近日,，石河子大學(xué)水利建筑工程學(xué)院劉洪光教授團(tuán)隊(duì)在深垂直旋耕改良鹽堿地機(jī)理研究方面取得了重要研究進(jìn)展,。相關(guān)研究成果以“Deep vertical rotary tillage depths improved soil conditions and cotton yield for saline farmland in South Xinjiang”為題,，發(fā)表國(guó)際農(nóng)林科學(xué)-農(nóng)藝學(xué)期刊European Journal of Agronomy上（中科院一區(qū)TOP期刊）,。

相比于常規(guī)耕作方式,，深垂直旋耕能夠通過(guò)打破土壤板結(jié)層,，增加土壤孔隙度以及降低土壤鹽分含量,，提高作物產(chǎn)量,。然而隨著耕作深度的增加,，土壤中不同粒徑顆粒分布與土壤鹽分動(dòng)態(tài)變化也變得更加復(fù)雜，這為理解耕作機(jī)制和優(yōu)化管理策略帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn),。因此,，研究深垂直旋耕下如何實(shí)現(xiàn)土壤結(jié)構(gòu)優(yōu)化與鹽分淋洗解耦，將為鹽堿地改良的長(zhǎng)期耕作模式設(shè)計(jì)提供新的見(jiàn)解,。

圖1 圖形摘要

本研究發(fā)現(xiàn),，垂直深旋耕通過(guò)改善土壤孔隙度和導(dǎo)水率，顯著降低了鹽堿脅迫,，增強(qiáng)了土壤養(yǎng)分供應(yīng),，有效緩解了傳統(tǒng)耕作引起的土壤結(jié)構(gòu)惡化和棉花養(yǎng)分吸收問(wèn)題，最終大幅提高了棉花產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益,，深旋耕60 cm時(shí)改良效果最為顯著,。結(jié)構(gòu)方程模型分析表明，垂直深旋耕改良效果是土壤結(jié)構(gòu)優(yōu)化,、鹽分淋洗和水分保持等多因素協(xié)同作用的結(jié)果,，土壤水分、孔隙度和鹽分的變化分為顯著改善區(qū),、適度改善區(qū)和有限改善區(qū),，顯著改善區(qū)具有最高的增產(chǎn)潛力,。

圖2 基于結(jié)構(gòu)方程的常規(guī)耕作和深垂直旋耕對(duì)棉花產(chǎn)量的影響（上）；

垂直深旋耕與常規(guī)耕作對(duì)土壤速效養(yǎng)分和有機(jī)質(zhì)的影響（下）,。

這項(xiàng)研究突破了傳統(tǒng)耕作方法在改良鹽堿地上的局限,，首次通過(guò)深垂直旋耕顯著改善土壤土壤理化性質(zhì)及養(yǎng)分環(huán)境，為篩選適宜的粉壟深松措施提供了理論支撐,，也為研究深耕對(duì)鹽分遷移和土壤結(jié)構(gòu)優(yōu)化的長(zhǎng)期影響提供參考,。該工作的第一作者為石河子大學(xué)水利建筑工程學(xué)院碩士生李智杰、通訊作者為石河子大學(xué)水利建筑工程學(xué)院劉洪光教授（第二位次）和新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第三師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所王譚剛（第三位次）,。該研究獲得了國(guó)家自然科學(xué)基金（52069026,，U1803244）新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)（2020DB001，021BC003）和新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第三師（KY2021GG11）的聯(lián)合支持,。

（通訊員：劉洪光 郜建銳 鞏芮君）