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深松方式对夏玉米农田土壤蓄水库容及根系空间分布的影响

孙武  姜雯  
【摘要】:【研究背景】长期小麦播前浅旋耕和玉米播前免耕耕作方式导致犁底层加厚,土壤容重增加,阻碍了降水的快速入渗,易形成地表径流,土壤水库容严重减少,限制了根系的生长。本试验旨在探索小麦季不同耕作模式下,夏玉米播前不同的深松方式对土壤水库容及玉米根系生长和分布的影响的研究,明确半干旱易湿区夏玉米播前农田土壤蓄水扩容和根系优化调控耕作制度。【材料与方法】在小麦玉米秸秆全量还田下设置6个冬小麦-夏玉米年内轮耕处理:旋耕-免耕(对照)、旋耕-行间深松、旋耕-行上深松、深松-免耕、深松-行间深松、深松-行上深松,于2016年冬小麦播前及2017年夏玉米播前进行耕作处理,在2017年夏玉米收获期进行土壤取样,夏玉米拔节期和开花期进行根取样。对土壤物理特征、土壤水库容、农田耗水特性、玉米根系、产量和水分利用效率进行比较分析。【结果】小麦季深松条件下,各处理间40-50cm田间持水量差异达到显著水平,与玉米季免耕相比,玉米季行间深松显著降低了40-50cm土层的田间持水量(-10.31%)。小麦季深松条件下,玉米季各处理间拔节-开花期棵间蒸发,苗期-开花期土壤耗水量差异显著,与玉米季免耕和行间深松相比,玉米季行上深松拔节-开花期棵间蒸发增加显著(+16.13%,十56.52%)。与玉米季免耕相比,苗期-拔节期,玉米季行上深松土壤耗水量比免耕显著增加40.91%,拔节期-开花期,玉米季行上深松和行间深松土壤耗水量显著增加6.17%和6.60%。小麦季深松条件下,玉米季各处理间地上第二层气生根夹角差异显著,其中玉米季行间深松地上第二层气生根夹角比玉米季行上深松显著增加28.63%。拔节期,小麦季深松下玉米季各处理间0-15cm和30-45cm土层根干重密度差异显著,其中与玉米季免耕和行上深松相比,玉米季行间深松显著增加了0-15cm土层的根干重密度(+142.42%,+92%),与玉米季免耕相比,玉米季行间深松和行上深松显著降低了30-45cm土层的根干重密度(-60.32%,-85.71%)。开花期,植株中心土深25cm处,小麦季深松+玉米季行上深松根表面积密度大于0.055 cm~2/cm~3,根长密度大于0.32 cm/cm~3。【结论】小麦季深松+玉米季行间深松可以增加玉米地上第二层气生根夹角及0-15cm土层的根干重密度,增加抗倒伏性,小麦季深松+玉米季行上深松可以促进玉米根系下扎。

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