第一章 国内外土壤轮耕模式与生态效应研究进展

第一节 研究背景

如何通过合理的耕作措施进一步改善长期单一耕作所引起的土壤质量下降，是目前人们比较关注的问题。由于少免耕具有保土、增肥、节水和增产增效的作用（Mohanty, et al.,2007；余海英等，2010），早在20世纪三四十年代已经开始对保护性耕作的内容、方式、机具及经济效益等方面进行了研究，提出一套以减（少）耕法、免耕法、垄作、覆盖、带状耕作等为内容的完整的保护性耕作新技术，研制出凿形犁和专用免耕播种机，并进行大面积的示范推广（John,2000）。为此采取了两项较为成功的措施：一是夏季休闲（summer fallow），二是保护性耕作（conservation tillage）。20世纪80年代后，少免耕法在我国农业生产上得到广泛的应用，但随着少免耕年限的延长，出现了土壤耕层变紧、表层养分富集、杂草滋生和作物早衰易倒伏等问题。20世纪90年代后，针对连续少免耕出现的问题，黄细喜等（1993）和刘世平等（1996）提出以少耕为主体，少免耕交替，定期耕翻的深浅免相结合的轮耕制。但关于少免耕而引起的土壤紧实，因在不同地区及不同的土壤条件下而不同（牟正国， 1991），因此探讨适宜的轮耕模式是一个亟待解决的问题。

近年来防治水土流失、加强生态建设任务越来越重，另一方面引进美国的保护性耕作措施而盲目地推广休耕少耕和免耕。然而，也有研究表明，长期免耕可导致土壤紧实（Hill,1990; Cassel,1995），连年深松对土壤水分保蓄效果并不显著（Evans, et al.,1996; He, et al.,2007）。可见，长期免耕和年年深松对土壤质量产生诸多问题，从而不利于作物的生长。在这一背景下，适时地进行深松、免耕等土壤耕作措施的合理组配，形成与种植制度相适应的旱作土壤轮耕技术体系，是解决长期连续单一耕作措施弊病的有效措施。