吉林玉米带黑土土壤理化环境特征研究

本文以吉林省中部农区玉米连作黑土为供试土壤，重点研究了吉林玉米带黑土剖面构造及理化环境特征，并在此基础上，对土壤的理化环境指标与玉米产量进行相关分析，初步提出了吉林玉米带黑土土壤环境与玉米产量关系的检索指标体系和土壤调控技术。 在调查中发现，由于耕作制度的不同，形成两种不同形状的耕层和犁底层界面构造，一是“平面型”界面；二是“波浪型”界面。这两种界面构造对玉米产量影响差异显著，“平面型”界面土壤抗逆性较强，产量最高，平均产量达8.23t/hm2，而“波浪型”界面土壤抗逆性较差，它可以分为两种情况：当耕层厚度≥15cm时，产量处于中等水平，平均产量为7.55t/hm2；当耕层厚度＜15cm时，产量最低，平均产量为6.65t/hm2，此种土壤处于丘陵漫岗区，产量受水土流失影响较大。 在吉林玉米带黑土土壤物理环境方面，两种不同形状界面构造土壤在三相组成、有效土壤量、持水性能等方面差异显著，相关分析表明，吉林玉米带黑土玉米产量与耕层厚度、有效水含量呈明显相关关系。玉米产量随耕层厚度的增加以自然对数的形式增加，随有效水含量的增加以幂函数的形式增加。 用三角坐标法表征和比较两种不同形状界面构造土壤的三相组成是行之有效的，由于三角坐标法同时考虑了三相组成的相对百分含量，因此较用两相间的比值更能反映实际情况。在三角坐标图中，不同形状界面构造土壤的三相组成分布区域是特征性的，因此，我们认为土壤三相组成特征可以作为评价土壤肥力退化的依据。 在吉林玉米带黑土土壤化学环境方面，两种不同形状界面构造土壤在阳离子交换量、速效氮、腐殖质组成等方面差异显著。相关分析表明，“平面型”界面土壤玉米产量与各养分含量间无明显相关关系，只有当速效磷、钾含量在五级以下时，产量才受到明显影响。而“波浪型”界面玉米产量与有机质、阳离子交换量、速效氮呈明显相关关系。玉米产量随有机质的增加而呈线性增加，玉米产量与阳离子交换量的相关关系可定量的描述为二项式的形式，相关显著。玉米产量随速效氮含量的增加以自然对数的形式增加。 游离态富里酸含量及游离态腐殖质总量受水土流失及不同耕翻培肥方式的 影响，在不同形状界面构造土壤中差异显著，尤其在丘陵漫岗区土壤侵性严重地 带，游离态富里酸含童及游离态腐殖质总量极低，而结合态胡歌酸含童及结合态 腐殖质总1受水土流失影响不明显. 本文根据对吉林玉米带黑土剖面构造、理化环晚等各因素与玉米产女的关系 分析，将各种因素按其对作物产童影响程度的不同，分清主次，找出明确影响产 量的限制性因子，提出吉林玉米带黑土土壤环境与玉米产童关系的检索指标体 系。 针对吉林玉米带黑土土壤退化现象，从黑土玉米的耕作制和施肥制的改革入 手，并结合农村现有机械和技术水平，采用玉米“轻主重辅”三三耕作制和玉米 “一稳二减三补”施肥技术，提出吉林玉米带黑土土壤调控技术体系。