覆盖栽培对旱地春玉米耗水特性的影响

Effects of mulch pattern on water use characteristics and yield of dryland spring maize

摘要

目的 探讨覆盖方式对旱地春玉米产量及耗水特性的影响，以期为半干旱区玉米高效及绿色生产提供理论支撑。 方法 在陇中旱作区设置秸秆带状覆盖（SM）、白膜双垄沟覆盖（BM）和黑膜双垄沟覆盖（HM）和露地平作（CK）4种栽培方式。 结果 与CK相比，SM、BM和HM处理下春玉米播种~成熟期0~200 cm土壤水分增加2.6%~20.9%；各生育时期间，增墒幅度SM以抽雄吐丝期最大，BM和HM均以苗期最大；不同土层间，SM、BM和HM增墒幅度分别以60~120、60~120和120~200 cm土层最大。覆盖处理较对照降低了春玉米全生育期耗水量5.1%，其中SM处理均降低了春玉米生育前期（播种期-拔节期）、中期（拔节期-灌浆期）和后期（灌浆期-收获期）耗水，降幅为2.4%~50.0%，而地膜覆盖（BM和HM）降低了生育前期和后期的耗水量，而增加了中期的耗水。与CK相比，覆盖均能显著增加春玉米籽粒产量22.9%~34.9%和水分利用效率33.1%~39.7%，增幅分别以BM和SM处理最大。相关分析发现，春玉米籽粒产量与穗粒数（r=0.922**）和百粒质量（r=0.833**）高度相关。 结论 在西北旱作区，应用秸秆带状覆盖能明显增墒、增产，显著降低耗水而增加水分利用效率，是适宜旱地玉米生产的可行措施。

Abstract

Objective To investigate the effects of different mulching methods on the yield and water use characteristics of spring maize in drylands，in order to provide theoretical support for efficient and environmentally friendly maize production in semi-arid regions. Method Four cultivation methods including straw strip mulch (SM)，white film mulch on double ridge (BM)，black film mulch on double ridge (HM) and open field without mulch (CK) were established in the dry farming area of Longzhong. Result Compared with CK，SM，BM and HM treatments showed an increase of 2.6%~20.9% in 0~200 cm soil moisture during spring maize sowing to maturity.At each growth stage，the amplitude of soil moisture increase was highest in tasseling and silking stage in SM，while BM and HM were highest in seedling stage.Among different soil layers，SM，BM and HM increased soil moisture the most in 60~120 cm，60~120 cm and 120~200 cm soil layers respectively.Compared with the control，the mulching treatment reduced water consumption by 5.1 % in the whole growth period of spring maize，and the SM treatment reduced the water consumption of spring maize in the early growth stage (sowing-jointing stage)，middle growth stage (jointing stage-filling stage) and late growth stage (filling stage-harvest stage)，by 2.4%~50.0%，while the plastic film mulching (BM and HM) reduced the water consumption in the early and late growth stages，and increased the water consumption in the middle growth stage.Compared with CK，mulching significantly increased grain yield by 22.9%~34.9% and water use efficiency by 33.1%~39.7%，with BM and SM treatments having the largest increase.Correlation analysis showed that grain yield of spring maize was highly correlated with spike number (r=0.922**) and hundred grain weight (r=0.833**). Conclusion Straw strip mulching can increase soil moisture and yield，reduce water consumption and increase water use efficiency，which is a feasible measure for maize production in the drylands of northwest China.

Graphical abstract

关键词

秸秆带状覆盖 / 地膜覆盖 / 春玉米 / 耗水特性 / 产量

Key words

straw strip mulching / plastic film mulching / spring maize / water consumption characteristics / yield

Author summay

刘庆，硕士研究生。E-mail：[e-mail]

西北半干旱区是我国重要的粮食生产区，但该区常年降雨稀少、蒸发强烈，降水存在明显的时空变化^［1-2］，并且季节性水分亏缺等特征，进而造成了作物生产力低下，粮食产量低而不稳的局面^［3-6］，据报道，该地区能被作物利用的降水仅为总降水量的20%~25%，60%~70%的降水无效蒸发^［7］。因此，在黄土高原半干旱区，如何提高降水利用效率成为作物稳产高产的关键。

