晋北半干旱区免耕对土壤水、玉米生长和水分利用的影响

本研究针对晋北地区土壤沙化、退化等问题，以旱作农田为研究对象，采墩田间定位研究方法。2004年4月至2006年10月，在山西省大同市浑源县神溪灌溉试验站，对传统翻耕（C0）、留荐免耕（C1）和覆盖免耕（C2）3种耕作方式下的土壤温度、土壤水分、玉米生长和水分利用等变化规律进行研究，获得以下初步结论。 一、不同免耕方式对土壤温度的影响是不同的。与传统翻耕（C0）相比，留茬免耕（C1）土壤温度前期略有降低，后期升高，但差异很小。而覆盖免耕（C2）在玉米生长前期可显并降低土壤温度，尤其是拔节期以前，拔节期以后，玉米叶片增多，其降温幅度减小，到了玉米叶片全部覆盖地表时，降温幅度更小，甚至略高于翻耕（C0），并且这种筹异随着土壤深度加深逐渐减小。从日变化看，覆盖免耕（C2）与传统翻耕（C0）相比，从日变化看，覆盖免耕（C2）与传统翻耕（C0）相比，白大具有降温作用，夜间具有保温效应，白天筹异较大，夜间差异较小。 二、不同耕作方式对土壤水分动态变化影响不同。在2004年玉米生长发育初期阶段（5～6月），3种耕作方式0～280cm土壤平均水分含量为传统翻耕（C0）＞留茬免耕（C1）≈覆盖免耕（C2），剑了中后期覆盖免耕（C2）＞留茬免耕（C1）≈传统翻耕（C0）。在2005利2006年玉米生长季，由于覆盖免耕具有较高的初始含水量，同时地表覆盖有效降低了土表水分蒸发，所以覆盖免耕（C2）在整个生长季土壤水分含量均高于其它2个处理。任玉米非生长季，土壤水分平衡主要受降水和地表蒸发的影响，留茬免耕（C1）和翻耕（C0）筹异不大，覆盖免耕（C2）由于地表秸杆覆盖，有效地抑制了土壤水分蒸发，提高了土壤休闲蓄水量，与传统翻耕（C0）相比，在2004～2005年休闲季（0～100cm深度）多蓄水8.8mm，在2005～2006年休闲季，多蓄水11.3mm。 三、不同耕作方式改变了土壤水热状况，从向对玉米的生长发育造成了不同影响。与传统翻耕（C0）相比，覆盖免耕（C2）春季土壤温度同升缓慢，造成玉米出苗缓慢，出苗率降低、苗期生长较弱、生育期滞后、株高较小、光合、蒸腾作用变弱。到了拔节期以后由于土壤温度不再是生长发育限制因子，土壤水分对于玉米生长发育起到关键作用，覆盖免耕（C2）玉米长势逐渐超过翻耕（C0），具体表现在株高变高，玉米叶片光合和蒸腾速率增加。就产量来看，与传统翻耕相比，覆盖免耕玉米百粒重提高，果穗粗壮、秃顶变短、籽粒产量以及地上部分干物质产量明显提高；留茬免耕与传统翻耕相比，对玉米生长发育造成的影响不大。 四、不同耕作疗式改变了玉米耗水规律。在苗期和拔节期覆盖免耕（C2）显著降低了农田蒸散量，就整个生育期米看，在2004和2005年覆盖免耕（C2）ET和Kc均较其它2种耕作方式显著降低，在2006年干旱年份，3种处理ET差异不大。与传统翻耕（C0）相比，免耕提高了玉米产量，降低了玉米耗水，水分利用效率显著提高，其中覆盖免耕（C2）提高幅度较大，2005和2006年分别提高了24.9％、24.8％。