摘要:
目的:东北黑土区是中国重要的商品粮基地,黑土是东北黑土区最重要的农田土壤,对保障粮食安全具有重要的作用.典型黑土0-200cm土体内土壤养分含量随着剖面深度的增加而减小,在0-35cm土层表现出较高的土壤养分容量和强度;但是土壤剖面粘粒含量在37.81%-44.81%之间,质地粘重,导致土壤物理属性较差,限制了作物产量.方法:本研究利用一个三年的田间试验,分析了耕作深度和秸秆还田深度对玉米和大豆产量的影响,并探讨了影响机制.试验采用裂区设计,主处理包括浅耕0-15cm(D15),中浅耕0-20cm(D20),深耕0-35cm(D35)和深耕0-50cm(D50),副处理对照和秸秆还田(+S).结果:结果表明增加耕作深度能够增加玉米和大豆的产量,并在D35处理达到了最大值,分别为8999kg/hm2和2424kg/hm2,说明耕作深度是影响作物产量的一个重要因子.每个耕作深度又裂区为是否秸秆还田,即增加了D15+S,D20+S,D35+S,D50+S处理,与非秸秆还田处理相比,当秸秆还田深度≤20cm时,作物产量降低了10.62%-16.81%,而当还田深度≥35cm时,作物产量提高了2.25%-7.29%,说明秸秆还田深度是影响秸秆还田效果的重要因素,D35+S处理作物的产量达到了最大值.与D15+S相比,D20+S,D35+S,D50+S,0-15cm土层土壤含水量增加了7.8%-12.6%,作物的出苗率增加了11.4%-16.9%,土壤的供水量增加6.7%-10.4%,其中D35+S的效果最佳,说明上述因素是能够调控秸秆还田效果;虽然D50+S也能够增加作物产量,但是增加了作业成本,同时不利于保水.结论:因此,在典型黑土区为了提高粮食产量,提高大气降水的利用效率,推荐的耕作深度是0-35cm配以全层秸秆深混还田.