2023年7月31日，“塔河流域土地开发与农业资源调查”项目中国农业科学院农业资源与农业区划研究所塔河流域土壤资源科考队，开始了为期一个月的第二次野外土壤调查。本次调查主要在巴音郭楞蒙古自治州、和田地区展开，目的是了解影响南疆农业发展、生态环境建设的主要土壤限制因素。科考队通过野外土壤剖面实地取样、现场测试关键土壤属性、询问农户、采集土壤样品实验室测试等方式对土壤资源及其与农业生产、生态环境的关系进行深入调查探究。

图1 科考队现场工作照片

按照预定科考路线，8月3日科考队来到了地处巴音郭楞蒙古自治州西部、天山南麓、塔里木盆地北缘的轮台县。这里是古西域都护府所在地，塔里木河由西向东横贯县境南部，境内可垦地达541万亩，其中优质易开发的一、二级荒地达81.2万亩。

科考队对轮台县南侧沙漠公路旁的毛拉依能塔木一个预设样点进行调查时，当地农户提出样点处的籽棉产量只有350kg/亩，而相距不到500米的另外一块地的籽棉产量却有450kg/亩。导致两块块棉花地产量出现显著差异的原因是什么？科考队随即对两块棉花地进行了对比考察，发现两者的地势地貌相同，位于塔里木河冲积平原上，成土母质均为河流冲积物，均是从草甸土开垦出来的耕地，品种、施肥、灌水等栽培措施也一样，周围栽植有玉米。二者每年均灌水13次，施用尿素、磷酸二氢钾等肥料，采用二铵、有机肥做底肥。但是两块地的土壤剖面形态特征有着显著的不同：

样点1（N41.1008，E84.2083，海拔934m）：耕作层厚度为25cm，稍坚实，弱发育的块状和团粒结构，壤土，多量粒间孔隙；25cm以下很坚实，无结构、壤土、无孔隙，少量淡黄色锈纹锈斑，通体有腐烂芦苇根。

图2  样点1土壤剖面及景观照片

样点2（样点1的对比样点）（N41.0995，E84.2181，海拔932m）：耕作层厚度58cm，弱发育块状结构和团粒结构，壤土，多量粒间孔隙和少量管状孔；58cm以下很坚实，无结构、壤土、少量管状孔，有大量锈纹锈斑，通体有腐烂芦苇根。

图3  样点2土壤剖面及景观照片

对比发现，样点1与样点2的显著差异是，样点1土壤发育不完全，未进行过深翻，耕作层浅，25cm以下土壤的水气通透气性很差；样点2经过了深翻，耕作层深厚，紧实土层的出现深度显著大于样点1，相差了33cm。由此可见两块棉花地产量出现较大差异的原因主要是对比样地进行了深翻，明显改善了土壤的结构和质量，提高了作物产量。

8月5日，科考队在位于巴州焉耆县的第二师二十七团四连开展科学考察工作时，再次发现了相同现象。科考队对作物产量差距较大的两块样地进行了土壤采样和剖面形态特征分析，结果如下：

样点3（N41.9922，E86.5223，海拔1054m）：耕作层厚度约30cm，坚实，块状结构，壤土，少量管状孔和中量粒间孔；30-60cm为紧实层，极坚实，楔形、棱块结构，黏壤土，几乎无孔隙；60cm以下为湿润砂壤土，有锈纹绣斑。30cm以下出现盐斑，水分越来越多。

图4  样点3土壤剖面及景观照片

样点4（样点3的对比样点）（N41.9712，E86.5270，海拔1052m）：小麦收割完成后复播白菜，耕作层厚度达45cm，稍坚实，除块状结构外，更多是团粒、团块结构，壤土，0-14cm为多量粒间孔和中量管状孔，14-45cm为中量管状孔；45-68cm为紧实层，极坚实，呈片状结构，壤土，有少量管状孔；68cm以下为细砂土。45cm以下出现盐斑，有锈纹绣斑。

图5  样点4土壤剖面及景观照片

据二十七团农发中心技术人员介绍，样点3小麦亩产仅400kg，而样点4可达650kg/亩。对比发现，两者的品种、施肥、灌水等栽培措施均相同，但样点3耕作层较薄，为30cm左右，而样点4耕作层厚度达到45cm。两者的耕作层以下均有厚度不等的紧实层，紧实层水分不能畅通，从而阻断了盐分随水下移，盐分在此积累，灌水后在强烈的地表蒸发下，盐分又随水上移，造成盐碱危害，对于作物生长不利。但由于样点4土壤开垦时间长，进行过深翻，土壤紧实层上界下移，对作物生长影响减小，从而获得了相对可观的作物产量，亩产比样点3高250kg。

值得注意的是，样点3虽然目前产量不理想，但其紧实层以下土壤结构发育良好，若同样通过深翻方式将紧实层打破，很有可能获得更高产量。

以上科考过程中发现的两个对比案例，再一次证实了深翻对改善土壤质量、提高作物产量的重要作用。据此可见，通过重构土体构型，部分新疆耕地的作物产量还可以进一步提高。