旱地玉米秸稈覆蓋對(duì)土壤水分的影響

旱地玉米秸稈覆蓋對(duì)土壤水分的影響

用稻草覆蓋可以增加土壤的填充間隙，抑制土壤含水量的蒸發(fā)，使覆蓋土壤水分比傳統(tǒng)的耕作土更多。為了進(jìn)一步探討旱地玉米秸稈覆蓋對(duì)土壤水分的影響,山西省土壤肥料工作站從1992年開(kāi)始,在長(zhǎng)治縣設(shè)置了不同覆蓋形式的對(duì)比試驗(yàn)示范,對(duì)其保墑效果進(jìn)行了對(duì)比分析。現(xiàn)著重將不同覆蓋條件下的保墑效果比較分析如下。一、材料和方法1.不同覆蓋形式土壤含水量比較根據(jù)研究項(xiàng)目要求,1992年開(kāi)始在晉東南長(zhǎng)治縣北樓底村設(shè)置了半耕覆蓋對(duì)比田土壤含水量比較以及不同覆蓋形式土壤含水量比較。定點(diǎn)在蔭城鎮(zhèn)行馬村設(shè)置了玉米秸稈半耕覆蓋、玉米秸稈地膜二元覆蓋、地膜覆蓋比較試驗(yàn),在西池鄉(xiāng)小河村定點(diǎn)調(diào)查了特殊干旱條件下土壤水分情況及對(duì)玉米生長(zhǎng)的影響。2.采樣方法北樓底試驗(yàn)點(diǎn)分別于玉米播種期、苗期、拔節(jié)期取樣;西池小河、蔭城行馬村試驗(yàn)點(diǎn)根據(jù)年內(nèi)干旱情況連續(xù)取樣;用酒精燃燒法快速測(cè)定土壤含水量。二、結(jié)果討論1.秸稈覆蓋對(duì)土壤保水效果的影響(1)秸稈覆蓋保墑的理論依據(jù)在玉米生長(zhǎng)葉片合攏前,土壤水分的損失主要以蒸發(fā)為主,這個(gè)階段半耕覆蓋田處于半遮陰狀態(tài),既可有效地抑制土壤水分的蒸發(fā),又使降水通過(guò)秸稈滲漏地表,增加了降水入滲率,進(jìn)一步提高水分的利用率;同時(shí),與常規(guī)耕作相比,秸稈覆蓋后能更有效地避免和減少降水對(duì)地表的直接濺擊,降水入滲快,地表徑流少,保護(hù)地表減少龜裂和板結(jié);同時(shí),秸稈和根茬的腐解也有利于土壤中微生物的活動(dòng),使土壤密度和孔隙度更趨合理。(2)旱地玉米秸稈半耕覆蓋具有明顯的保墑效果與常規(guī)耕作田相比,旱地玉米秸稈半耕覆蓋具有明顯的保墑效果。據(jù)1992年—1993年在長(zhǎng)治縣的八義鎮(zhèn)北樓底村,對(duì)旱地玉米整株半耕半覆蓋試驗(yàn)的玉米各個(gè)生育期不同土層含水量測(cè)定:苗期0～10cm土壤含水量比對(duì)照平均增加6.95%,0～50cm平均增加2.65%;拔節(jié)期0～10cm半耕覆蓋田土壤含水量比對(duì)照增加6.05%,0～50cm平均增加1.90%;抽穗期0～10cm半耕覆蓋田土壤含水量比對(duì)照增加2.3%,0～50cm平均增加1.3%;全生育期0～10cm半耕覆蓋田土壤含水量比對(duì)照增加4.75%,0～50cm平均增加1.85%。從玉米生長(zhǎng)不同時(shí)期看土壤含水量變化:苗期0～50cm土壤含水量比對(duì)照平均增加2.65%,拔節(jié)期平均增加1.9%,抽穗期增加了1.3%。2.長(zhǎng)期干旱條件下,土壤含水量半耕覆蓋與對(duì)照田相結(jié)合,效果好(1)在持續(xù)干旱情況下秸稈覆蓋的保墑效果與常規(guī)耕作田差異不明顯在長(zhǎng)期土壤通體干旱情況下,半耕覆蓋隨著旱情加劇,土壤含水量接近于無(wú)覆蓋的同類(lèi)土壤,其保墑效果差異減少。