| 1、
保护性耕作可以增强土壤持水能力,提高降水利用率。
由于保护性耕作使一定比例(不低于30%)的残茬覆盖于地表,覆盖层起到减少水分蒸发、减缓地表水流速和蓄水的作用:不翻地,土壤中的毛细管保持畅通,团粒结构保持完整,土壤持水和蓄水能力大为增强。
在降水量相等的条件下保护性耕作的地块越冬后,土壤含水量比对照田高17.4%。据美国实施保护性耕作有关数据显示:见下表
降雨量越冬的水分总量
(Michigan大学)
|
耕作法
|
保持水量
|
比例 %
|
|
常规法
|
4.2
|
46.3
|
|
深松法
|
6.3
|
69.2
|
|
免耕
|
5.3
|
58.2
|
|
总降水量为
|
9.08寸
|
|
不耕作的土样中孔隙量为59.8%,100ml水通过时间为0.8分钟,而耕作的土样孔隙量为41.8%,100ml水通过时间为40.2分钟。
耕作对土壤孔隙度、水浸透率的影响
(Michigan州立大学)
|
度量
|
耕作
|
栅栏
|
|
总孔量(%)
|
41.8
|
59.8
|
|
气孔量 %
|
10.5
|
26.0
|
|
水孔量 %
|
31.3
|
33.8
|
|
容重 g/cm3
|
1.48
|
1.11
|
|
浸透率(分/100m1)
|
40.2
|
0.8
|
据降雨模拟器测定在每小时80mm降雨情况下,保护性耕作的地面径流减少70%。(山西)
2
保护性耕作能增加土壤中的微生物。 见下表。
|
生物
|
草地
|
免耕
|
深松
|
常规(犁耕)
|
|
mites
|
49
|
251
|
56
|
39
|
|
Collembola
|
16
|
386
|
88
|
89
|
|
Oribatid
|
8
|
114
|
28
|
30
|
|
Nematoda
|
14
|
15
|
17
|
7
|
|
Coleoptra
|
26
|
7
|
1
|
——
|
|
Earth Worm
|
3
|
2
|
4
|
——
|
|
Greundbeetles
|
1
|
——
|
1
|
——
|
|
Pot worm
|
——
|
——
|
——
|
1
|
|
Wire worm
|
——
|
1
|
2
|
1
|
|
其它
|
7
|
5
|
5
|
6
|
|
总 量
|
124
|
782
|
202
|
173
|
从表中可见,每个土样中的微生物含量差异很大,草地为124个,常规耕作为173,深松为202,免耕地猛增至782个。微小生物含量的变化表明土壤的物理的、化学的、生物特性的变化。微小生物数量的增加导致有机物质增加,同时为以这些微生物为食物的其它生物提供更加充足的食物,有利于改善生态环境。
3、增加有机质含量,提高了土壤肥力
作物秸秆中含有丰富的营养成分(见下表),是很好的肥料,同时玉米和小麦秸秆的吸水能力分分别为自身干重量的2.5-4倍,是一种非常好的保水剂。经吸收水和土壤微生物作用后的作物残茬,一部分纤维素和半纤维素被分解并释放出氮、磷、钾等,能有效地补充土壤养分,剩下未被分解的木质素等则残留在土壤中,增加土壤有机质。玉米保护性耕作地土壤有机质含量年平均增虽0.046%,比传统增加35.17%,水解氮增加6.55%,速效磷增加16.4%,速效10.175%(山西)
残茬中的养分占作物总养分的比例(%)
|
作物
|
氮
|
磷
|
钾
|
|
玉米
|
43
|
41
|
78
|
|
水稻
|
38
|
33
|
88
|
|
高梁
|
57
|
45
|
86
|
|
小麦
|
29
|
15
|
20
|
|
大豆
|
38
|
36
|
48
|
|