半干旱区地表覆盖方式对土壤水温效应及玉米产量的影响

为探索吉林省半干旱区水分高效利用、玉米增产的栽培技术模式,采用不同覆盖材料进行为期4 a(2018-2021年)的大田试验,设置无覆盖(CK)、普通地膜覆盖(CM)、降解地膜覆盖(DM)和秸秆覆盖(SM)4个处理,研究不同覆盖方式对土壤水分、土壤温度、玉米生长发育及产量和水分利用效率的影响.结果表明:玉米生育期内土壤贮水量时空变化与当年的降雨时空分配有关,垂直空间上20～60 cm 土层土壤贮水量显著高于0～20 cm,处理间土壤贮水量SM＞CM＞DM＞CK;耕层0～20 cm 土壤温度随玉米生育时期推进呈先升后降的变化趋势,随土层深度的增加逐渐降低,降低幅度呈CM＞SM＞DM＞CK的变化趋势.地表覆盖具有调节土壤温度的作用,与CK相比,CM和DM使5、6月土壤温度分别提升2.12、1.71℃和2.07、1.52℃,SM下降了 1.72、1.01℃;与5、6月气温相比,地膜覆盖每日土壤温度较气温提升2.2～3.2℃,秸秆覆盖降低0.3～0.6℃,8、9月覆盖土壤温度下降幅度低于气温;与无覆盖(CK)相比,CM和DM处理4 a平均增产8.59％和14.10％,SM减产8.96％,水分利用效率CM和DM提高10.3％和15.6％,秸秆覆盖降低8.4％;玉米产量与5、6、8、9月以及5、10、15、20 cm 土壤温度呈极显著正相关(P＜0.01),与0～20 cm 土层、R1期土壤贮水量呈极显著负相关(P＜0.01).降解地膜覆盖具有保墒、升温、增产、水分利用高效且环保等多重作用,可在半干旱区水分高效玉米增产栽培中进行推广.