提升雨养夏玉米-冬小麦两熟体系生产力和土壤硝态氮累积的最优耕作模式

摘要：

[目的]研究耕作模式对旱地雨养夏玉米-冬小麦(以下简称玉-麦)两熟体系生产力的影响,并对深松、翻耕在轮耕模式中的作用进行评价.[方法]定位试验于2015—2021年在中国农业科学院洛阳旱农试验基地进行.设置夏免耕秋免耕(SNAN)、夏深松秋免耕(SSAN)、夏免耕秋3年免耕1年翻耕(SNA3N1P)、夏深松秋3年免耕1年翻耕(SSA3N1P)和传统夏秋季均翻耕(CT) 5种耕作模式,调查了玉米、小麦的产量和水分利用效率,2020年测定了玉米收获期0—40 cm土层土壤容重、养分含量和酶活性,以及2019—2020年度小麦收获期0—380 cm土层的硝态氮累积量.[结果]1)与CT处理相比,SNAN、SSAN、SNA3N1P和SSA3N1P处理的玉米、小麦和周年产量分别显著提高了28.4％～33.5％、23.7％～25.0％和27.1％～30.3％,水分利用效率分别显著提高了19.6％～39.2％、20.2％～29.3％和29.5％～34.5％,0—5 cm和20—40 cm土层土壤容重显著降低,0—5 cm土层的有机质含量以及0—40 cm多数土层的全氮、有效磷、速效钾含量和脲酶、蔗糖酶活性均显著提高;0—80 cm土层硝态氮累积量显著提高了44.3％～104.8％,120—380 cm土层硝态氮累积量显著降低了22.1％～34.1％.2)与夏免耕(SN)处理相比,夏深松(SS)处理对玉米和小麦产量没有显著影响,但显著降低了玉米水分利用效率,提高了10—20 cm土层有机质含量、0—20 cm土层全氮含量、0—5 cm和10—20 cm土层有效磷含量、10—20 cm土层速效钾含量、5—40 cm土层脲酶活性、0—40 cm土层蔗糖酶活性,也提高了20—40 cm土层容重和0—380 cm土层硝态氮累积量.3)与秋免耕(AN)处理相比,秋3年免耕1年翻耕(A3N1P)处理降低了0—5 cm土层的土壤养分含量,增加了5—20 cm各土层有机质含量、5—40 cm各土层速效钾含量、0—40 cm各土层脲酶和蔗糖酶活性;SN处理下的小麦水分利用效率6年均值显著提高了7.1％,SS处理下0—380 cm土层的硝态氮累积量显著降低了12.4％.4)虽然SSA3N1P处理的产量和水分利用效率与其他轮耕模式无显著差异,但其改善土壤性状和提高根层(0—80 cm)、降低深层(120—380 cm)土壤硝态氮累积量的效果最优.[结论]夏深松相比夏免耕、秋季3年免耕1年翻耕相比秋免耕均可改善土壤性状.夏深松秋3年免耕1年翻耕的改土、增产增效和优化土壤硝态氮分布的效果总体最优,是适宜雨养玉-麦两熟体系的耕作模式.

关键词：耕作模式、雨养旱地、夏玉米、冬小麦、产量、水分利用效率、土壤性状、硝态氮

所属期刊栏目：29

分类号：S153.6;S513;S274.1

资助基金：国家重点研发计划;河南省旱地绿色智慧农业特色骨干学科群建设项目

在线出版日期：2023-05-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：614-627