耕作深度及秸秆还田对农田黑土土壤供水能力及作物产量的影响

黑土是我国重要的农田土壤,耕作深度和秸秆还田是影响黑土生产力的重要因素。此研究利用一个三年的田间试验,分析了耕作深度和秸秆还田深度对玉米和大豆产量的影响,并探讨了其影响机制。试验采用裂区设计,主处理包括浅耕0～15 cm（D15）,中浅耕0～20 cm（D20）,深耕0～35 cm（D35）和深耕0～50 cm（D50）,副处理对照和秸秆还田（+S）。结果表明增加耕作深度能够增加玉米和大豆的产量,并在D35处理达到了最大值,分别为8 999 kg·hm-2和2 424 kg·hm-2,说明耕作深度是影响作物产量的一个重要因子。每个耕作深度又裂区为是否秸秆还田,即增加了D15+S,D20+S,D35+S,D50+S处理,与非秸秆还田处理相比,当秸秆还田深度≤20 cm时,作物产量降低了10.62%16.81%,而当还田深度≥35 cm时,作物产量提高了2.25%7.29%,说明秸秆还田深度是影响秸秆还田效果的重要因素,D35+S处理作物的产量达到了最大值。与D15+S相比,D20+S,D35+S,D50+S,0～15 cm土层土壤含水量增加了7.81%12.63%,作物的出苗率增加了11.42%16.94%,土壤的供水量增加6.71%10.43%,其中D35+S的效果最佳,说明上述因素是能够调控秸秆还田效果;虽然D50+S也能够增加作物产量,但是增加了作业成本,同时不利于保水。因此,在典型黑土区为了提高粮食产量,提高大气降水的利用效率,推荐的耕作深度是0～35 cm配以全层秸秆深混还田。