蘇 玲 王麗學 祁天龍

（1.大連市旅順口區(qū)農業(yè)發(fā)展服務中心 遼寧大連116041；2.沈陽農業(yè)大學 遼寧沈陽110161；3.遼寧省清河水庫管理局有限責任公司 遼寧鐵嶺112003)

0 引言

保護性耕作是對農田實施免耕、少耕以及地表覆蓋等方式，盡可能減少土壤農藝耕作，并把作物殘茬全部或部分覆蓋在地表，以減小土壤水分蒸發(fā)。保護性耕作由于其節(jié)水培肥和增產增收特點被廣泛應用，國內外已有大量研究和應用。研究結果表明：土壤水熱特性及農業(yè)可持續(xù)利用均與耕作方式有較為密切的關系[1][2]。合理的耕作方式可以改善農田土壤特性，提高田間土壤水分的利用效率，有助于保水增產及促進農田生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)[3-6]。因此，通過秸稈還田措施改善土壤結構，進而提高土壤蓄水能力、提高水分利用效率，可有效保障我國糧食安全。

為探索東北遼河平原適宜的覆蓋方式，對照傳統(tǒng)耕作，探討不同覆蓋方式對玉米水分利用效率及產量的影響，以提高農業(yè)資源的利用水平，并促進農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)概況

試驗地點位于沈陽農業(yè)大學水利學院綜合試驗基地。試驗區(qū)以天然降水為主，土壤為草甸土，土壤田間持水率為32.1%。氣象數(shù)據(jù)由試驗區(qū)安裝的氣象自動觀測設備獲取，氣象自動觀測設備可實時監(jiān)測空氣溫濕度、風速和降水量等數(shù)據(jù)資料。

1.2 試驗設計

以玉米為試驗材料，玉米秸稈為覆蓋物。試驗共設6 種處理，分別為傳統(tǒng)耕作、淺松覆蓋、壓實覆蓋、留茬不覆蓋、留茬條帶覆蓋、留茬全覆蓋。具體試驗設計見表1。

表1 試驗方案一覽表

1.3 監(jiān)測方法

含水率采用時域反射儀（TDR）進行監(jiān)測，共監(jiān)測0～10 cm，10～20 cm，20～30 cm，30～40 cm，40～60 cm，60～80 cm 等6 個層次，每7 天為一個周期，每試驗區(qū)3 個重復，雨前雨后加測?？瞄g蒸發(fā)采用自制微型蒸發(fā)器測定。壟臺和壟溝各放置3 個蒸發(fā)器測定數(shù)據(jù)，每天上午8:00 稱其重量。玉米產量用0.1 g 為感量的電子天平秤其百粒重與千粒重等數(shù)據(jù)。

2 結果與分析

2.1 覆蓋方式對土壤含水率的影響

不同處理間土壤水分變化趨勢基本一致，由圖1可以看出：CJG、TG 和YG 三種覆蓋方式下土壤含水率最高，可以有效地保持土壤水分，提高蓄水量；QSG處理土壤含水率變化幅度較小，其水分保持能力相對較強；CG 和DZ 曲線波動性較大，主要是因為受到土壤蒸發(fā)的影響，其土壤水分消耗較大，導致其土壤含水率較小。由此可見，秸稈覆蓋可以提高水分保持能力；在少更和淺松覆蓋綜合作用下，對水分入滲和波動比較穩(wěn)定，能夠滿足作物生長需要。

2.2 覆蓋方式對棵間蒸發(fā)的影響

2.2.1 覆蓋方式對玉米生長期內棵間蒸發(fā)的影響

對不同處理對土壤棵間蒸發(fā)的影響進行分析，如圖2所示，結果顯示土壤棵間蒸發(fā)的變化趨勢為：YG＜CJG＜TG＜CG＜QSG＜DZ，試驗結果表明地表覆蓋密實度是影響土壤水分蒸發(fā)量的主要因素，秸稈殘茬覆蓋能可抑制土壤蒸發(fā)，同時免耕處理的保水效果高于淺松處理。經過分析顯示不同秸稈殘茬覆蓋處理方式間對棵間蒸發(fā)的影響具有顯著性差異?？傊?，YG 對土壤蒸發(fā)的抑制效果最為顯著。

圖1 不同覆蓋方式下的土壤含水率變化曲線

圖2 不同覆蓋方式下玉米生長期內棵間蒸發(fā)變化曲線

2.2.2 覆蓋方式對耗水量的影響

不同處理間耗水的變化趨勢基本一致，秸稈殘茬覆蓋方式在不同的生長期內對作物的耗水量均有影響。由圖3可以看出，在拔節(jié)期和成熟期，QSG 耗水量高于DZ，成熟期內兩者最大差值達到6.59 mm，占DZ耗水量的32%，其他時期均低于DZ，尤其在抽穗期，耗水量差距達到30.73 mm，占DZ 耗水量的39%。通過不同時期與DG 耗水量比較可知，CJG 和YG 在降低作物耗水量方面效果較好。

圖3 不同處理間玉米耗水量變化規(guī)律

2.2.3 棵間蒸發(fā)占作物耗水量的比例

玉米出苗期和拔節(jié)期土壤蒸發(fā)量較大，同時，受到可操作性影響，出苗期和拔節(jié)期時刻利于田間操作，可有效減少土壤蒸發(fā)，為玉米的生長提供適宜的土壤水分環(huán)境。分析詳見圖4。

圖4 土壤蒸發(fā)與玉米耗水關系

2.3 不同覆蓋方式水分利用效率分析

不同覆蓋方式的水分利用效率排序為TG＞QSG＞CG＞DZ＞CJG＞YG。對照傳統(tǒng)耕作，CG、TG 兩種覆蓋方式雖對產量有所影響，但提高了作物生長期內土壤的保水能力，土壤含水率變化緩慢，提高了水分生產利用率。所以，建議采用CG、TG 兩種覆蓋方式。

通過不同覆蓋千粒重比較得出，QSG 優(yōu)于DZ；CG、TG 和CJG 與DZ 相似；YG 差于DZ。說明QSG 能促進作物產量的提高。具體詳見表2。

表2 不同覆蓋水分利用效率一覽表

3 結論

覆蓋雖對水分的即時入滲產生了影響，但是可以提供臨時儲水環(huán)境，延緩水分的蒸發(fā)，提高作物生長期的土壤含水率。CJG 和TG 處理對保持土壤含水率效果最佳；有效抑制土壤棵間蒸發(fā)，并降低作物無效耗水量效果，QSG 處理可提高玉米產量。