半干旱区旱地不同覆盖种植方式玉米田的土壤水分和产量效应探讨

赵福林 王祥 杨嘉应 李晖

摘 要 为了对半干旱区旱地不同覆盖种植方式玉米田的土壤水分进行探讨，对全膜双垄沟播、全沙覆盖和裸地的土壤水分变化、垂直变化和年际变化进行了测定。探讨结果显示：全膜双垄沟播对玉米田的土壤水分条件改善比较明显，为玉米正常生长提供了充足的水分。在玉米生长过程中全膜双垄沟播的耗水量最多，裸地的耗水量最少，土壤贮水量与之相反。经过反复研究发现，全膜双垄沟播在水分、产量和水分利用率上较其他两者高。由此可见，在半干旱区使用全膜双垄沟播种植方式可以提高玉米的产量。

关键词：半干旱区；种植方式；土壤水分；产量；探讨

中图分类号：S513 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.26.024

半干旱地区农田地下水埋藏的比较深，农田的水分来源主要有降水和土壤水等。半干旱区域降水比较少，玉米的水分主要来源于土壤水，土壤水是否充足直接影响了玉米的产量。土壤水分是玉米正常生长的重要条件，地面水和地下水互相循环和降水补充地下水的过程会因为种植方式和农田形式等因素发生变化[1]。下面对不同覆盖种植方式对玉米田的土壤水分和产量进行研究。

1 材料与方法

1.1 研究材料

选择某半干旱区旱地作为研究对象，该地区的海拔为2072 m，全年的平均气温是5.8℃，全年辐射量为6204MJ/m2，全年光照时间超过2600 h，属于中温带半干旱气候。此区域玉米一年一熟，没有任何灌溉措施，玉米生长需要降水补充。此地区年降水量为452 mm，7-9月降水比较多。试验区域土壤为黄棉土质，土层平均容重为

1.32 g/cm3，农田间的持水量是22.43%，玉米凋零系數是6.8%。

试验人员对此区域的气象资料进行了统计和分析，分析结果发现：2013年该区域全年降水量为356.8 mm，与多年相比降水量大大降低，季节存在分配不均匀的现象，在5-10月为降雨多发时间，其余时间降雨比较少。2014年该区域全年降水量为380.2 mm，在7-8月降雨量较大。

1.2 试验设计和研究方法

此次试验将春玉米作为研究对象，春玉米品种是龙丹2号，使用随机设计的方法，设计全膜双垄沟播、全沙覆盖和裸地3个处理，每个处理过程需要重复进行3次，3种处理使用宽窄行种植的方式，区域面积为35 m2，种植密度为65000株/hm2。在试验开始后不能进行种植操作，将肥料撒在种植行间，施肥量为：氮肥215 kg/hm2，五氧化二磷140 kg/hm2，钾肥125 kg/hm2，所有化肥在播种之前作为底肥一次性投入。全膜双垄沟播的具体处理内容为：在第1年开始播种前，在处理好的农田上使用起垄器起双垄，大垄的宽度为65 cm，高度为12 cm，小垄的宽度为35 cm，高度为17 cm，两垄之间的宽度不能超过4 cm，对地面进行地膜覆盖，地膜的厚度为0.006 mm，在每年播种开始前地膜需要全部进行更换，将玉米种子播种在垄中间，2株玉米的间距控制在25～35 cm；全沙覆盖的具体处理内容为：处理的沙石粒径在2～9 mm，覆盖的厚度为4 cm，在试验进行中不能进行更换操作。详见表1。

1.3 试验测定指标和测定方法

第一，岁土壤含水量进行测定。在试验过程中每15 d对土壤的含水量进行测定，测定深度在10～35 cm的使用烘干的方法进行测定，如果测定深度超过35 cm则需要使用中子水分仪进行测定。需要取10个不同深度的土壤进行测定，测量步长要在30 cm以上。每个区域内测定一个位点，之后根据相关公式对土壤的含水量进行测定。

第二，对玉米的产量进行测定。在所有玉米成熟后对不同种植方式的玉米产量进行计算。

2 结果与分析

2.1 半干旱区旱地不同覆盖种植方式玉米田土壤贮水量的季节变化

使用不同覆盖种植方式玉米田的土壤水分季节变化的差异比较显著，并且土壤贮水量的季节变化和玉米生育期及全年的降水量有着一定的关系。全膜双垄沟播对地表进行全部覆盖，从而杜绝土壤中的水分出现蒸发的现象；同时，降水通过集水面聚集在垄沟中，为玉米补充所需水分。在玉米拔秆前，全膜双垄沟播在土壤贮水量比全沙覆盖和裸地的土壤贮水量高很多，达到了非常显著的水平。在玉米拔秆之后玉米在温度较高的条件下快速生长，水分蒸发和蒸腾的现象增加，玉米的根系对土壤水分进行了充分的利用，全膜双垄沟播和全沙覆盖土层的贮水量明显降低，裸地土层的贮水量比全膜双垄沟播和全沙覆盖高。在7月和8月是降雨的多发时间，降水量明显增多，但全膜双垄沟播和全沙覆盖土层的贮水量仍然比播种前低很多，这种情况说明土壤水分的补给量小于土壤水分消耗量，裸地种植方式玉米生长速度比较慢，消耗土壤水分的量比较少，在此期间，土壤贮水量有所增加。在玉米灌浆后，全膜双垄沟播、全沙覆盖和裸地的土壤贮水量不断减少，裸地的地面没有采取任何覆盖措施，玉米的冠层比较小，没有良好的遮阴效果，在此期间裸地的土壤贮水量下降程度比全膜双垄沟播、全沙覆盖较大。

2.2 半干旱区旱地不同覆盖种植方式玉米的耗水量和产量

全膜双垄沟播、全沙覆盖和裸地的玉米耗水量和产量的差异比较明显。试验结果显示全膜双垄沟播玉米的耗水量比裸地的耗水量高10.10%，全沙覆盖玉米的耗水量比裸地高1.5%，三者之间有明显的差异。全膜双垄沟播和全沙覆盖玉米生长旺盛、灌浆比较充分产量明显高于裸地产量。详见表2。

3 结语

本文對半干旱区旱地不同覆盖种植方式玉米田的土壤水分和产量进行了探讨，设计了相关的试验，试验结果表明：使用全膜双垄沟播覆盖的种植方式玉米在生长期间的水分比较充足，且玉米产量比全沙覆盖和裸地高。

参考文献

[1]夏芳琴，姜小凤，董博，等.不同覆盖时期和方式对旱地马铃薯土壤水热条件和产量的影响[J].核农学报，2014，28（7）：1327-1333.

（责任编辑：刘昀）