玉米是甘肃省第一大粮食作物，也是种植面积最广泛的粮饲兼用作物，常年种植面积保持在100.9万hm^2［8-9］。目前，地膜覆盖因具有显著的蓄水保墒效果已成为甘肃玉米种植覆盖栽培的主要技术^［10］。研究表明^［11-12］，地膜覆盖在黄土高原地区能一定程度上对降水进行调整和分配，进而促进了农田土壤对有限降水的蓄存^［13］，并且能改善玉米生育期内的耗水结构，促进了植株蒸腾性生产耗水而降低了土壤蒸发耗水30.8%，提高农田蒸腾蒸发比，进而促进了玉米生长，使其产量和水分利用效率平均增加了16.6%和25.5%^［14］。但也有研究发现^［15］，地膜覆盖虽能蓄水保墒，但在玉米生育后期会出现脱水现象，不利于籽粒灌浆。同时，随着地膜覆盖种植面积的扩大，其残膜难分解、难回收的弊端逐渐显现^［16］，已不符合农业“清洁生产”的需要^［17］。

秸秆覆盖由于在土壤表面设置了通透结构不同的物理荫蔽秸秆层能减少土壤水分的散失而具有明显的集雨、蓄水保墒作用在旱地小麦及马铃薯种植中被广泛应用^［18-19］。众多研究表明^［20-21］，秸秆覆盖能明显抑制土壤蒸发，提高作物蒸腾量，优化作物耗水结构，降低水分消耗，进而增加了小麦、马铃薯等作物的产量及水分利用效率34.2%~55.2%和8.9%~63.6%。但秸秆覆盖的增产效应也根据作物不同而异，对于喜温作物来说，传统秸秆全地面覆盖虽具有蓄水保水的作用，但其较强的降温效应，不利于玉米等作物的生长，容易造成减产^［22］。因此，本研究团队在陇中半干旱区研发了秸秆带状覆盖栽培技术，其“种植带”和“覆盖带”相间排列的种植方式解决了传统秸秆全地面覆盖保墒和降温的矛盾。目前有关秸秆带状覆盖的研究大多集中在小麦、马铃薯等作物土壤水热的研究上，而对春玉米的耗水特性的研究较少。前期的研究发现^［23-25］，其具有较好的蓄水保墒，调温抑蒸作用，并且能优化作物耗水结构，使小麦、马铃薯等作物增产30%以上，但在春玉米上，还缺乏相应的研究。为此，本研究设置了不同的覆盖栽培方式（玉米整秆带状覆盖、白膜双垄沟覆盖和黑膜双垄沟覆盖），并以露地平作为对照，对比研究了不同覆盖栽培模式对春玉米土壤水分、耗水特性及产量和水分利用效率的影响，以期为陇中旱作区春玉米的高产稳产及绿色农业发展提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2021年4~10月在甘肃省通渭县甘肃农业大学试验站进行（35º11′ N，105º19′ E，海拔1 750 m）。该地区为典型的旱地雨养农业区，半干旱气候，年均气温7.2 ℃，全年无霜期120~170 d，作物一年一熟，年蒸发量>1 500 mm，多年平均降水量390.6 mm，其主要集中在6~9月。试验区土壤性质为黄绵土，0~20 cm土壤有机质量为10.5 g/kg，速效氮量为5.5 g/kg，速效磷量为10.6 mg/kg，速效钾量为107.6 mg/kg，土壤pH为8.5。2021年玉米生育期总降水量为395.6 mm，有效降雨（≥5 mm）为331.0 mm（图1）。

1.2 试验设计

试验供试作物为春玉米，品种为DK193。完全随机区组排列，试验共设4个处理，3次重复，共12个试验小区，包括秸秆带状覆盖（SM）、黑膜双垄沟覆盖（HM）、白膜双垄沟覆盖（BM），以传统露地平作（CK）为对照。小区面积150 m²（10 m×15 m），播种密度为3 700株/667 m²，与当地农业生产一致，播深5 cm，穴播，行距为60 cm，株距为30 cm。具体栽培模式如下：

白膜双垄沟覆盖和黑膜双垄沟覆盖：采用聚乙烯塑料膜（幅宽1.2 m，厚度0.01 mm），进行双垄沟覆盖。双垄沟大垄宽0.8 m，高0.15 m，小垄宽0.4 m，高0.1 m，膜间用土压实。在大垄两侧呈“品”字型穴播2行玉米。

秸秆带状覆盖：设置秸秆覆盖带和种植带，覆盖带宽50 cm，种植带宽70 cm，两带相间排列。将玉米秸秆放置在覆盖带上，风干秸秆质量9 000 kg/hm²，种植带按“品”字型穴播2行玉米。

