秸秆深还对黑土亚耕层土壤物理性状及团聚体分布特征的影响*

董建新，丛 萍，刘 娜，李玉义，王 婧，逄焕成†

（1.中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，北京 100081；2.中国农业科学院烟草研究所，青岛 266100）

东北黑土地是中国最重要的、可年产70亿千克粮食的商品粮生产基地，然而长期以旋代耕的方式造成土壤紧实、耕层变浅。吉林省大部分玉米产区土壤有坚实的犁底层存在，其坚硬度约为耕层的 3倍，厚度为7～11 cm[1]，严重影响土体水、热、气的运行[2]，而这种不良结构恰好位于20～40 cm土壤亚耕层范围，亚耕层作为连接表土层与底土层的重要耕作层，对作物根系向深层土壤生长[3]以及土壤碳库构建有重要作用[4]。目前这种“板结”性的不良土壤结构占黑土总面积的 30%以上[5]，严重影响黑土地的可持续发展。

目前，秸秆还田已成为改良土壤结构的有效措施。研究表明，秸秆还田对于土壤的蓄水保墒[6]、提高水分利用效率[7]以及防止水土流失等方面均有积极作用。韩晓增等[2]将秸秆及有机肥施入 20～35 cm的黑土层中，使土壤容重降低6.2%～9.9%，土壤含水量提高7.8%～22.9%，玉米产量提高20%以上，其改良增厚耕作层的效果优于秸秆覆盖还田。秸秆还田后促进了土壤胶结，有利于土壤微团聚体向大团聚体转化，从而提高土壤结构稳定性，而单施化肥则会抑制土壤大团聚体的形成[8]。秸秆还田能够有效提高耕层>0.25 mm土壤水稳性团聚体含量[9]，并且随秸秆还田量的增加，土壤中机械稳定性团聚体及水稳性团聚体的含量均有所增加[10-11]。然而，当前尚未系统地研究过不同秸秆还田方式对于亚耕层土壤结构的改良作用。