣，各處理土樣混合均勻后用冷藏箱保存土樣，將土樣及時(shí)送回實(shí)驗(yàn)室過(guò)200 目的土篩，用去離子水充分混勻土壤，采用稀釋涂布平板法培養(yǎng)微生物。微生物培養(yǎng)方法[13]：細(xì)菌使用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基，稀釋質(zhì)量濃度為10-5、10-6、10-7，37 ℃下倒置培養(yǎng)24 h 后計(jì)數(shù)；放線菌使用高氏一號(hào)培養(yǎng)基，稀釋質(zhì)量濃度為10-5、10-6、10-7，28 ℃下倒置培養(yǎng)4 d 后計(jì)數(shù)；真菌使用馬丁氏培養(yǎng)基，稀釋質(zhì)量濃度為10-4、10-5、10-6，28 ℃下倒置培養(yǎng)4 d后計(jì)數(shù)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)使用Excel 2016 軟件統(tǒng)計(jì)作圖，使用SPSS 22.0 軟件進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)（DUNCAN），差異顯著性在P＜0.05 水平。

2 結(jié)果與分析

2.1 粉壟耕作對(duì)土壤電導(dǎo)率和pH 值的影響

圖1 為土壤電導(dǎo)率和pH 值。由圖1（a）可知，粉壟耕作后，在0～20 cm 和20～40 cm 深度鹽堿地土壤電導(dǎo)率值分別降低了618 μS/cm 和361 μS/cm，在0～40 cm 深度，作物主根區(qū)的生長(zhǎng)范圍內(nèi)，粉壟耕作后土壤可溶性全鹽量相對(duì)于常規(guī)耕作土壤降低了30.34%。0～60 cm 深度粉壟耕作后鹽堿地土壤可溶性全鹽量降低，電導(dǎo)率值明顯低于普通耕作的土壤；鹽分主要在60～80 cm 深度積累。由圖1（b）可知，粉壟耕作后0～80 cm 深度鹽堿地土壤pH 值降低，而80 cm 深度以下土壤pH 值增大。其中，0～40 cm 深度鹽堿地土壤pH 值顯著降低，在0～20 cm 和20～40 cm深度鹽堿地土壤pH 值分別下降了0.73 和0.60。

圖1 土壤電導(dǎo)率和pH 值 Fig.1 Soil electrical conductivity and pH value

2.2 粉壟耕作對(duì)土壤體積質(zhì)量及孔隙度的影響

有研究表明，當(dāng)土壤體積質(zhì)量達(dá)到1.3 g/cm3時(shí)，作物產(chǎn)量會(huì)因土壤通氣不良受到影響[2,14]。由圖2（a）可見(jiàn)，常規(guī)耕作土壤除0～10 cm 深度土壤體積質(zhì)量小于1.3 g/cm3，其他深度土壤體積質(zhì)量均大于1.3 g/cm3，這可能與表層土壤經(jīng)常受到人為松土翻耕以及向土壤中施加有機(jī)肥有關(guān)。常規(guī)耕作的土壤體積質(zhì)量值呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢(shì)，在20～30 cm 深度最大為1.51 g/cm3，這會(huì)影響作物的正常生長(zhǎng)。而粉壟對(duì)10～40 cm 深度土壤體積質(zhì)量則有明顯改善，粉壟后10～40 cm 深度土壤體積質(zhì)量與常規(guī)耕作土壤相比均有顯著性差異，尤其對(duì)20～30 cm 深度影響最為顯著，土壤體積質(zhì)量降低值達(dá)0.23 g/cm3，降低了15.33%；對(duì)10～20 cm 和30～40 cm 深度也有一定影響，土壤體積質(zhì)量降低值分別為0.1 g/cm3和0.08 g/cm3，說(shuō)明粉壟耕作可以疏松土壤顯著降低土壤體積質(zhì)量。

有學(xué)者[15]研究表明，土壤總孔隙度一般在35%～65%之間，最適宜的區(qū)間為50%～60%。由圖2（b）可見(jiàn)，粉壟后0～40 cm 深度土壤孔隙度與常規(guī)耕作有顯著差異，且0～30 cm 深度土壤孔隙度在最適宜區(qū)間內(nèi)。常規(guī)耕作處理土壤0～10 cm 深度孔隙度在最適宜的區(qū)間，而20～50 cm 深度尤其在20～30 cm 深度土壤孔隙度與50%相差較大，粉壟后該層土壤孔隙度由43.09%增大到51.82%，增大了20.24%。

