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土壤緊實(shí)對(duì)土壤及作物健康的影響
1 對(duì)土壤物理性狀的影響
緊實(shí)導(dǎo)致土壤顆粒的重新排列,，最為直接的影響就是降低了孔隙度，使適于作物生長的土壤三相比結(jié)構(gòu)改變,。其中,，氣相的變化對(duì)緊實(shí)最為靈給般情況下水分會(huì)優(yōu)先占據(jù)土壤中較小孔隙部分,，而空氣則優(yōu)先占據(jù)較大孔隙,壓實(shí)的直接后果是使土壇中大孔陂減少。多數(shù)研究表明,。充氣孔隙<10%時(shí)會(huì)對(duì)作物生長造成不利影響,，通氣孔隙為3% 以下時(shí)達(dá)到嚴(yán)重緊實(shí),作物生長嚴(yán)重受限。壓實(shí)后,固相和液相在三相中的比例也相立的增加,，使土壤趨于厭氧環(huán)境,，進(jìn)面降低了水分滲透率和導(dǎo)水率，減少了空氣的道動(dòng),。而且隨著壓實(shí)程度的增加,土壤的田間持水量和姜舊點(diǎn)含水量增加,土壤的最大有效水含量明顯減少,，所以壓實(shí)土壤對(duì)水分的調(diào)節(jié)能力下降，使其上生長的植物更不容易獲得水分供應(yīng),。
2 對(duì)土壤化學(xué)性質(zhì)的影響
土填緊實(shí)主要影響作物對(duì)土壤養(yǎng)分的吸收,。隨緊實(shí)度增加，作物吸收養(yǎng)分的能力下降,，
例如,，有試驗(yàn)表明，小麥播種3～6 d后,，適度壓實(shí)吵壤土根區(qū)N,、P、K含量較未壓實(shí)的低12%14%,；在過度緊實(shí)后的土壤中,，谷類作物的氮肥吸收比生長在最佳緊實(shí)度的土壤中減少了14%；在100,、300 和 500kPa的機(jī)械作用力下,燕麥吸收氮肥能力依次下降81%70%和61%,。
此外,緊實(shí)土壤中作物生長消耗的養(yǎng)分比非緊實(shí)的作物消耗多，這是因?yàn)榫o實(shí)限制根系生長,，降低了養(yǎng)分的獲取能力,，增加了養(yǎng)分流失量，加強(qiáng)了反硝化作用,。在緊實(shí)的土壤上,。農(nóng)民往往額外的多施肥維持作物產(chǎn)量，然而結(jié)果卻相反,緊實(shí)土壤中養(yǎng)分吸收效率沒有增加,，環(huán)境中損失的量卻增加,，同時(shí)也不利于農(nóng)民收益的增加(
3 對(duì)環(huán)境的影響
由于受實(shí)后容氣，水分的穆透率以及氣體交換的減少,，不利于有益微生物的轉(zhuǎn)化,，導(dǎo)致土壤厭氧，反稍化的作用加強(qiáng)。
例如,，發(fā)現(xiàn),，潮濕氣候下沙壤土牧草地，一個(gè)生長季中(施用40%的氮肥)N肥的反稍化損失50 kg N·hm~,。研究表明，草地緊實(shí)土壤(大孔隙0.044 m.)的反碩化作用是非緊實(shí)土壤(大孔隙 0.119m’·m”)的2～3倍,。Bakken等(1987)研究顯示,。壓實(shí)土壤的N.O釋放比未壓實(shí)土壤增加4-5倍。報(bào)道.緊實(shí)砂壤土上牛糞的氨氣揮發(fā)達(dá)到 100%,，而非緊實(shí)土壤氫氣揮發(fā)僅為32%和40%,。
4 對(duì)土壤生物的影響
目前研究普遍認(rèn)為,緊實(shí)導(dǎo)致土壤寄居生物減少，微生物活性降低,，但也有少量研究結(jié)果相反,。研究發(fā)現(xiàn),土壤緊實(shí)和 pH 這2個(gè)因素中緊實(shí)對(duì)蚯蚓豐度和數(shù)量的影響更大,機(jī)械壓實(shí)不但破壞蚯蚓的通道，甚至造成蚯蚓的死亡,。研究發(fā)現(xiàn),在濕土上軸負(fù)載為101時(shí),，鼠類等大型動(dòng)物從70 只·m~減少到15只，蛇蚓數(shù)量從41條減少到2條,。在土壤朝限以外軸負(fù)載為61時(shí)土壤動(dòng)物數(shù)量沒有變化,。緊實(shí)導(dǎo)致大孔隙(超過30 μm)比例下降，也影響線蟲的生存,。發(fā)現(xiàn),，緊實(shí)降低了土壤微生物活性和生物量，但是一些學(xué)者等認(rèn)為,緊實(shí)和微生物活性的降低沒有關(guān)系,。
