黄土旱塬区不同覆盖措施对土壤水分及冬小麦水分利用效率的影响

田间试验研究了不同覆盖措施对冬小麦农田土壤含水量及小麦生长状况和水分利用效率的影响。试验包括4个处理:作物生育期秸秆覆盖600 kg/ha(M600)、秸秆覆盖300 kg/ha(M300)、地膜覆盖(PM)和无覆盖处理(CK)。结果表明:覆盖处理下的土壤贮水量均高于不覆盖,M600处理能显著增加土壤含水量(0～1 m和0～2m),显著性水平P(0.01,秸秆覆盖量越大,保水效果越好,整个生育期内,0～1m土层土壤平均贮水量M600较CK提高了12%,0～2 m土层土壤平均贮水量M600较CK提高了13.6%。其中秸秆覆盖处理能明显增加产量,m300处理的增产效果表观上高于M600处理,但差异不显著,M300处理能明显增加水分利用效率(P(0.05),而地膜覆盖的增产效果不明显。

覆盖方式对玉米农田土壤水分、作物产量及水分利用效率的影响

为了加深对地面覆盖措施保墒增产机理的认识,通过大田试验,对黄土高原南部旱塬区秸秆和地膜两种覆盖方式下玉米农田土壤水分动态、作物产量形成和水分利用效率进行了分析。结果表明:在试验年份,与不覆盖相比,秸秆覆盖后玉米生育期内土壤储水量提高了5.2%～8.4%(P<0.05),籽粒产量和水分利用效率分别降低了7.8%和3.5%;而地膜覆盖下土壤储水量的差异不显著,但显著提高了产量构成指标,其籽粒产量和水分利用效率分别较对照提高了14.1%和10.6%(P<0.05),显示后者抑制土表蒸发所增加的土壤水分更多地、更有效地被作物根系吸收利用了。从产量形成和水分利用效率角度分析,本地区旱作玉米农田使用地膜覆盖有较好的保墒增产效果。

秸秆覆盖对旱作冬小麦农田土壤呼吸、作物产量及经济环境效益的影响

基于2009—2011年田间试验,研究了黄土旱塬区不同秸秆覆盖措施下冬小麦农田土壤呼吸和小麦产量变化,计算了生产每千克籽粒产量下土壤CO2的释放量,并以此比较了处理间的经济环境效益值。试验包括4个处理：无覆盖对照（CK）、全年9 000 kg·hm^-2秸秆覆盖（M9000）、全年4 500 kg·hm^-2秸秆覆盖（M4500）和夏闲期秸秆覆盖（SF）。结果表明：冬小麦生育期内土壤CO2累积释放量在处理间无显著差异,但第1年生育期为14.92-17.43 t（CO2）·hm^-2,显著高于第2年[12.95-13.69 t（CO2）·hm^-2]（P〈0.05）,处理和年份的交互作用不显著。与CK（产量5.03 t·hm^-2）相比,秸秆覆盖降低了作物产量,其中M9000（4.71 t·hm^-2）与CK差异显著。经济环境效益值计算结果显示,冬小麦生育期内生产每千克籽粒释放2.96-3.16 kg CO2,处理间无显著差异。从各处理平均值看,小麦产量以及经济环境效益值均存在显著的年际差异,降水偏少的第1年度作物产量（4.60-4.98t·hm^-2）显著低于降水相对丰富的第2年度（4.50-5.47 t·hm^-2）,但经济环境效益值（3.03-3.69 kg·kg^-1、2.45-2.88kg·kg^-1）结果相反。处理和年份对作物产量和经济环境效益值具有显著的交互影响,在缺水年份秸秆覆盖能够提高作物产量,M9000处理具有最优的经济环境效益;而在丰水年份,秸秆覆盖导致产量显著下降,CK具有更好的经济环境效益。

黄土旱塬区不同覆盖措施对冬小麦农田土壤呼吸的影响

采用田间试验研究了黄土旱塬区不同覆盖措施下的冬小麦农田土壤呼吸日变化和季节变化特征.试验包括4个处理:作物生育期秸秆覆盖600 kg.hm-2(M600)、秸秆覆盖300 kg.hm-2(M300)、地膜覆盖(PM)和无覆盖处理(CK).结果表明:冬小麦农田土壤呼吸速率从播种至返青之前呈下降趋势,处理间没有显著差异;越冬后土壤呼吸速率迅速提高,至拔节期最高.与CK相比,3个覆盖处理在越冬至成熟期间均显著促进了土壤CO2的释放,其中PM与其他处理间的差异达到极显著水平.全生育期M600和M300处理土壤呼吸速率平均分别为1.47和1.52μmol CO2.m-2.s-1,较CK(1.38μmol CO2.m-2.s-1)分别提高了6.6%和10.2%;PM处理土壤呼吸速率平均为3.63μmol CO2.m-2.s-1,较CK提高了163%.CK处理土壤呼吸日变化呈单峰曲线,峰值出现在12:00左右,秸秆覆盖后峰值时间推迟到14:00左右;PM处理土壤呼吸日变化特征在拔节期与对照相似,在成熟期则呈双峰曲线,峰值分别出现在12:00和16:00左右.土壤呼吸速率与土壤温度和土壤水分分别呈指数和抛物线式相关.