圖2 土壤體積質(zhì)量和孔隙度 Fig.2 Soil bulk density and porosity

結(jié)合土壤體積質(zhì)量和孔隙度指標(biāo)分析可知，除0～10 cm 深度外，河套灌區(qū)鹽堿地普遍存在體積質(zhì)量較大而孔隙度較小的問(wèn)題，而且在20～30 cm 深度土壤體積質(zhì)量最大，這主要與該層土壤長(zhǎng)時(shí)間不能得到有效翻耕疏松且受機(jī)械碾壓有關(guān)，在外界綜合因素長(zhǎng)時(shí)間的影響下，該層土壤最終形成密實(shí)的犁底層，進(jìn)而影響土壤水肥氣熱的交換及作物根系長(zhǎng)度及干質(zhì)量等指標(biāo)的綜合生長(zhǎng)。粉壟耕作通過(guò)疏松土壤可顯著降低土壤體積質(zhì)量、增大土壤孔隙度，尤其在20～30 cm 深度土壤變化最為明顯，說(shuō)明粉壟耕作可打破土壤犁底層，改善土壤物理性狀，使土壤結(jié)構(gòu)變得疏松多孔有利于水肥氣熱的交換及作物根系的生長(zhǎng)。

圖3 土壤三相組成及三相比R 值 Fig.3 Three phase composition and three phase ratio R value of soil

2.3 粉壟耕作對(duì)土壤三相比的影響

研究表明[12]，一般情況下土壤理想的三相體積比例為固∶液∶氣=50∶25∶25。由圖3（a）和圖3（b）可知，粉壟可有效降低土壤固相體積，協(xié)調(diào)土壤三相比例，使土壤三相結(jié)構(gòu)向理想結(jié)構(gòu)趨近。由圖3（c）可知，0～20 cm 深度粉壟前后土壤的R 值變化不明顯，這可能與表層土壤處受人為活動(dòng)頻繁有關(guān)；而20～40 cm 深度變化明顯，在20～30 cm 和30～40 cm 深度土壤R 值分別由13.97 和21.05 降低到4.33 和11.51，土壤的三相構(gòu)成與理想的土壤結(jié)構(gòu)更加接近，而40～50 cm 深度未進(jìn)行粉壟作業(yè)，土壤R 值與常規(guī)耕作接近且明顯高于0～40 cm；說(shuō)明粉壟可協(xié)調(diào)土壤三相比例，改善土壤的三相結(jié)構(gòu)，可促進(jìn)土壤的水肥氣熱交換及作物生長(zhǎng)。

2.4 粉壟耕作對(duì)土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體的影響

由于粒徑大于5 mm 的水穩(wěn)性團(tuán)聚體量較少，將粒徑在2～5 mm 的團(tuán)聚體合并計(jì)算。由圖4 可知，在0～20 cm 土層內(nèi)，粉壟耕作粒徑大于0.5 mm 的大團(tuán)聚體量高于普通耕作，且粒徑在0.5～1.0 mm 的水穩(wěn)性團(tuán)聚體量占比較高；而隨著時(shí)間的推移，粉壟耕作土壤微團(tuán)聚體減少，大團(tuán)聚體量增加。9 月，粉壟耕作鹽堿地土壤水穩(wěn)性大團(tuán)聚體占60.67%，而常規(guī)耕作處理土壤水穩(wěn)性大團(tuán)聚體僅占51.68%，水穩(wěn)性團(tuán)聚體量增加了17.40%。粉壟耕作提高了0～20 cm 土層土壤水穩(wěn)性大團(tuán)聚體，增幅為36.8%。在20～40 cm土層，小于0.125 mm 的微團(tuán)聚體量呈降低趨勢(shì)，而大于0.25 mm 的水穩(wěn)性團(tuán)聚體量增加，土壤水穩(wěn)性大團(tuán)聚體分布與 0～20 cm 土層類似，主要集中在0.25～1.00 mm，這主要與粉壟耕作提高了土壤有機(jī)質(zhì)有關(guān)。粉壟耕作增大了土壤孔隙度，為土壤微生物提供良好的生長(zhǎng)環(huán)境，從而促進(jìn)有機(jī)質(zhì)的積累及土壤膠體的凝聚，使土壤微團(tuán)聚體向土壤大團(tuán)聚體轉(zhuǎn)化。粉壟耕作使鹽堿地土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體量整體增大，且粒徑在0.25～1.00 mm 的團(tuán)聚體量增加明顯。

