半干旱區旱地不同覆蓋種植方式玉米田的土壤水分和產量效應探討

趙福林 王祥 楊嘉應 李暉

摘 要 為了對半干旱區旱地不同覆蓋種植方式玉米田的土壤水分進行探討，對全膜雙壟溝播、全沙覆蓋和裸地的土壤水分變化、垂直變化和年際變化進行了測定。探討結果顯示：全膜雙壟溝播對玉米田的土壤水分條件改善比較明顯，為玉米正常生長提供了充足的水分。在玉米生長過程中全膜雙壟溝播的耗水量最多，裸地的耗水量最少，土壤貯水量與之相反。經過反復研究發現，全膜雙壟溝播在水分、產量和水分利用率上較其他兩者高。由此可見，在半干旱區使用全膜雙壟溝播種植方式可以提高玉米的產量。

關鍵詞：半干旱區；種植方式；土壤水分；產量；探討

中圖分類號：S513 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.26.024

半干旱地區農田地下水埋藏的比較深，農田的水分來源主要有降水和土壤水等。半干旱區域降水比較少，玉米的水分主要來源于土壤水，土壤水是否充足直接影響了玉米的產量。土壤水分是玉米正常生長的重要條件，地面水和地下水互相循環和降水補充地下水的過程會因為種植方式和農田形式等因素發生變化[1]。下面對不同覆蓋種植方式對玉米田的土壤水分和產量進行研究。

1 材料與方法

1.1 研究材料

選擇某半干旱區旱地作為研究對象，該地區的海拔為2072 m，全年的平均氣溫是5.8℃，全年輻射量為6204MJ/m2，全年光照時間超過2600 h，屬于中溫帶半干旱氣候。此區域玉米一年一熟，沒有任何灌溉措施，玉米生長需要降水補充。此地區年降水量為452 mm，7-9月降水比較多。試驗區域土壤為黃棉土質，土層平均容重為

1.32 g/cm3，農田間的持水量是22.43%，玉米凋零系數是6.8%。

試驗人員對此區域的氣象資料進行了統計和分析，分析結果發現：2013年該區域全年降水量為356.8 mm，與多年相比降水量大大降低，季節存在分配不均勻的現象，在5-10月為降雨多發時間，其余時間降雨比較少。2014年該區域全年降水量為380.2 mm，在7-8月降雨量較大。

1.2 試驗設計和研究方法

此次試驗將春玉米作為研究對象，春玉米品種是龍丹2號，使用隨機設計的方法，設計全膜雙壟溝播、全沙覆蓋和裸地3個處理，每個處理過程需要重復進行3次，3種處理使用寬窄行種植的方式，區域面積為35 m2，種植密度為65000株/hm2。在試驗開始后不能進行種植操作，將肥料撒在種植行間，施肥量為：氮肥215 kg/hm2，五氧化二磷140 kg/hm2，鉀肥125 kg/hm2，所有化肥在播種之前作為底肥一次性投入。全膜雙壟溝播的具體處理內容為：在第1年開始播種前，在處理好的農田上使用起壟器起雙壟，大壟的寬度為65 cm，高度為12 cm，小壟的寬度為35 cm，高度為17 cm，兩壟之間的寬度不能超過4 cm，對地面進行地膜覆蓋，地膜的厚度為0.006 mm，在每年播種開始前地膜需要全部進行更換，將玉米種子播種在壟中間，2株玉米的間距控制在25～35 cm；全沙覆蓋的具體處理內容為：處理的沙石粒徑在2～9 mm，覆蓋的厚度為4 cm，在試驗進行中不能進行更換操作。詳見表1。

1.3 試驗測定指標和測定方法

第一，歲土壤含水量進行測定。在試驗過程中每15 d對土壤的含水量進行測定，測定深度在10～35 cm的使用烘干的方法進行測定，如果測定深度超過35 cm則需要使用中子水分儀進行測定。需要取10個不同深度的土壤進行測定，測量步長要在30 cm以上。每個區域內測定一個位點，之后根據相關公式對土壤的含水量進行測定。

第二，對玉米的產量進行測定。在所有玉米成熟后對不同種植方式的玉米產量進行計算。

2 結果與分析

2.1 半干旱區旱地不同覆蓋種植方式玉米田土壤貯水量的季節變化

使用不同覆蓋種植方式玉米田的土壤水分季節變化的差異比較顯著，并且土壤貯水量的季節變化和玉米生育期及全年的降水量有著一定的關系。全膜雙壟溝播對地表進行全部覆蓋，從而杜絕土壤中的水分出現蒸發的現象；同時，降水通過集水面聚集在壟溝中，為玉米補充所需水分。在玉米拔稈前，全膜雙壟溝播在土壤貯水量比全沙覆蓋和裸地的土壤貯水量高很多，達到了非常顯著的水平。在玉米拔稈之后玉米在溫度較高的條件下快速生長，水分蒸發和蒸騰的現象增加，玉米的根系對土壤水分進行了充分的利用，全膜雙壟溝播和全沙覆蓋土層的貯水量明顯降低，裸地土層的貯水量比全膜雙壟溝播和全沙覆蓋高。在7月和8月是降雨的多發時間，降水量明顯增多，但全膜雙壟溝播和全沙覆蓋土層的貯水量仍然比播種前低很多，這種情況說明土壤水分的補給量小于土壤水分消耗量，裸地種植方式玉米生長速度比較慢，消耗土壤水分的量比較少，在此期間，土壤貯水量有所增加。在玉米灌漿后，全膜雙壟溝播、全沙覆蓋和裸地的土壤貯水量不斷減少，裸地的地面沒有采取任何覆蓋措施，玉米的冠層比較小，沒有良好的遮陰效果，在此期間裸地的土壤貯水量下降程度比全膜雙壟溝播、全沙覆蓋較大。

2.2 半干旱區旱地不同覆蓋種植方式玉米的耗水量和產量

全膜雙壟溝播、全沙覆蓋和裸地的玉米耗水量和產量的差異比較明顯。試驗結果顯示全膜雙壟溝播玉米的耗水量比裸地的耗水量高10.10%，全沙覆蓋玉米的耗水量比裸地高1.5%，三者之間有明顯的差異。全膜雙壟溝播和全沙覆蓋玉米生長旺盛、灌漿比較充分產量明顯高于裸地產量。詳見表2。

3 結語

本文對半干旱區旱地不同覆蓋種植方式玉米田的土壤水分和產量進行了探討，設計了相關的試驗，試驗結果表明：使用全膜雙壟溝播覆蓋的種植方式玉米在生長期間的水分比較充足，且玉米產量比全沙覆蓋和裸地高。

參考文獻

[1]夏芳琴，姜小鳳，董博，等.不同覆蓋時期和方式對旱地馬鈴薯土壤水熱條件和產量的影響[J].核農學報，2014，28（7）：1327-1333.

（責任編輯：劉昀）