耕作方式对土壤水动态变化及夏玉米产量的影响农业工程学报.PDF

第 15 卷 第 3 期 农 业 工 程 学 报 V o l. 15　N o. 3 1999 年 9 月 T ransactions of the CSA E Sep t. 　1999101 耕作方式对土壤水动态变化及夏玉米 产量的影响 许　迪① R. Schm id　A . M erm oud ( 中国水利水电科学研究院) 　　 (瑞士联邦理工学院) 摘　要: 一个连续 2 年的田间耕作试验在夏玉米生长期内完成, 分析对比 3 种不同耕作方式对土 壤水动态变化过程及对作物产量的影响。耕作扰动对土壤水动态变化的影响是明显的, 夏玉米生 长初期免耕下的表层土壤持有较高的水分, 这归因于土壤非耕扰动、冬小麦残茬覆盖以及耕层土 壤孔隙尺度分布的变化; 另一方面, 深松土壤受到耕作活动的强烈干扰, 苗期耕层土壤蓄水明显小 于传统耕作。耕作方式对土壤水差异的影响伴随着作物的生长发育过程显著减弱。深松耕作对作 物根系生长发育状况及作物增产效果的作用是十分显见的。 关键词: 耕作方式; 土壤持水特性; 土壤含水率; 作物根系; 作物产量 农田耕作的目的是建立适宜作物生长的土壤环境条件, 蓄水保墒, 促进作物增产。大量研 究成果[ 1～ 5 ] 表明耕作活动明显地修改了耕层土壤物理性质和水力学特性, 引起土壤持水及导 水能力的改变, 且变化程度取决于耕作方式。本文旨在田间观测和室内试验基础上, 评价比较 ( ) 夏玉米生长期内不同耕作活动 传统耕作、免耕及深松 对耕层土壤持水特性和作物根系生长 发育的影响, 定量描述土壤水动态变化过程, 初步分析不同耕作系统下作物产量间存在差异的 原因。 1　试验处理与方法 1. 1　试验地点 试验地点选择在河北省雄县昝岗乡。多年平均降水 540 mm , 年均气温 12. 1 ℃, 年平均蒸 发量 1200 mm , 无霜期平均为 185 d。该县位于华北太行山脉冲洪积扇平原的中下游, 表层土 质多为砂壤或壤质土。农作物种植方式通常采用冬小麦夏玉米连作模式, 一年种植两季。由于 充沛的降雨多集中在夏季, 故玉米作物生长发育期内一般不需灌溉。表 1 给出试验地点处层状 土壤质地描述和部分理化性质。 1. 2　试验处理 1996 年和 1997 年 6 月中旬先后在雄县试验地点处建立田间耕作试验区。每年实施的 3 ( ) ( ) , 麦收后采用旋耕犁耕翻土壤到 10～ 15 种耕作处理为: 1 传统耕作 CT cm , 播种后耙平压 实土壤; (2) 免耕( ) , 无须耕作直接在麦茬田机播夏玉米; (3) 深松耕作( ) , 先采用凿形深 N T ST 收稿日期:　修订日期: 　 中国欧共体科技合作项目(T S3 CT 930250) 　　①许　迪, 博士, 高级工程师, 副所长, 北京市车公庄西路 20 号　中国水利水电科学研究院水利所, 100044 　Em ail 地址: OC ID IW HR @Public 3. bta. net. cn © 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 102 农业工程学报 1999 年　 松犁深松土壤至 40 cm , 打破耕作犁底层, 后按传统耕作方法耕耙土壤建立苗床。处理区由 6 个小区组成, 每个小区长 33 m 、宽5 m , 每个耕作处理重复 2 次, 随机田间布置。除耕作措施不 同外, 所有