隨著(zhù)機械化保護性耕作技術(shù)的推廣。免耕條件下，機具對土壤壓實(shí)的問(wèn)題日益突出，免耕播種之前，土壤受到收割機的壓實(shí)，輪子對土壤產(chǎn)生的壓實(shí)不但破壞地表土壤的結構。而且在一定深度范圍內對土壤物理特性也有明顯影響．

    按傳統的作業(yè)方法。從耕地、整地、種植、田間管理直到收獲，各種農業(yè)機械要在田間通過(guò)14次，田間有10%~20 010的面積承受6～20次壓實(shí)作用，壓實(shí)深度可達30～60 cm'1‘副，土壤壓實(shí)后除耕作阻力增加外，免耕條件下。免耕播種機的開(kāi)溝阻力大大增加。通過(guò)性變差，這必然導致機器能耗增加、壽命變短。土壤容重增加，作物產(chǎn)量減少。

    通過(guò)檢測新疆-2號聯(lián)合收割機和前懸掛4GG -170型收割機收獲作業(yè)時(shí)對免耕麥茬地的土壤壓實(shí)試驗，分析對比了大小兩型收割機對土壤壓實(shí)程度。土壤主要物理特性變化等。為進(jìn)一步完善保護性耕作技術(shù)，制定土壤耕作和管理措施提供參考。

1  試驗方案與設備

1.1試驗材料與設備

    試驗在甘肅省西峰區小寨村新割麥茬地上進(jìn)行，試驗地種植冬小麥，一年一熟，7月初小麥收獲后，土地閑置，不耕翻，9月中旬用免耕播種機直接播種冬小麥．樣地長(cháng)120 m、寬15 m。中壤土，無(wú)灌溉條件。土壤初始狀態(tài)參數見(jiàn)表1．試驗設備為新疆-2號聯(lián)合收割機，使用重量3 600 kg，輪胎規格為15- 24。后輪氣壓為280 kPa; 4GG -170型收割機，前懸掛于天水- 15小四輪拖拉機上，使用重量1100 kg，輪胎規格為7.5- 16，后輪氣壓為100kPa; CP20土壤堅實(shí)度儀；容重環(huán)；托盤(pán)天平。

1.2土壤硬度測試

    試驗設免壓和壓實(shí)兩種處理．免壓處理：在兩種收割機行程之間的中線(xiàn)上間隔Sm分別取4個(gè)點(diǎn)：壓實(shí)處理：兩種機型分別進(jìn)行，在轍印中線(xiàn)長(cháng)度方向100 m內，間隔Sm取1個(gè)測點(diǎn)。在同一轍印上壓10次，每次測4個(gè)點(diǎn)；每個(gè)測點(diǎn)用CP20土壤堅實(shí)度儀分別測量0～30 cm深度方向上的土壤硬度，間隔2cm記錄一個(gè)數據．求每次4個(gè)點(diǎn)的平均值。

1.3土壤容重測試

    試驗設免壓、壓中和壓后三種處理．免壓處理：在硬度免壓處理的每個(gè)測點(diǎn)的50 cm半徑內，分別取4個(gè)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)在0～30 cm深度方向上分別在0～10 cm(轍印表面1、10～20 cm、20～30 cm處用容重環(huán)各取1個(gè)樣，壓中處理和壓后處理：兩種機型分別進(jìn)行，壓中處理，即1~9次的測定，每次在硬度測定的橄印中線(xiàn)方向上，分別在距4個(gè)硬度測點(diǎn)15cm處，各取1個(gè)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)用容重環(huán)在深度為0 cm（轍印表面）處取1個(gè)樣．壓后處理，即第10次的測定，其取點(diǎn)同壓中處理。但需每點(diǎn)分別在0 cm、10cm、20 cm處用容重環(huán)各取1個(gè)樣．將每次4個(gè)測點(diǎn)的土樣分別稱(chēng)其濕重，待后在105～110℃的烘箱中烘干稱(chēng)重。

2試驗結果與分析

2.1對土壤容重的影響

    新割麥茬地在兩種收割機的碾壓下容重在耕層以?xún)榷加忻黠@增加，如圖1，隨碾壓次數的增多，兩種收割機型使土壤容重增加的差異擴大，見(jiàn)圖2．小型收割機和大型收割機使地表10 cm以?xún)韧寥廊葜赜?. 269分別增加到1.469和1.484，使距地表10～20 cm深度上的土壤容重由1.359分別增長(cháng)到1. 415和1.486，距地表20～30 cm深度上土壤容重基本沒(méi)有變化，隨深度的增加大型收割機比小型收割機對土壤的壓實(shí)程度大。小型收割機對土壤的壓實(shí)深度在耕層以?xún)?，距地?0 cm以下壓實(shí)效果不明顯。而大型收割機對土壤壓實(shí)在耕層以下有積累之勢。

