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土壤紧实度是衡量土壤紧实程度的指标,一般用容重表示。土壤紧实度提高,土壤硬度也增大。土壤硬度以土壤强度或土壤机械阻力或阻抗或或贯入阻力表示。土壤紧实度对植物生长和作物产量的影响是关注的问题。重型农业机械和其他耕作措施等人为因素以及土壤干旱等自然因素都会使土壤紧实度产生变化,从而影响植物的生长和作物的产量。本文对这一问题的 研究状况作一概述。

土壤紧实度对植物生长的影响

对植物地上部分的影响

土壤紧实度对植物地上部分生长影响的研究有不同的结果 ,生长在紧实度高土壤中的植物无论是株高还是地上部干物质量都较生长在紧实度低的土壤中的低。这种影响甚至在先进片叶完全展开之前,即幼苗生长仍依靠种子储藏物阶段发生。高土壤紧实度对植物地上部分生长的影响不仅表现在叶片扩展速度减慢,而且表现在单叶面积减小和叶片厚度变薄,叶片变薄可能是栅栏组织细胞变短的结果。但不明显。甚至有的研究者认为对地上部没有影响。造成这些不同结果的原因虽然与植物种类有关,较主要原因可能是土壤水分的差异。许多研究者认为紧实度对植物的影响是间接的,可能是通过改变土壤的水肥气热状况起作用的。如叶片生长的变化往往是由于紧实度引起土壤水分亏缺程度所致。紧实的干旱土壤通常也有高机械阻力,很难区分是土壤水势的影响还是机械阻力的影响。

对根的影响

土壤紧实度对根生长的影响的研究结果较为一致,即在紧实土壤中根系生长速度减慢。机械阻力使根伸长速度减慢主要原因有二:一是分生组织细胞分裂速度减慢；二是细胞长度缩短。土壤机械阻力引发根部产生激素,调节了根部伸长速度也是原因之一。

土壤紧实度与根系的水肥吸收

根系吸水能力决定于土壤导水率、根系导水率和单位体积土壤中的根长即根长密度。紧实可以提高土壤的导水率,特别是在土壤干旱条件下紧实可以大大提高土壤的非饱和导水率。干旱条件下 ,根土界面阻力通常是限制根对土壤水分吸收的主要阻力。在疏松土壤中的根虽然生长很快,但由于根土接触面和根与土壤液相接触不足,根的导水率很小,因而根系吸收水分和养分的能力受到限制。

根土界面阻力尤其容易在特别砂性和疏松土壤中发生。在特别砂性和疏松土壤中,由于根土界面阻力阻止土壤水分向根表面运动,因而根表皮细胞中水分平衡被打破,细胞收缩,根土界面阻力进一步扩大。土壤紧实度也影响根系对营养的吸收,总的趋势是紧实度高有利于根系对营养的吸收,至少对单根是如此。有报道指出,生长在缺镁土壤中的燕麦可采用压紧土壤的方法提高其根对镁的吸收能力,从而使燕麦的生长速度提高许多倍;生长在低磷土壤中的玉米,如果不扰动土壤,则玉米生长很好,但如果土壤被犁过,则玉米显示出严重的缺磷症。生长在紧实土壤中的小麦根变短变粗 ,因而其与土壤的接触变得紧密,同时根分泌大量粘性物质使根土紧密相连,这种紧密的接触可以有效地提高根系对土壤中难溶性营养物质的吸收。土壤容重从两方面影响根系吸收水分和营养元素的能力,一方面容重大,根土接触紧密,使较多水分和营养元素进入根生长区,从而提高单根的吸收能力;另一方面则由于高容重会降低总根量,以至总的吸收量还是有减少。但地上部的生长量也 减小,所以吸收的水肥相对可以满足地上部生长的需要。