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晋西旱塬区干旱少雨,抗旱、保水是提高该区农业生产水平的重要任务。覆盖耕作是干旱、半干旱和半湿润易旱区对土壤进行保护性管理的有效手段,通过采取少免耕、深松、辅之以覆盖措施,实现对旱地土壤环境因子水肥气热的调控,从而达到土壤环境质量的可持续良性循环,实现农作物高产、稳产的目的。本文通过10年的覆盖耕作试验,对土壤水分及玉米水分利用进行了系统的研究和分析,得到以下主要结论: 1.覆盖耕作能有效避免翻耕过程中造成的土壤水分损失,抑制土壤水分蒸发,促进降水入渗,增加土壤储水量。特别是在玉米苗期,耕层保持了较高的土壤含水率;随着玉米生长发育,覆盖耕作对土壤水分的影响作用逐渐减弱。随土体深度的增加覆盖耕作对土壤水分的影响减弱。与常规耕作方式相比,随着秸秆覆盖量增加,土壤水分增加。不同降水年型,覆盖耕作对土壤水分影响的变化总体趋势基本一致,但干旱年型覆盖耕作的效果更明显。 2.覆盖耕作可以增加土壤有效水分,10年平均结果,耕层土壤总有效水量免耕覆盖(10500kg/hm~2)比常规耕作高42.4%,比免耕无覆盖高28.8%。土壤有效水量随秸秆覆盖量的增加而增加。覆盖耕作对于增加土壤有效水分,在不同年型之间存在差异,表现为正常年型作用不突出,干旱年型和特干旱年型效果较好。 3.与常规耕作相比,覆盖耕作可以在一定程度上减少玉米蒸散量,但差异不大。从秸秆覆盖量看,总体上随着秸秆量的增加,玉米的蒸散量减少。免耕覆盖可以有效减少土壤蒸发,增加玉米蒸腾量,并随着秸秆量的增加效果越明显。蒸发强度和耗水强度以常规耕作最高,免耕覆盖措施可以降低蒸发强度。不同年型覆盖耕作措施对玉米耗水特征,整体上看,正常年型玉米全生育期耗水最多,干旱年型次之,特干旱年型最少,在玉米播种—出苗阶段表现尤为明显。 4.覆盖耕作明显延长了玉米播种-出苗、出苗-拔节时间,拔节后对生育时期影响不明显。随着覆盖量增加,生育时期也越长。秸秆覆盖增加春旱年份的玉米出苗率,随着覆盖量增加,作用越明显。覆盖耕作明显降低玉米苗期和拔节期株高、茎粗与叶面积系数,且随着秸秆覆盖量增加,这种效应越明显。在抽雄期秸秆覆盖增加玉米株高、茎粗与叶面积系数,均以秸秆覆盖(7500kg/hm~2)最高。 5.覆盖耕作增加玉米产量,随覆盖量增加,产量增加。不同年型之间均以免耕秸秆覆盖量7500kg/hm~2至10500kg/hm~2处理玉米产量最高,常规耕作和免耕无覆盖最低。特干旱年型增产率最高,免耕覆盖(7500kg/hm~2)比常规耕作玉米产量提高了72.96%,干旱年型与正常年型增产率差异不明显,玉米产量分别提高了23.30%和29.68%。从田间生产实际考虑,秸秆覆盖量(7500kg/hm~2)为最佳覆盖量。 6.覆盖耕作可以有效地提高降水生产率,各种年型下均为随秸秆覆盖量增加,降水生产率提高;年降水生产率和玉米生育期间降水生产率的变化趋势一致。免耕覆盖(7500kg/hm~2)与免耕覆盖(10500kg/hm~2)最高,免耕无覆盖降水生产率最低。干旱年型降水生产率高于正常年型和特干旱年型。覆盖耕作水分生产率明显高于常规耕作,随着秸秆量的增加而提高。10年平均,免耕覆盖(10500kg/hm~2)最高,较最低的免耕无覆盖和常规耕作提高42.52%和40.99%。正常年型以免耕覆盖(7500kg/hm~2)最高,较最低的免耕无覆盖提高36.54%;干旱年型免耕覆盖(10500kg/hm~2)最高,较最低的常规耕作提高37.14%;特干旱年型,以免耕覆盖(10500kg/hm~2)