轮耕条件下土壤改良及春玉米增产增收效果研究

针对旱作区长期采用单一的土壤耕作方式造成的土壤结构变差及作物生长发育受限等问题，研究由免耕、深松及翻耕组成的不同轮作模式对干旱区春玉米土壤肥力及产量的影响具有重要生产意义。于2014—2016年在兰州市榆中县清水驿乡孟家山村玉米田开展连续免耕 (NT)、连续深松 (ST)、连续翻耕 (PT)、深松、免耕及深松轮耕(ST/NT/ST)、免耕、免耕和深松轮耕 (NT/NT/ST)、翻耕、免耕及翻耕轮耕 (PT/NT/PT)、翻耕、免耕及深松轮耕 (PT/NT/ST)和深松、翻耕及深松轮耕 (ST/PT/ST)8种耕作模式试验，测定8种耕作模式下的土壤孔隙度、土壤养分、干物质和玉米产量，并分析其经济效益。结果表明：在0～60 cm土层，随着土层的增加土壤孔隙度表现为先降后增，以20～40 cm土层的土壤孔隙度最低。5种轮耕措施较耕作前均能增加土壤孔隙度，以ST/PT/ST轮耕模式最优，其次为ST/NT/ST，较PT提高了1.24%、0.25%；土壤养分含量在0～20 cm土层均高于20～40 cm土层，其中，0～20 cm土层免耕与深松进行轮耕下土壤全氮、全磷含量较高，以ST/NT/ST全氮、磷含量最高，20～40 cm土层，对土壤全氮、全磷含量显著影响，翻耕与深松轮作促进了速效氮、磷、钾的提高，以ST/PT/ST速效氮、磷、钾含量高，免耕土壤有机质含量较其它耕作方式低，其余土壤养分指标为表层富集，下层匮乏；轮耕模式较单一的耕作方式更能促进玉米干物质的累积，其中以ST/NT/ST与PT/NT/PT耕作下玉米干物质高，频繁的翻耕(PT)不利于玉米的生长；3年产量相比，8种耕作模式中，ST/NT/ST处理下玉米产量显著高于其它处理(ST/NT/ST>NT/NT/ST>ST/PT/ST>ST>NT>PT/NT/ST>PT/NT/PT>PT)。较单一耕作(NT、ST、PT)，ST/NT/ST处理下玉米产量提高了5.97%、3.56%、15.75%；且以ST/NT/ST经济效益最高。结论：深松、免耕及深松轮耕有利于改善耕层结构和提高土壤养分，增产增效显著，为旱作区春玉米农田适宜的轮耕模式。