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一种用于改良压实底土的钻孔方法提高了玉米产量
《Soil Use and Management》:A Bore-Hole Method for Remediating Compacted Subsoils Increased Maize Yield
【字体: 大 中 小 】 时间:2026年02月12日 来源:Soil Use and Management 3.7
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针对压实土壤导致作物产量下降的问题,本研究通过荷兰和中国两个试验区对比分析,验证了6厘米直径钻孔松土技术对玉米产量提升显著(最高达10 t/ha),同时有效降低土壤穿透阻力(<1 MPa),促进浅层根系发育。而9厘米钻孔效果中等,未显著改善生物量及根系分布。结果表明局部松土结合适宜施肥可提升不同气候土壤条件下的玉米生产效率,机械化推广需进一步验证。
长期以来,人们采用过度耕作方法(如深耕和深层松土)来缓解土壤压实问题,因为土壤压实严重阻碍了作物根系的生长、水分渗透和养分吸收。然而,这些高强度的耕作方式往往会破坏土壤结构,并可能导致长期肥力下降。因此,本研究旨在评估钻孔技术在处理具有压实底土层的土壤中种植行作物的精确度。共进行了两项田间试验:一项在荷兰Odiliapeel的沙质土壤(典型Pedzol土)上进行,另一项在中国Luancheng的沙壤土(Haplic Cambisol土)上进行。试验中种植的作物为玉米(Zea mays L.)和高粱(Sorghum bicolor L.),采用不同的钻孔处理方式:C0组(不进行钻孔处理)、C6/60组(钻孔深度为60厘米,孔径为6厘米)和C9/60组(钻孔深度为60厘米,孔径为9厘米),这些钻孔由手动驱动的土壤钻机完成。所有处理组均在相同的土壤疏松层(0–60厘米)中添加了肥料(M)或不添加肥料(WM),然后重新填充钻孔。每个试验小区(5平方米)包含三个钻孔,每个钻孔种植一株作物。测量每株作物的籽粒产量和生物量,并根据标准农学方法将其转换为吨/公顷(t ha?1)。2018年一个生长季节内,在重新填充钻孔后,在钻孔区域内播种玉米和高粱种子。结果表明,在两个试验地点,C6/60组(添加肥料)的玉米籽粒产量显著高于C0组(p?0.05);在Odiliapeel试验地点,C6/60组的平均籽粒产量最高(10吨/公顷),其次是C9/60组(7.71吨/公顷)和C0组(7吨/公顷);在Luancheng试验地点,C6/60组的平均籽粒产量也最高(8.9吨/公顷),其次是C9/60组(7.5吨/公顷)。尽管趋势相似,但差异略小。在两个地点,玉米的生物量和籽粒产量对钻孔和施肥处理均无显著响应。研究结果显示,与C0组相比,C6/60组促进了浅层根系的发育(0–20厘米深度的干燥根重增加),并且土壤穿透阻力平均值较低(1?MPa)。C9/60组虽然籽粒产量和生物量中等,但在深层根系(20–60厘米深度的根重)生长较好,且土壤压实程度介于C0组和C6/60组之间。研究证实,使用直径为6厘米、深度为60厘米的钻孔进行局部土壤疏松可以降低土壤阻力、促进浅层根系生长并提高玉米产量,无需在各种土壤类型和气候条件下进行大规模的土壤扰动。本研究中使用的钻孔工具为手动驱动的钻机;若要将其应用于实际生产,需要实现机械化操作并进行进一步验证。
作者声明没有利益冲突。
本研究的支持数据可在本文的支持信息部分找到。