2.5 粉壟耕作對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)量及全氮量的影響

圖5 為土壤有機(jī)質(zhì)量和全氮量。由圖5 可知，粉壟耕作后鹽堿地0～40 cm 深度土壤有機(jī)質(zhì)量和全氮量有明顯提升。在0～20 cm 和20～40 cm 土層內(nèi)，粉壟耕作后土壤有機(jī)質(zhì)量分別增加了53.59%和79.19%；全氮量分別增加了27.12%和14.29%；土壤有機(jī)質(zhì)量和全氮量的提高可以起到疏松土壤的作用，有利于改善土壤結(jié)構(gòu)，并為作物生長(zhǎng)提供養(yǎng)分物質(zhì)。

2.6 粉壟耕作對(duì)土壤微生物菌落數(shù)的影響

圖6 為土壤微生物菌落數(shù)。由圖6 可知，鹽堿地土壤中微生物菌落數(shù)從大到小依次為細(xì)菌＞放線菌＞真菌；粉壟耕作對(duì)土壤細(xì)菌、放線菌和真菌均有提高，從微生物菌落數(shù)量方面分析，粉壟耕作對(duì)細(xì)菌菌落數(shù)增加最多，而真菌菌落數(shù)增加最少。在0～20 cm土層內(nèi)，土壤細(xì)菌、放線菌和真菌增幅分別為19.39%、60.76%和25.00%，而在20～40 cm 土層內(nèi)，土壤細(xì)菌、放線菌和真菌增幅分別為37.29%、127.27%和25.79%。20～40 cm 土層不同菌類微生物的增幅均比0～20 cm 大，這可能與多年淺耕及機(jī)械碾壓導(dǎo)致鹽堿地土壤20 cm 以下存在的犁底層有關(guān)，犁底層不利于作物根系的綜合生長(zhǎng)，犁底層以下土壤的養(yǎng)分大量積累，經(jīng)過(guò)粉壟耕作后，土壤犁底層被打破，20～40 cm 深度土壤體積質(zhì)量降低，孔隙度增大，為微生物的生長(zhǎng)繁殖提供有利條件，使得深層土壤微生物快速繁殖。

圖5 土壤有機(jī)質(zhì)量及全氮量 Fig.5 Soil organic matter and total nitrogen

圖6 土壤微生物菌落數(shù) Fig.6 Number of soil microbial colonies

3 討 論

鹽堿地因土壤高鹽、高pH 值問(wèn)題對(duì)作物有鹽堿脅迫作用，鹽堿脅迫對(duì)種子萌發(fā)及作物生長(zhǎng)影響顯著，在種子萌發(fā)期間，因土壤的鹽堿脅迫作用會(huì)使種子難以吸收足夠的水分來(lái)合成萌發(fā)所需要的各種酶和結(jié)構(gòu)蛋白，難以完成細(xì)胞的分裂分化，從而降低種子萌發(fā)率[16]；在作物生長(zhǎng)期間，鹽堿脅迫作用還會(huì)抑制作物對(duì)土壤水分和養(yǎng)分的吸收，從而影響作物產(chǎn)量。粉壟耕作打亂了土壤原有毛管通道，降低了春冬季節(jié)土壤返鹽作用，粉壟耕作打破了土壤犁底層，增大了土壤孔隙，有利于春匯時(shí)期土壤鹽分的淋洗，根據(jù)鹽隨水去的規(guī)律，土壤中的可溶性鹽離子隨水向深層土壤運(yùn)移。本研究表明，粉壟耕作可明顯降低鹽堿地土壤0～40 cm 深度土壤可溶性全鹽量和pH 值，為種子萌發(fā)及作物生長(zhǎng)提供良好條件。

土壤體積質(zhì)量和孔隙度是土壤重要的物理性狀之一，對(duì)土壤水肥氣熱的交換有重要作用。河套灌區(qū)鹽堿地普遍存在土壤黏重、體積質(zhì)量大而孔隙度小、結(jié)構(gòu)性差的問(wèn)題。此外，常年淺耕及機(jī)械碾壓還會(huì)導(dǎo)致土壤犁底層變厚上移，耕層變淺。王新兵[3]研究表明，土壤體積質(zhì)量增大會(huì)抑制作物根系的綜合生長(zhǎng)及其對(duì)土壤水分和養(yǎng)分的吸收，從而影響作物產(chǎn)量；趙亞麗等[17]研究表明，深松可顯著降低土壤體積質(zhì)量及緊實(shí)度，增大土壤孔隙度并改善土壤三相結(jié)構(gòu)比，有利于作物根系的綜合生長(zhǎng)。這與本研究結(jié)論一致，粉壟耕作可降低鹽堿地土壤體積質(zhì)量、增大孔隙度并降低土壤三相比，對(duì)20～30 cm 深度的土壤改善效果尤為顯著。

