渭北旱地春玉米不同栽培模式的蓄水保墑與增產效應研究.pdf

1、旱作農田作物生產對自然降雨依賴性較強，充分利用自然降水是作物生產的主要研究課題。春玉米是渭北旱地主要糧食作物之一，玉米栽培采用一年一熟制，生產存在著長達7個月的休閑期。該時期降雨量約占全年總降雨量的30％，是旱區(qū)重要的農業(yè)水資源。該區(qū)春玉米生產土壤耕作以翻耕處理為主，使土壤水分蒸散加劇，不利于降雨的高效利用。不合理施肥也是作物產量低而不穩(wěn)的主要原因，影響土壤的可持續(xù)生產，降低農田土壤的可持續(xù)生產力。為了探索不同栽培模式的產量與水分效應，

2、于2013-2016年在渭北旱地玉米田進行栽培模式比較試驗，試驗共設置了6個處理，分別為:翻耕(CT)、免耕(NT)、深松(ST)3種耕作栽培模式，和3種耕作與施肥組合栽培模式:翻耕+低肥(LCT)、免耕+高肥(HNT)、深松+平衡施肥(BST)，研究不同栽培模式下春玉米休閑期蓄水效應以及生育期耗水特性，試驗取得了如下研究進展:
　　(1)春玉米田休閑初期土壤水分均處于不同程度的虧缺狀態(tài)，且休閑期降雨偏低，對土壤水分虧缺補償并不明

3、顯。秸稈覆蓋保護性耕作土壤蓄水保墑能力提高明顯，NT、ST較CT增加休閑末期土壤蓄水11.91mm和13.66mm，蓄墑率分別提升38.5％和56.9％。同時秸稈覆蓋深松有利于降雨的入滲，并且ST蒸發(fā)抑制率高于NT。因此，休閑期保護性耕作能有效提高土壤蓄水保墑能力，同時認為秸稈覆蓋深松為本區(qū)玉米休閑期較為適合的休閑期保護性耕作方式。
　　(2)對土壤水分進行分析發(fā)現(xiàn)深松、免耕均能顯著提高玉米全生育期平均土壤蓄水量(p＜0.05)，

4、與翻耕比較全生育期土壤蓄水量平均提高27.4mm、15.1mm，并且提高了水分利用效率和降雨利用效率。翻耕+低肥、免耕+高肥，施肥均降低了生育期土壤水分儲量，與翻耕、免耕比較，全生育期土壤蓄水量平均降低7.8mm、10.9mm，深松與平衡施肥組合栽培模式對土壤水分儲量無明顯降低作用。
　　(3)通過對不同栽培模式下養(yǎng)分比較分析發(fā)現(xiàn)秸稈還田保護性耕作能有效提高土壤有機質含量，同時施用化學肥料能有效促進土壤有機質的形成，對土壤培肥具有

5、一定的作用。對土壤速效養(yǎng)分進行分析發(fā)現(xiàn)，氮肥和鉀肥對土壤速效氮、鉀的補充比較明顯，磷肥卻無明顯補充作用，土壤中速效磷含量主要受耕作影響較大，且本研究中以深松磷素釋放能力更強。同時也發(fā)現(xiàn)本研究中三種耕作施肥模式下氮、磷肥偏生產力與農學效率隨著施肥量的增加有明顯降低趨勢，并且氮肥施用量高于150kg/hm2，磷肥施用量高于120kg/hm2時肥料偏生產力與農學效率下降最為明顯，減少肥料的施用有利于作物對化學肥料的充分利用，但肥料施用量過低不

6、利于農田養(yǎng)分平衡，并且無肥區(qū)深松提高了作物對土壤養(yǎng)分的吸收，本研究中深淞與平衡施肥組合是6種栽培模式中肥料與土壤養(yǎng)分充分利用，并且基本滿足農田養(yǎng)分平衡的栽培模式。
　　(4)深松能有效提高春玉米產量，與翻耕耕作方式進行比較，兩年產量分別提高492kg/hm2、489kg/hm2，增產率分別為6.0％和5.4％。深松+平衡施肥組合栽培模式與免耕+高肥組合栽培模式產量無明顯差異，較翻耕+低肥組合栽培模式產量分別提高973 kg/hm2

7、、1260kg/hm2，增產10.7％和13.9％。單位面積穗數是影響作物產量提高的主要因素，在春玉米種植密度相同的條件下，提高雙穗率，減少空桿率能有效提高玉米籽粒產量。因此HNT與BST均能有效提升玉米籽粒產量，是由于單位面積穗數與穗粒數的提高。對凈收益進行分析，HNT凈收益最高，BST次之，LCT最低，即與傳統(tǒng)栽培模式比較HNT2年較LCT平均增收2064元/公頃，BST由于種植成本的增加并未表現(xiàn)出凈收益的增加。
　　綜上所述