水耕条件下弱结构耕层土壤性状微层化现象的研究

由于土壤颗粒的选择性沉降,弱结构农田中水耕作用可导致耕层内上下之间物质组成的差别。为了解这种差异化是否会影响土壤性状的分异,本文选择代表性农田比较分析了水耕与旱耕条件下耕作层内上下部之间土壤性状的差异,并与结构发育良好的土壤进行了比较。结果表明:长期水耕的弱结构农田耕作层上下土壤之间颗粒组成、有机质、全氮含量、CEC、有效磷、速效钾、微生物生物量碳和Cu、Zn、Cd、Pb的含量均存在明显的分异,粗颗粒(砾石和砂粒)由上至下增加,而细颗粒(粘粒)从上至下减少。从0~2 cm土层至18~20 cm土层,土壤有机质、全氮、CEC分别下降达49.77%、48.77%和38.25%;土壤有效磷、速效钾和微生物生物量碳分别下降21.23%、13.54%和29.24%;从0~4 cm土层至16~20 cm土层,Cu、Zn、Cd和Pb的含量分别由27.43~28.33、65.45~71.43、0.13~0.15、24.73~27.65 mg/kg下降至23.74~24.32、53.66~54.54、0.053~0.067、18.78~19.54 mg/kg;但土壤pH的变化不明显。结构良好的农田长期水耕对以上性状的影响较小或没有影响。长期旱耕的耕作层中有机质、全氮、CEC、速效养分、微生物生物量碳和Zn、Pb含量也呈上高下低的趋势,但上下之间的差异较小,对耕作层中颗粒组成、pH、Cu和Cd的分布无明显影响。研究认为,长期水耕可导致弱结构耕作层土壤性状的非均质化,可能会影响作物对土壤养分的吸收,应重视对其结构的改良。