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什么是犁底层?
犁底层是在长期翻耕过程中,受犁的挤压在耕作层之下形成的一种紧实土层。犁底层土壤容重大而孔隙度小,通气透水性很差,往往严重影响作物根系生长。在旋耕和耙耕等作业过程中,机具也会对下层土壤产生较大的压实作用,逐渐产生犁底层。
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为什么会产生犁底层?
传统的耕作方式以翻耕、旋耕和耙耕为主,目的是给播种创造良好的种床条件、控制杂草并把作物残茬和肥料翻埋到土壤中。在翻土过程中,犁给土壤施加一个向下的压力,土壤给犁一个向上的反作用力。随着年复一年的翻耕,犁的反复挤压导致耕作层之下形成一个紧实而致密的土层,即犁底层。如果长期在同一深度进行翻耕作业,犁底层会越来越厚、越来越紧实。旋耕和耙耕则是直接给土壤施加压力,导致犁底层产生。
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犁底层会产生怎样的影响?
随着犁底层的出现,土壤的结构和功能发生了明显的改变。在降雨过程中,由于水分难以通过致密的犁底层,很容易形成地表径流,导致水土流失。对于大多数作物,犁底层会严重阻碍其根系生长,大部分根系分布在浅层土壤,既容易产生倒伏,也难以吸收下层的水分和养分,导致减产。另外,犁底层也会限制土壤中动物的活动,影响微生物活性。
在阿根廷潘帕斯草原的非膨胀砂壤土,经过连年耙耕后在底土层形成的犁底层
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覆盖作物对犁底层的影响
种植覆盖作物可以有效地遏制犁底层的形成。例如,一些禾本科植物具有巨大延展形根系,其垂直的根在作物体内水压的作用下能穿透犁头所不及之处,从而打破犁底层,减轻局部压实。在自然条件下,覆盖作物根系的穿插作用可以增加土壤孔隙度,从而起到疏松土壤的作用。与此同时,覆盖作物可以加速表层土壤水分的入渗和吸收,减少地表径流和土壤侵蚀。最后,植株覆盖层可以提供根际副产物,为土壤微生物提供食粮,提高土壤微生物生物量和活性,改善土壤结构,防控犁底层形成。
“覆盖作物犹如一部有生命的犁,可以穿透并打破土壤板结层。”——《覆盖作物高效管理》
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保护性耕作对犁底层的影响
直接作用:保护性耕作可以通过免耕少耕直接减少人为翻耕作业次数和强度 ,即从源头上减轻对下层土壤的压实。
间接作用:保护性耕作可以减少地表径流和土壤水分蒸发,从而促进作物生长、根系发育并提高土壤微生物含量,间接遏制犁底层形成。
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保护性耕作与覆盖作物相结合
保护性耕作的实际上便是通过植被和降水的自然作用减少水土流失和土壤侵蚀的作用。而在保护性耕作中利用秸秆覆盖地表,或直接在退耕期种植覆盖作物,便可以进一步减少水蚀、风蚀,在提高劳动生产率的同时保护健康的土壤结构,从防治到改良,多过程防控犁底层形成。