摘要
黑土退化威胁着我国粮食安全。长期以来传统的翻耕处理导致黑土微团聚体增加，孔隙度降低，排水和保水能力变弱，易随水流失，肥力下降，土壤板结。而不同的耕作措施对土壤理化性质影响不一，探究耕作方式对土壤性质的影响是一项解决农田黑土退化的重要措施。 本试验以黑龙江省哈尔滨市双城区东官镇农田黑土为研究对象，以传统耕作方式深翻(DN)为对照，研究免耕(NN)、旋耕(RN)、深松(SN)对土壤理化性质及对玉米叶片PSⅡ功能的影响，结合不同耕作方式对玉米生长特性的影响，为挖掘适合东北黑土的最佳耕作方式提供理论依据及基础数据支持。结论如下: (1)不同耕作方式对黑土物理性质的影响 不同耕作方式对土壤物理性状影响最为显著，在雨水较充足的6、8、9月份，相比深翻处理，免耕和旋耕处理更有利于耕层水分的保持，而深松处理有利于水分的入渗。在降雨量较少的7月份，与深翻处理相比，深松处理更有利于水分的保持。免耕处理会降低浅层（10cm处）土壤温度，其它耕作处理温度差异不显著。免耕处理人为扰动较少，相比其它处理，其0-15cm土壤紧实度和容重明显较高，深松处理耕层土壤的容重和紧实度较低。经深松和免耕处理后大于0.25mm团聚体偏多且团聚体稳定性偏高。 (2)不同耕作方式对黑土养分的影响 不同耕作方式对土壤养分指标影响差异较大，且不同时期土壤养分受耕作方式的影响不同，土壤速效磷、速效钾、全磷的含量都以深翻处理为最低。不同耕作处理后，土壤全氮、缓钾及有机质的变化没有明显趋势。各时期土壤pH均为深翻处理最大，深松、旋耕、免耕处理pH缓冲力较强，pH偏小且变化不明显。 (3)不同耕作方式对玉米叶片PSⅡ功能的影响 免耕处理后玉米叶片VJ和VI均高于其它处理，说明免耕处理PSⅡ反应中心光化学活性较低。免耕处理下玉米叶片VK、 VL均高于其它处理，表明免耕处理不仅降低了玉米叶片PSⅡ反应中心受体侧的电子传递，还降低了玉米PSⅡ反应中心供体侧放氧复合体OEC的功能，从而降低了其叶片PSⅡ反应中心光化学活性。深松处理后的PIABS和PI total和ETo/RC相对其它处理较高，表明深松处理可加强玉米叶片的PSⅡ反应中心活性。免耕处理后的玉米叶片的DIo/RC与TRo/RC均高于其它处理，说明与深松、旋耕、深翻处理相比，免耕处理PSⅡ反应中心的功能较弱。 (4)不同耕作方式对苗期玉米生长特性的影响 不同耕作处理对玉米生长特性的影响不同，相对其它耕作处理，免耕处理后玉米根系的长度、体积、表面积均偏低，而深松处理后根系长度、体积、表面积均偏高。与其它耕作处理相比，免耕处理后玉米苗期地上部分干重和地下部分干重均偏低，深松处理后玉米苗期地上部分干重和地下部分干重均偏高。 综上所述，短期内不同耕作处理方式以深松处理更利于改良土壤结构，提高土壤速效养分，加强玉米叶片PSⅡ反应中心活性，促进苗期玉米生长。相比于深翻处理，免耕和旋耕处理虽然理化性质综合较高，但其土壤紧实度及容重较高，不利于玉米根系生长及苗期玉米干重积累，不同耕作方式对农田黑土的影响有待长期定位研究。
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