巴西甘蔗种植：机械化与人工收割对土壤压实及产量的四年追踪研究

为探究机械化收割对甘蔗土壤压实及产量的影响，研究人员开展四年对比研究，发现产量随种植时间线性下降，四年后趋于稳定。

　　巴西是世界上最大的甘蔗生产国，机械化管理提高了甘蔗的生产效率。然而，机械作业的强度会导致土壤压实（soil compaction），这限制了作物生产力的提升和生长周期。在收割作业中，重型机械在不适宜的湿度条件下在地面行驶，进一步压实了土壤。本研究在四年的收割期内，对采用人工和机械化收割方式的不同产区的土壤压实情况和甘蔗生产力进行了评估。在种植后、收割后，以及收割行和行间采集土壤穿透阻力（soil penetration resistance）样本。对数据进行统计分析，并计算土壤穿透阻力和生产力变量随时间变化的皮尔逊系数（Pearson's coefficient）。研究发现，无论采用何种管理方式，农业区域都存在土壤穿透阻力，机械主要影响表层土壤（0 至 0.3 米）。在收割的第一年，机械化系统使土壤穿透阻力增加了 270%，而人工收割方式仅增加 75%。人工收割管理的圆锥指数（cone index）与机械化收割系统相近，土壤穿透阻力增加了 14%。在 0.3 米以上深度，人工和机械化管理区域的土壤压实情况没有显著差异。两种收割方式下，甘蔗生产力均随种植时间呈线性下降（人工收割r²为 0.90，机械化收割r²为 0.97），这表明，无论采用何种收割模式，甘蔗生产力在生产四年后趋于稳定。