耕作方式与秸秆覆盖对夏玉米根系分布及产量的影响

发布时间：2021-04-09 21:52

　　为探究夏玉米根系分布及水分利用效率对不同耕作结合秸秆覆盖模式的动态响应,于2017年和2018年在河套灌区开展不同耕作模式田间试验。试验设置,常规（CK）、秸秆表覆（BF）、深翻结合秸秆深埋（SM）和深翻结合秸秆深埋与表覆（BFSM）4种处理。结果表明,BF处理显著提高水平向根长密度,较CK处理高24.7%,SM、BFSM处理显著提高深层根长密度,较CK处理高23.8%;2017年夏玉米根长密度与标准化根深呈显著的三阶多项式函数关系,用2018年实测值率定效果较好,可较好描述不同耕作模式根长密度分布。BF、SM、BFSM处理较CK处理根冠比显著提高3.8%、20.8%、26.4%（P<0.05）,较CK处理夏玉米产量及水分利用效率分别显著提高8.6%、19.5%、19.7%和13.6%、32.3%、34.8%（P<0.05）,SM与BFSM处理差异不显著。该研究为河套灌区农业耕作模式提供一定借鉴。 

【文章来源】：农业工程学报. 2020,36(07)北大核心EICSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

夏玉米生育期内日降雨量和温度

1）在垂直方向上，夏玉米根系主要集中在0～40 cm土层，随深度增加RLD快速递减。2017年各处理RLD密集区深度为23.5～27.3 cm,2018年降雨充沛，各处理RLD密集区深度为24.4～30.5 cm,2018年根系平均密集区深度较2017年提高3.8%～11.7%;2年间的BF、SM和BFSM处理RLD密集区深度平均较CK处理提高2.1%、23.8%和24.7%,CK与BF处理RLD密集区差异不显著；另外，CK和BF处理在>35 cm土层的RLD仅占总数的5.6%，而SM和BFSM处理在>35cm土层RLD达到26%，且入土深度<60 cm的分散区根系高于6.2%，两者差异不显著（P<0.05）。这说明深翻结合秸秆深埋的耕作模式显著提高RLD的密集区和分散区的深度，有利于促进深层根系在垂直方向上的分布。2）在水平方向上，2017年和2018年的夏玉米水平根系密集区主要分布在以夏玉米为中心半径12～17.5 cm的圆周围。2017年各处理RLD密集区水平长度为25.5～32.5 cm,2018年为26.7～34.9 cm,2018年根系平均密集区水平长度较2017年提高约4.7%～7.4%;2年间的BF、SM和BFSM处理RLD密集区长度平均较CK处理提高24.7%、3.5%和29.1%,CK和SM处理RLD水平方向的密集区的长度差异不显著，而BF和BFSM处理较CK和SM处理在水平方向的密集区长度显著提高（P<0.05）。试验结果说明秸秆表覆耕作模式有利于促进根系在水平方向的分布，增加表层土的RLD。

采用SPSS软件对RLD与标准化根深的关系进行非线性回归分析，建立RLD与标准化根深分布模型，得到2017年在不同耕作模式下的RLD拟合函数（表2）。结果表明，2017年夏玉米RLD与标准化根深具有拟合度较高的三次函数关系。随标准化根深增加，夏玉米RLD逐渐降低，降低幅度逐渐减小。采用2018年实测数据对模型进行验证，并采用决定系数（Coefficient of Determination,R2）、均方根误差（Root Mean Square Error,RMSE）、标准化均方根误差（Normalized Root Mean Square Error,n-RMSE）以及模拟值与实测值之间的1∶1直方图来对模型进行评价（图4）。2018年不同耕作模式下模拟值与实测值的n-RMSE分别为20%、16%、14%和14%，模拟达到较好水平；R2均高于0.96，说明模拟值与实测值相关程度好，能够较好地描述不同耕作模式夏玉米RLD分布。图4 2018年不同处理夏玉米成熟期根长密度的模拟值与实测值比较

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3128378