裸岩石砾地生态恢复工程中覆土厚度对作物生长的影响（英文）

作者：张扬; 李占斌^*; 韩霁昌; 李鹏; 李娟

来源：Journal of Resources and Ecology, 2018, 9(05): 484-492.

• 覆土厚度
• 夏玉米
• 物理性质
• 生理特性

为研究裸岩石砾地生态修复工程中覆土厚度对农作物生长的影响机制,对2010~(–2)015年夏玉米的生理特性进行了分析研究。试验布设在裸岩石砾上,共进行了6种不同厚度的覆土处理,分别为:30(C30),40(C40),50(C50),60(C60),80(C80)和100 cm(C100)。对土壤物理性质及相关作物生理特性和产量数据进行了分析研究,结果表明:(1)覆土层土壤容重随着作物种植年限的增加,及覆土厚度的增加而增加,土壤容重与覆土厚度呈对数相关关系。土壤沉降深度与覆土厚度之间的相关关系也有类似趋势,两者的关系也可用对数函数来描述(R~2=0.91)。(2)覆土厚度对夏玉米高度及作物叶绿素含量(SPAD值)有显著影响。在各处理中,拔节期和孕穗期的作物生长速率均高于孕穗期至灌浆期。经过两年的耕作利用后,C50处理的作物平均株高分别比C30,C40,C60,C80和C100处理高8.16%,3.32%,3.39%,9.86%和7.55%,不同处理方式之间的株高差异显着(p<0.05)。在抽穗期,SPAD值最高,经过两年的耕作使用后,C50处理的最高值为298.41。(3)覆土厚度对夏玉米的产量和水分利用效率(WUE)具有显著影响。试验期间,C50处理的平均作物产量和水分利用效率值最高分别为4614.12 kg ha~(–2)和13.57kg ha~(–2) mm~(–1)。C50处理在2010~(–2)015年多年平均水分利用效率显著高于其他处理。综上,裸岩石砾地覆土厚度50 cm时能够满足农作物生长需求,这种处理中的所有农作物生长指标都优于其他覆土厚度。研究成果为裸岩石砾地区土地整治和生态修复工程提供了科学依据,同时,在农业生态环境脆弱且耕地资源相对紧缺的非洲,该研究对于改善当地农业生态环境,增加耕地资源和农业收入具有重要的借鉴意义。

• 单位
  中国科学院; 西安理工大学; 黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室