保护性耕作对旱作农田土壤水肥调控效应及春玉米产量的影响

黄土高原作为我国北方重要的旱作农区,由于降雨稀少,加之传统耕作方式使耕地质量下降、水土流失加剧、生态环境恶化。通过改变耕作模式来改变农田生态环境,降低农业生产导致的水土流失,提高旱地农业生产力和水分利用效率,增强旱地农田土壤对外界不良环境侵蚀影响的抵抗力,以探索制定黄土高原地区春玉米保护性耕作技术模式。 试验于2006-2009年在陕西省黄陵县连续进行,设置了保护性耕作(NT)、传统耕作+秸秆还田(TS)和传统耕作(CT)3种耕作模式,通过对农田土壤水分、养分效应和春玉米产量等指标的测定,研究黄土高原旱区农田不同耕作方式对春玉米生长及土壤水肥的影响。主要研究结论如下: (1)连续4年的试验结果表明,NT处理下土壤水分状况整体好于TS处理好于CT处理。2008年,与CT相比,春玉米播种前,土壤含水量均表现为NT>TS>CT;拔节期,NT处理平均较CT高出3.6%;灌浆期,各土层NT和TS处理土壤含水量较CT增幅均在10%以上;NT处理0-200cm土壤储水量平均高出TS处理1.3-8.5%,高出CT处理2.3-10.0%。2009年,春玉米拔节期,NT处理0-200cm土壤含水量平均较CT高出7.07%;大喇叭口期,整个土层土壤含水量分别平均较TS和CT处理增加了3.12%和27.02%。春玉米前3个关键生育时期土壤储水量均以NT处理最高,NT处理在0-200cm平均较CT高出219.66mm;春玉米收获后,NT和TS较CT分别增加了7.65%和2.33%。 (2)与CT相比,NT处理提高了春玉米乳熟期、成熟期和收获后0-20cm土层土壤有机质含量,春玉米全生育时期有机质含量平均增加了14.63%;20-40cm,整个生育时期NT处理有机质含量增加了8.76%。NT处理提高了春玉米大喇叭口期至收获后0-20cm土壤碱解氮含量平均增加了12.89%,除了大喇叭口期和乳熟期外,NT处理20-40cm土壤碱解氮含量平均增加了3.98%。NT处理提高了春玉米大喇叭口期至收获后0-20cm土层土壤速效磷含量增加了9.30%;20-40cm,NT处理整个生育时期土壤速效磷含量平均增幅为30.26%。NT处理整个生育时期0-20cm土层土壤速效钾含量平均增加了11.12%;20-40cm,NT处理土壤速效钾含量平均增加了13.41%。 (3)与CT相比,NT处理提高了春玉米的穗长、穗粗、穗行数、行粒数、穗粒数和千粒重,以NT处理下BJG处理效果最好,NT处理下春玉米单株和大田产量增产均在25.00%以上,BJG增幅高达42.00%,BJG处理较BO和CO增产幅度分别为4.00%和16.00%。