传统露地平作：露地不覆盖，等行距呈“品”字形种植。

试验地前茬作物为马铃薯。各处理均施纯N150 kg/hm²，P₂O₅ 120 kg/hm²，全部作为基肥在旋耕整地前一次性施入，在玉米各生育时期均不再追肥。试验于2021年4月17日播种，10月18日收获。

1.3 测定项目

1.3.1 土壤含水量的测定

在玉米生育期内，分8个土层（0~20、20~40、40~60、60~90、90~120、120~150、150~180和180~200 cm），地膜覆盖和露地对照分别用直径为5 cm的土钻在玉米种植行间取土样；秸秆带状覆盖分秸秆覆盖带和玉米种植带，用直径为5 cm的土钻分别在种植行间和覆盖带取土样；用烘干法测定并计算土壤含水量，取秸秆覆盖带和玉米种植带土壤含水量的加权平均值作为秸秆带状覆盖的含水量。

土壤含水量（%）=［（M₀-M₁）/（M₁-M₂）］×100%

式中：M₀为烘干前土质量+铝盒质量，M₁为烘干后土质量+铝盒质量，M₂为铝盒质量。

1.3.2 土壤贮水量的计算

土壤贮水量（mm）

W=h×ρ×ω×10

式中：h为土层深度（cm）；ρ为土壤体积质量（g·cm^-3）；ω为土壤质量含水量（%）。

1.3.3 作物耗水量和水分利用效率的计算农田耗水量ET=ΔW+P，ΔW=W₁-W₂

式中：ET为玉米全生育期内的总耗水量（mm）；ΔW为生育期土壤贮水量变化量（mm）；P为作物生育期≥5 mm有效降雨量。W₁、W₂分别为某一生育阶段初始和结束时的土壤贮水量（mm）。

水分利用效率：WUE=Y/ET

式中：WUE为水分利用效率［kg/（hm²·mm）］，Y为玉米籽粒产量（kg/hm²），ET为玉米全生育期总耗水量（mm）。

1.3.4 耗水模系数的计算耗水模系数=ETi/ET×100%

式中：ETi为各生育阶段耗水量（mm）。

1.3.5 产量测定

在收获前取样，每小区随机取10株进行室内考种，分别测定产量、穗数、穗粒数、百粒质量、单株生物量。成熟后按小区单打单收，单独计产，测定玉米含水量，以标准含水量13%换算成公顷产量。

1.4 数据处理

采用Microsoft Excel 2016软件对数据进行处理及作图，采用SPSS 26.0进行方差分析和相关性分析；采用最小显著极差法（Least Significant Different，LSD）进行显著性检验。

2 结果与分析

2.1 覆盖对各生育时期0~200 cm土壤贮水量的影响

由图2可知，覆盖处理能明显提高春玉米播种期至收获期0~200 cm土壤水分，与露地对照相比，BM、HM、SM分别平均提高了11.5%、11.8%、12.0%。具体来看，SM处理除在播种期与CK无显著差异外，其余时期均较CK显著提高了土壤贮水量7.6%~20.9%，并以抽雄-吐丝期的增墒幅度最大，以出苗期增幅最小。而BM和HM从播种期到收获期均显著较CK增墒4.2%~22.5%和3.1%~23.5%，并以出苗期的增幅最大。覆盖处理间比较，SM处理在玉米播种期、出苗期和拔节期土壤贮水量与BM和HM处理相比显著降低8.1%、7.8%、10.5%、11.4%和4.6%、3.5%，而SM处理在春玉米大喇叭口期、抽雄-吐丝期和灌浆期土壤贮水量显著高于BM和HM，增幅分别为5.3%、6.3%、9.8%、和7.8%、8.7%、7.0%。

2.2 覆盖对全生育时期各土层土壤贮水量的影响

由图3可知，覆盖处理能明显提高全生育期各土层土壤贮水量，与CK相比，覆盖处理上层（0~60 cm）、中层（60~120 cm）和下层（120~200 cm）平均土壤贮水量分别提高了10.5%、13.2%、11.6%。但各处理不同土层间差异明显，具体来看，SM处理上层（0~60 cm）、中层（60~120 cm）和下层（120~200 cm）较CK分别提高了土壤贮水量10.5%、12.2%和11.3%；BM和HM处理上层（0~60 cm）、中层（60~120 cm）、下层（120~200 cm）土壤贮水量分别显著较CK提高11.2%、11.7%、12.6%和9.7%、15.7%、10.8%。可见，覆盖处理在不同土层间具有明显的增墒效应，其中，SM处理和地膜处理增墒效果趋于一致。

