保护性耕作下棉花-春玉米轮作对玉米田土壤性状及水分利用效率的影响

为探索棉花-春玉米轮作下，棉花秸秆还田配合耕作措施对土壤性状和玉米水分利用效率的影响，通过4 a大田定位试验，以试验处理前土壤理化性质为参照，研究了翻耕秸秆还田（PT+SR）、旋耕秸秆还田（RT+SR）、翻耕秸秆不还田（PT+NSR）、旋耕秸秆不还田（RT+NSR）、免耕秸秆还田（NT+SR）、免耕秸秆不还田（NT+NSR）对土壤容重、水分、养分、微生物等的影响；不同处理方式对玉米产量、产量构成因素、水分利用效率的影响。结果表明，秸秆还田配合耕作措施可有效降低0～20 cm和20～40 cm土层土壤容重，以PT+SR处理效果最优，与处理前相比，降幅达9.87%和7%。PT+SR处理在玉米生长中后期具有较好的蓄水保墒效应，玉米产量和水分利用效率最高，2 a平均玉米籽粒产量和水分利用效率分别达到了1.29万kg/hm2和2.42 kg/m3。秸秆还田配合耕作措施可有效提高耕层土壤有机碳、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾含量以及真菌、细菌和放线菌数量，其中以PT+SR处理效果最优，分别较试验处理前提高了11.9%、40.5%、32.8%、23.1%、24.6%、74.3%、72.1%和41.9%。通过多年试验证实，在棉花-春玉米轮作区，棉花秸秆还田配合翻耕，可以有效改善土壤物理特性，增加土壤养分含量和有益微生物数量，增强土壤蓄水保墒能力，进而显著提高玉米籽粒产量和水分利用效率。