覆盖措施对土壤碳氮及夏玉米产量和水氮利用的影响

作者：王真; 孙军; 杜娅丹; 孙丹; 甘海成; 牛文全^*

来源：中国生态农业学报（中英文）, 2022, 30(06): 913-923.

• 夏玉米
• 覆盖措施
• 土壤有机碳
• 土壤硝态氮
• 土壤CO2排放
• 产量
• 水氮利用效率

垄作覆膜和秸秆覆盖有利于提高作物产量和降雨利用效率,但覆盖对土壤碳、氮变化的影响仍不清楚。本文设置2年田间试验,共3种处理:垄作覆膜(RFM)、平作覆盖秸秆(SM)和平作不覆盖(NM),研究覆盖措施对土壤碳、氮及夏玉米产量和水、氮利用效率的影响。结果表明:与NM相比, RFM处理的5 cm和10 cm土壤温度分别显著提高0.5～1.0℃和0.2～0.7℃(P<0.05),加速了土壤有机碳分解,显著减少土壤有机碳含量4.2%(P<0.05),增强土壤呼吸速率33.2%(P<0.05);而SM处理5 cm和10 cm土壤温度分别显著降低0.2～1.5℃和0.5～1.0℃(P<0.05),土壤有机碳含量增加21.3%(P<0.05),土壤呼吸速率降低44.0%(P<0.05)。RFM处理中垄沟的土壤硝态氮含量大幅度降低(P<0.05),而SM处理增加了0～80 cm土层土壤硝态氮含量(P<0.05),减少了深层土壤硝态氮含量;SM和RFM最高分别增加土壤含水率23.8%和15.2%(P<0.05)、玉米氮素吸收增加37.6%和11.3%(P<0.05)。SM和RFM的地上部干物质积累、氮素收获指数以及作物耗水量均提高,夏玉米产量分别提高16.8%和9.2%(P<0.05)、水分利用效率分别提高13.0%和9.1%(P<0.05)。覆盖秸秆通过增加土壤水分、有机碳含量和氮的有效性,提高了夏玉米产量和水以及氮吸收利用效率,是适合半干旱黄土高原雨养农业的有效覆盖方法。

• 单位
  中国科学院水利部水土保持研究所; 西北农林科技大学; 建筑工程学院