2.3 覆盖对玉米耗水的影响

2.3.1 春玉米生育期内的耗水来源

由表1可知，与露地平作相比，覆盖处理总体上降低了春玉米全生育期耗水5.1%。从耗水来源分析，降水是各处理耗水的重要组成，其中降水利用比例均大大超过土壤贮水消耗比例，因此，降水是春玉米耗水最主要的耗水来源之一。各处理播前土壤贮水消耗量占总耗水量的比例均很小，与CK相比，覆盖处理降低了播前土壤贮水量的消耗，显著降低了47.9%，并且SM处理土壤贮水消耗量出现负值，说明SM处理条件下，生育期降水在完全满足玉米正常生长所需耗水的同时，将盈余水分贮存在土壤中，SM处理对降水的贮存作用明显好于CK，可见，秸秆覆盖处理的蓄水效果最好。

2.3.2 覆盖对阶段耗水及耗水模系数的影响

由表2可知，不同处理下春玉米的耗水规律基本一致，以春玉米生育中期（拔节期~灌浆期）耗水最高，以生育前期（播种期~拔节期）耗水量最少。与CK相比，春玉米生育前期BM、HM和SM处理耗水量分别降低了16.8%、8.0%和50.0%；生育中期BM、HM处理耗水量分别较CK显著增加了12.5%、8.1%，而SM处理耗水量较CK降低了8.2%；生育后期BM和HM处理耗水量较CK分别显著降低了42.9%和32.3%，而SM处理耗水量与CK无显著差异。可见，覆盖处理可以调控春玉米生育期的耗水，地膜处理降低了春玉米生育前后期的耗水，增加了中期的耗水，而SM处理降低了春玉米前、中期的耗水，有利于春玉米的籽粒灌浆及产量形成。

与CK相比，在春玉米生育前期，覆盖处理降低了耗水模系数，在生育中期，增加了耗水模系数，在生育后期，地膜降低了耗水模系数，而SM处理增加了耗水模系数。可见，覆盖处理可以优化作物耗水结构，使有限水分得到合理利用，从而保证充足水分以供作物产量形成。

2.4 覆盖对玉米产量及水分利用效率的影响

覆盖均能有效增加春玉米的籽粒产量、生物产量、穗粒数、百粒质量和水分利用效率（表3）。具体来讲，与CK相比，SM、BM和HM分别提高籽粒产量22.9%、34.9%和31.0%，生物产量分别增加4.5%、18.4%和12.8%，同时，随着籽粒产量的提高和耗水量的降低，SM、BM和HM的水分利用效率也显著较CK增加了39.7%，37.1%和33.1%。从产量构成要素来看，穗粒数和百粒质量的增加促使覆盖处理产量的提高。与CK相比，SM、BM和HM的穗粒数分别显著增加了6.7%、17.8%和12.6%。而百粒质量增加了2.6、4.2和2.3 g。相关分析表明（表4），春玉米的产量和水分利用效率均与穗粒数（r=0.922**）、（r=0.740**）和百粒质量（r=0.833**）、（r=0.769**）呈极显著正相关。可见，在旱地玉米生产中，增加穗粒数和百粒质量是覆盖增产及提高水分利用效率的重要原因。

2.5 春玉米阶段耗水与产量的关系

由表5可知，春玉米产量和水分利用效率与生育前（播种期~拔节期）、后期（灌浆期~成熟期）的耗水量均呈负相关，而与生育中期（拔节期~灌浆期）的耗水量呈正相关，其中，生育后期耗水量与玉米籽粒产量（r=-0.813**）呈极显著负相关。从产量构成要素分析，穗粒数和百粒质量均与生育前、后期的耗水量呈负相关，均与生育中期的耗水量呈正相关，其中，生育中期耗水量与穗粒数（r=0.720**）呈极显著正相关。综上可见，降低前期和后期的耗水量，而增加中期耗水量有利于增加了玉米穗粒数和百粒质量，进而有利于最终产量的提高。