1997年長(zhǎng)治縣遭受到有史以來(lái)的特大干旱,全年降水量?jī)H為318mm,是歷年平均降水550mm的55%,其中4月份降水30.1mm,5月份降水18.0mm,6月份降水28.8mm,7月份降水12.0mm。為調(diào)查覆蓋在干旱條件下的保水效果,連續(xù)3次定點(diǎn)在長(zhǎng)治縣西池鄉(xiāng)小河村對(duì)半耕覆蓋對(duì)比田進(jìn)行了測(cè)定。結(jié)果表明:0～30cm土壤含水量半耕覆蓋田比對(duì)照田在6月10日時(shí)高2.1%,而在6月22日高1.4個(gè)百分點(diǎn),7月2日相比相差0.6%。(2)在特殊干旱條件下,秸稈覆蓋能延緩旱情的影響在長(zhǎng)期干旱條件下,雖地表有無(wú)秸稈覆蓋對(duì)土壤含水量的影響已無(wú)多大差異,但在干旱加劇的過(guò)程中,半耕覆蓋條件下的土壤含水量能更有效地供給作物生長(zhǎng)所需要的水分,同樣提高了植株的抗旱能力,延緩了旱情。據(jù)1997年7月18日、8月6日、8月21日連續(xù)3次對(duì)處于長(zhǎng)期干旱條件下的植株綠葉片數(shù)的調(diào)查,半耕覆蓋田7月18日植株綠葉片數(shù)比對(duì)照多1.8片,8月6日多0.8片,8月21日多1.1片。3.不同秸稈覆蓋對(duì)土壤含水量的影響旱地玉米半耕覆蓋中,秸稈的覆蓋量對(duì)土壤保墑效果具有直接影響。一般情況下,土壤含水量隨秸稈覆蓋量的增大而增加。1993年秋,在八義鎮(zhèn)北樓底村設(shè)置了每0.067hm4.秸稈覆蓋與地膜覆蓋結(jié)合,有利于玉米早發(fā)秸稈覆蓋與地膜覆蓋同樣能起到保持土壤水分的作用,但二者的區(qū)別在于:地表覆蓋秸稈后,雨水能夠穿過(guò)秸稈空隙而向下滲透到土壤中,地膜覆蓋地表后盡管增溫保墑效果明顯,但是覆蓋后影響雨水的下滲,易形成地表徑流,降低了土壤的蓄水能力。另一方面,由于地膜的增溫效應(yīng)可促進(jìn)玉米早發(fā),相應(yīng)地消耗了土壤中大量的水分,往往對(duì)處于長(zhǎng)期干旱中的玉米生長(zhǎng)產(chǎn)生不利影響,導(dǎo)致伏旱加重,出現(xiàn)植株早衰現(xiàn)象。如果將秸稈覆蓋與地膜覆蓋有機(jī)地結(jié)合起來(lái),使地膜的增溫與秸稈的前期降溫的不利因素得到互補(bǔ),形成秸稈、地膜二元覆蓋,就能創(chuàng)造適合玉米生長(zhǎng)的水、肥、氣、熱等多方面的有利條件。1997年在蔭城鎮(zhèn)行馬村連續(xù)兩次測(cè)定結(jié)果基本一致(詳見(jiàn)表1)。測(cè)定結(jié)果表明:半耕覆蓋保墑效果最好,其次是秸稈地膜二元單層覆蓋。秸稈地膜二元雙層覆蓋由于其地膜下面埋有秸稈,在長(zhǎng)期干旱情況下,秸稈受高溫腐爛時(shí)反而要吸收土壤中水分,形成與作物爭(zhēng)奪水分的矛盾,所以,這種雙層覆蓋保墑效果不如地膜覆蓋。三、不同覆蓋物對(duì)旱情下玉米生長(zhǎng)情況的保水作用秸稈覆蓋具有明顯的節(jié)水保墑效果,與常規(guī)耕作田相比,玉米全生育期0～50cm土壤含水量平均增加1.85%,這對(duì)于旱地玉