5 對(duì)作物地下部的影響
多數(shù)研究認(rèn)為,，過度緊實(shí)陽礙根系正常伸長、影響根系形態(tài),、新陳代謝和其他生理功能,。有研究表明，緊實(shí)區(qū)的根系分布和非緊實(shí)區(qū)*不同,，前者根系淺層分布多,，后者根系深層分布多發(fā)現(xiàn)，10 cm以下的粘壤土緊實(shí)到1.52g·cm時(shí)緊實(shí)層內(nèi)小麥根長減少了19%～36%,根長密度和機(jī)械阻力的相關(guān)性達(dá)到93%,。關(guān)于馬鈴薯(Boone et al.,1984),、大麥、晚豆和甜菜(Brereton et al..1986)也有類似同樣的研究結(jié)果,。此外,緊實(shí)還會(huì)影響根的導(dǎo)水率,、水分和養(yǎng)分的吸收。劉晚藥等(2001)的研究結(jié)果表明，土壤緊實(shí)度的增大降低了玉米根系的導(dǎo)水率,。關(guān)于緊實(shí)影響根系生長的機(jī)理也有不少的研究,，根系主要是通過激素(主要是ABA、乙烯)來感知土壤機(jī)械阻力信號(hào)(有研究表明,一般情況下緊實(shí)土壤中作物根系釋放的乙烯會(huì)明顯增加;ABA濃度與根系受到的土壤機(jī)械阻力強(qiáng)度成正比例等的試驗(yàn)結(jié)果
表明,植物根系在感受到機(jī)械阻力時(shí)會(huì)產(chǎn)生化學(xué)信號(hào)ABA,、乙樓來同時(shí)調(diào)節(jié)根系的生長,。
6 對(duì)作物地上部的影響
土壤緊實(shí)會(huì)對(duì)作物的出苗、產(chǎn)量以及一些生理指標(biāo)產(chǎn)生明顯的不利影響,。關(guān)于產(chǎn)量的影響,，指出，容重過高或過低都會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)量下降,。不同作物以及同一作物對(duì)不同土壤緊實(shí)程度的反應(yīng)也不一致,。研究發(fā)現(xiàn)，大豆和小麥比玉米和煙草更易忍受緊實(shí),，而且當(dāng)土壤表層被壓縮3 m時(shí)土壤緊實(shí)非常嚴(yán)重,此時(shí)玉米產(chǎn)量減少將近 98%通過大量試驗(yàn)表明,，緊實(shí)導(dǎo)致不同作 量下降范圍在10% -50%。關(guān)于生理指標(biāo)報(bào)道,，土壤緊實(shí)使作物葉面積下降和氣孔導(dǎo)度降低,加速了后期葉片衰老速度,超氧化物歧化酶活性降低,，丙二醛含量增加。研究發(fā)現(xiàn),，隨土壤緊實(shí)度增大植株生長發(fā)育遲緩,，產(chǎn)量和品質(zhì)下降.水分利用效率下降，果實(shí)游離氨基酸,、可溶性糖可溶性蛋白質(zhì)含量下降,，硝酸鹽含量上升。研究了土壤緊實(shí)脅迫下,。黃瓜葉片的凈光合速率,、氣孔導(dǎo)度及蒸騰速率下降，而胞間濃度卻增大,，最終導(dǎo)致葉片干物質(zhì)累積量減少,，果實(shí)發(fā)育提早。
總之,，作物的生長應(yīng)該有一個(gè)合適的土壤緊實(shí)度,土壤緊實(shí)不僅對(duì)土壤自身的理化性狀有影響,，對(duì)作物的健康生長也會(huì)有直接或間接的影響，且比較復(fù)雜,。緊實(shí)導(dǎo)致土壤容重,、孔隙度、滲透阻力發(fā)生不利的變化,，進(jìn)而對(duì)作物生長產(chǎn)生危害,，主要表現(xiàn)在對(duì)作物根系生長發(fā)育的影響,進(jìn)而涉及到養(yǎng)分吸收、水分利用、植株的生理特征,、分子信號(hào)傳導(dǎo)等,，最終影響作物的產(chǎn)量。