覆盖措施对土壤碳氮及夏玉米产量和水氮利用的影响

垄作覆膜和秸秆覆盖有利于提高作物产量和降雨利用效率, 但覆盖对土壤碳、氮变化的影响仍不清楚。本文设置2年田间试验, 共3种处理: 垄作覆膜(RFM)、平作覆盖秸秆(SM)和平作不覆盖(NM), 研究覆盖措施对土壤碳、氮及夏玉米产量和水、氮利用效率的影响。结果表明: 与NM相比, RFM处理的5 cm 和10 cm 土壤温度分别显著提高0.5~1.0 ℃和0.2~0.7 ℃ (P<0.05), 加速了土壤有机碳分解, 显著减少土壤有机碳含量4.2% (P<0.05), 增强土壤呼吸速率33.2% (P<0.05); 而SM处理5 cm和10 cm土壤温度分别显著降低0.2~1.5 ℃和0.5~1.0 ℃ (P<0.05), 土壤有机碳含量增加21.3% (P<0.05), 土壤呼吸速率降低44.0% (P<0.05)。RFM处理中垄沟的土壤硝态氮含量大幅度降低(P<0.05), 而SM处理增加了0~80 cm土层土壤硝态氮含量(P<0.05), 减少了深层土壤硝态氮含量; SM和RFM最高分别增加土壤含水率23.8%和15.2% (P<0.05)、玉米氮素吸收增加37.6%和11.3% (P<0.05)。SM和RFM的地上部干物质积累、氮素收获指数以及作物耗水量均提高, 夏玉米产量分别提高16.8%和9.2% (P<0.05)、水分利用效率分别提高13.0%和9.1% (P<0.05)。覆盖秸秆通过增加土壤水分、有机碳含量和氮的有效性, 提高了夏玉米产量和水以及氮吸收利用效率, 是适合半干旱黄土高原雨养农业的有效覆盖方法。