2.2收割機運行次數對土壤硬度的影響””。

    每碾壓一次后，用CP20土壤堅實(shí)度儀直接測量，每隔2 crri記錄一個(gè)數據，由圖3可看出，大型收割機耐土壤的壓實(shí)程度明顯大于小型收割機，深度越深土壤硬度越大．相比而言。在距地表10 cm。20 cm的土層上，大型收割機對土壤硬度的影響，前5次隨其碾壓次數的增多而增加，其后土壤硬度雖有增加，但是增加程度不明顯；小型收割機使土壤硬度隨收割機碾壓次數增多而逐漸增加，若收割機碾壓多于10次，小型收割機還有使土壤硬度繼續增加的趨勢．在距地表30 cm的土層上，小型收割機對土壤硬度幾乎無(wú)影響，而大型收割機這一深度上的土壤硬度有所增加。這說(shuō)明小型收割機對免耕麥茬地土壤的壓實(shí)作用在耕層以?xún)?。而大型收割機可使壓實(shí)作用延伸到耕層以下．兩種機型對土壤壓實(shí)程度不同，主要由于它們的接地壓力、接地面積、以及接地壓力的分布狀態(tài)等特性的不同所致，對于小型收割機，其土壤硬度與碾壓次數基本呈線(xiàn)性變化：對于大型收割機，土壤硬度隨碾壓次數先快速增加，后緩慢增加．

2.3對土壤子隙度的影響

    土壤孔隙度是衡量土壤壓實(shí)程度的又一指標，不同孔隙度是控制水的決定因素，遲仁立等人的研究結果表明，從58%孔隙度到40 010，水的滲透時(shí)間相差近1 000倍．土壤的孔隙度、液相率、氣相率和三相比數值，可反映土壤的松緊程度、充水和充氣程度及水氣容量等。由圖4看出，隨土壤碾壓次數的增加，大小兩種收割機型使土壤的孔隙度由原來(lái)的52.1%分別減少到44%和44.6%。分別減少了15.5%和14.4010，前幾次碾壓土壤孔隙度減少較快，兩種機型間差別不明顯．經(jīng)計算，大小兩種收割機型10次碾壓后。土壤固相卒分別為56%和55.4%，容積含水率分別為16.7%和15.1%，氣相率分別為27.3%和29.5%．對多數旱地農作物，其適宜的土壤三相比為：固相50%左右。容積含水率25%~30 010,氣相率15%~25%‘剮。通過(guò)比較可知，經(jīng)過(guò)收割機碾壓后。土壤容積含水量小于適宜值，固相率稍微偏大，通氣狀況正常．

3  收割機對土壤壓實(shí)的方差分析

3.1計算方法

    根據試驗結果，對不同處理的土壤容重進(jìn)行了方差分析，其目的：一是分析各土層不同處理之間土壤容重的差異。以判斷收割機引起土壤容重變化是否明顯：二是分析免壓、小型收割機碾壓、大型收割機碾壓3種處理之間的土壤容重的差異，以比較不同機型引起的土壤容重變化的差異性．試驗結果及方差分析分別見(jiàn)表2、表3．

    首先在0～10 cm、10～20 cm、20～30 cm土層內進(jìn)行單因素分析，計算統計量F(2，9)分別為137. 63、88. 746、6.764，查表得Fo．05(2，9)=4.26，因為F(2，9)>Fo．os (2，9)，表明經(jīng)過(guò)收割機碾壓以后，3個(gè)不同土層上2種收割機對土壤體積密度的影響是顯著(zhù)的，但3種處理方法之間土壤體積密度的差異性需做多重比較，現采用T方泫進(jìn)行檢驗．本試驗重復次數n=4，隨機誤差自由度9，處理數為3，隨機誤差的均方s。見(jiàn)表4，根據公式T=g3(o．05)』乒查表得乒(0.05)：3.95，經(jīng)計算得：o~ 10 cm,T= 0.04; 10～20 cm,T=0.026; 20～30cm．T=0.031．3.2方差分析結果

    根據判別原則得，任意兩種處理間土壤容重之差若大于丁，則差異顯著(zhù)，在0. 05水平下，土壤經(jīng)10次碾壓后，由表4可知：

    在0～10 cm土層內。兩種機型均對土壤產(chǎn)生明顯壓實(shí)。但其壓實(shí)程度無(wú)顯著(zhù)差異。

    在10～20 cm土層內。兩種機型對土壤壓實(shí)效果顯著(zhù)。且大型收割機壓實(shí)程度高于小型收割機。

    方差分析的結果與前述結論是一致的。

4  結論

    1）  收割機引起的土壤壓實(shí)使土壤容重、土壤硬度、土壤孔隙度產(chǎn)生明顯的變化。隨著(zhù)收割機碾壓次數的增多，土壤硬度和容重在不斷增大，當達到一定的碾壓次數后。由于土壤密實(shí)度增大，抵抗變形能力增強。使土壤的硬度、容重增幅減緩．

    2)  新疆-2號聯(lián)合收割機對免耕麥茬地土壤硬度、容重、空隙度的作用效果比4GG- 170型收割機顯著(zhù)．前者碾壓3~5次的土壤硬度增加值相當于后者碾壓10次的土壤硬度增加值，因此，直盡量減少大型機器的進(jìn)地次數，收獲作業(yè)盡量采用聯(lián)合作業(yè)．

    3)  隨著(zhù)深度的增加。兩種收割機對土壤的壓實(shí)效果不同，大型收割機的壓實(shí)延伸到耕層30 cm以下。小型收割機作用于耕層以?xún)龋?/p>

    4）  適當碾壓可增加土壤蓄水保墑能力，旱地農業(yè)應該提倡聯(lián)合收割。大力推廣保護性耕作技術(shù)。