團(tuán)粒結(jié)構(gòu)是最適宜土壤水肥氣熱交換及作物生長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)，土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的多少可在一定程度上表征土壤肥沃程度，水穩(wěn)性團(tuán)聚體對(duì)土壤抗蝕能力及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性具有重要意義。章征程等[18]研究表明，河套灌區(qū)鹽堿地土壤大團(tuán)聚體質(zhì)量分?jǐn)?shù)與土壤有機(jī)碳量和全氮量呈顯著正相關(guān)關(guān)系，而有機(jī)物質(zhì)在大團(tuán)聚體形成中起重要的作用；而小團(tuán)聚體質(zhì)量分?jǐn)?shù)與EC、pH及Na+、SO42－、Cl－和CO32－呈顯著正相關(guān)關(guān)系，鹽分決定鹽堿土小團(tuán)聚體的數(shù)量，因此，河套地區(qū)鹽堿土改良，應(yīng)在降低鹽分的同時(shí)加大有機(jī)物質(zhì)投入量。張博文等[4]研究表明深松耕作可改善土壤結(jié)構(gòu)，有利于提高 0～10 cm 土層土壤有機(jī)碳轉(zhuǎn)化效率及深層土壤有機(jī)碳量。王世佳等[19]通過(guò)掃描電鏡觀察發(fā)現(xiàn)粉壟耕作后土壤微形態(tài)具有表面光滑、土壤比表面積較大及孔隙分布更豐富等特點(diǎn)，粉壟耕作顯著增加赤紅壤的中團(tuán)聚體量，相對(duì)其他耕作方式，粉壟深度為40 cm時(shí)，可顯著增加1～0.25 mm 粒徑機(jī)械穩(wěn)定性團(tuán)聚體量，減少了大于3 mm 粒徑水穩(wěn)性團(tuán)聚體量。本試驗(yàn)研究表明，粉壟耕作可提高土壤有機(jī)質(zhì)量及全氮量促進(jìn)鹽堿地土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體量的增加，且粒徑在0.25～1.00 mm 的團(tuán)聚體量增加明顯，這與王世佳等[19]的研究結(jié)論相符。

土壤微生物群落多樣性[20]作為評(píng)價(jià)土壤質(zhì)量變化的重要指標(biāo)，已越來(lái)越引起人們的關(guān)注，一般而言，土壤越肥沃、結(jié)構(gòu)性越好的土壤，微生物菌落數(shù)也越多。傅敏等[6]研究表明深松結(jié)合秸稈還田能夠改善土壤基本性質(zhì)及土壤微生物群落結(jié)構(gòu)，有利于增加土壤固碳能力和解決土壤退化問(wèn)題；李景等[5]研究表明深松結(jié)合小麥秸稈覆蓋和小麥～花生輪作等措施均可改善土壤團(tuán)聚體狀況，提高土壤微生物多樣性；張博文等[21]研究表明深松較旋耕提高0～20 cm 土層細(xì)菌群落豐富度與多樣性，連續(xù)深松可進(jìn)一步提高微生物群落豐富度，各深松處理以深松2 a 效果最優(yōu)。本試驗(yàn)研究表明，粉壟耕作可顯著增加0～40 cm 深度土壤的微生物菌落數(shù)，尤其對(duì)20～40 cm 深度土壤微生物菌落數(shù)增加顯著，這可能與粉壟打破土壤犁底層，增大了20～40 cm 深度土壤孔隙度，為土壤微生物提供良好的生存條件有關(guān)，促進(jìn)了微生物的生長(zhǎng)繁殖。

4 結(jié) 論

1）粉壟耕作后，0～40 cm 深度土壤可溶性全鹽量下降30.34%；在0～20 cm 和20～40 cm 深度土壤pH值分別下降了0.73 和0.60，為種子萌發(fā)及作物生長(zhǎng)提供良好條件。

2）粉壟耕作可降低0～40 cm 深度土壤體積質(zhì)量，增大土壤孔隙度，改善土壤三相結(jié)構(gòu)比，尤其對(duì)20～30 cm 深度影響顯著。

3）粉壟耕作可增加鹽堿地土壤有機(jī)質(zhì)、全氮及水穩(wěn)性團(tuán)聚體量，且粒徑在0.25～1.00 mm 的團(tuán)聚體量增加明顯。

4）粉壟耕作可增加0～40 cm 深度土壤微生物菌落數(shù)，且對(duì)20～40 cm 深度土壤微生物菌落數(shù)增加顯著。