耕作方式对麦-玉轮作农田固碳、保水性能及产量的影响

[目的]农田固碳保水性能是影响作物产量的关键因素,研究耕作方式对耕层(0-20 cm)土壤碳、水含量和产量的影响,为选择适宜该地区的最佳耕作措施提供参考.[方法]保护性耕作长期定位试验始于2002年,种植制度为冬小麦-夏玉米一年两熟,两季秸秆全量粉碎(3～5 cm)还田,试验设传统翻耕、深松、旋耕和免耕4种耕作方式.对2015-2016年作物生长各时期土壤有机碳含量、土壤含水量、碳水储量、产量和等价产量等进行了测定.[结果]不同处理麦-玉轮作农田0-20 cm土层有机碳含量有所不同.耕作措施对土壤有机碳含量有显著(P＜0.05)影响,表现为深松和免耕能显著增加0-10 cm土层有机碳含量,且以深松效果最为显著(P＜0.05).与传统翻耕相比,免耕和旋耕降低了10-20 cm土层土壤有机碳含量;深松比传统翻耕显著(P＜0.05)增加了小麦季土壤有机碳含量,玉米季没有显著性差异(P＜0.05).0-10 cm土层,玉米季旋耕和免耕处理的土壤含水量高于深松和传统翻耕;在10-20 cm土层小麦季免耕处理土壤含水量高于其他三种耕作方式.产量结果表明,深松能有效增加作物的有效穗数、穗粒数和千粒重,进而增加籽粒产量和周年等价产量;免耕显著(P＜0.05)降低了亚表层(10-20 cm)有机碳含量,降低穗粒数和千粒重,不利于作物增产.两年小麦玉米单作产量和周年等价产量均表现为深松＞传统翻耕＞旋耕＞免耕.[结论]深松能有效促进耕层土壤有机碳积累和保水性能提高,增加作物的有效穗数、穗粒数和千粒重,从而增加产量;免耕显著(P＜0.05)提高了表土层(0-10 cm)碳储量,有助于增强耕层土壤的保水性能.