3 讨论

3.1 覆盖对土壤水分的影响

土壤水分的多少是供作物赖以生存的根本所在，在西北半干旱区，水资源匮乏一直是制约当地农业生产的主要问题^［26］。研究表明，覆盖可以有效提高作物生育期内土壤的蓄水保墒能力，抑制蒸发，从而为作物生长提供了更多的土壤水分，本研究也得到了相似的结论^［27-29］。在本研究中，无论地膜覆盖还是秸秆覆盖，各生育时期均显著较露地平作增墒。同时，本研究还发现，地膜覆盖的增墒效应主要在玉米生育前期，而秸秆覆盖主要在生育后期，这与前人的研究不一致^［30］。原因可能是：地膜覆盖为全封闭式覆盖，改变了膜下水分循环，抑制蒸发，因而在生育前期保水较好，而秸秆覆盖为半封闭式的覆盖方式，生育前期土壤蒸发必定强于地膜，但在生育后期，半封闭式的覆盖利于雨水下渗，进而保墒增渗效果明显^［23］，此外，本研究表明，秸秆覆盖的增墒效应主要由于雨水下渗而存在土壤耕作层，而地膜覆盖具有集雨提墒，增加深层土壤水分调用效果。这也可以说明，秸秆覆盖主要是上层雨水下渗而一起增墒，而地膜覆盖则主要是以动用深层土壤水为主。

3.2 覆盖对玉米耗水的影响

覆盖栽培可以明显影响春玉米的耗水情况。研究表明^［31］，覆盖处理下作物的总耗水量明显高于露地平作。这与本研究结果不一致，在本研究中，与CK相比，覆盖处理总耗水量有所降低，分析原因：可能是由于覆盖处理可以显著降低土壤水分的无效蒸发，同时，覆盖处理具有蓄水保墒的作用，能贮存更多的土壤水分，因此春玉米耗水量明显低于露地平作^［32］。研究表明^［33-34］，覆盖可以增强作物各生育阶段需水与土壤供水的矛盾，有效降低春玉米生育前期的无效耗水，地膜覆盖提高生育中期蒸腾耗水，SM处理降低生育中期耗水，增加有限降水的充分利用，这与本研究结果相似。本研究发现，与CK相比，覆盖处理均降低了春玉米生育前期耗水，贮存更多的水分供玉米生殖生长阶段高效利用，地膜增加了生育中期耗水，而秸秆覆盖降低了生育中期的耗水，为春玉米高产及水分高效利用奠定基础。原因可能是：随着春玉米生育中期大气温度升高，地膜覆盖土壤温度明显高于SM，加剧了植株蒸腾，导致耗水增多^［35］。此外，本研究还发现，覆盖处理能显著提高对有限降水的利用，降低土壤贮水消耗，其中降水利用比例以SM处理最大，这可能与当年春玉米生育期内降雨量过多有关^［36］。

3.3 覆盖对玉米产量的影响

众多研究表明^［37-39］，作物生产中，覆盖栽培能不同程度的提高作物产量。尤其在干旱半干旱地区，对于喜温作物玉米来说，地膜覆盖的增产幅度明显大于秸秆覆盖，这源自于地膜覆盖在春玉米全生育期均具有明显的增温保水作用，能明显促进春玉米的生长^［14］；而秸秆覆盖虽具有明显的降温作用，但其较好的蓄水保水作用能保证春玉米的耗水需求，进而能增加产量^{［17，40］}。在本研究也有相似结论，无论是地膜覆盖还是秸秆覆盖均可显著较对照增加春玉米产量，且增幅地膜覆盖大于秸秆覆盖。此外，Chai等^［41］从耗水量与产量的关系中发现，中期耗水量的增加有利于产量的形成。本研究中，春玉米生育中期的耗水量与产量及穗粒数、百粒重均呈正相关。这是因为，覆盖处理在玉米全生育期都具有增墒作用，在玉米营养生长和生殖生长并进的耗水高峰期能形成稳定的供水，进而对产量提升有积极作用^［42］。

然而，有学者认为覆膜种植存在负效应^［43］。在春玉米生育后期，覆膜使作物根系发育受到抑制，导致玉米根系及叶片发生早衰，降低光合作用而减少地上部光合同化物的累积与分配，最终影响产量形成。秸秆带状覆盖虽增产幅度不如地膜，但其具有与地膜覆盖相似的增墒作用，可缓解作物需水与供水的矛盾，同时，能改善地膜覆盖所带来的农田生态污染问题。因此，可作为维持西北半干旱区玉米生产中地膜减投的可行措施。

4 结论

与对照相比，覆盖栽培能提高春玉米全生育期0~200 cm土层土壤水分，并且秸秆带状覆盖的增墒表现在抽雄-吐丝期最明显，而地膜覆盖则主要增加了生育前期的土壤水分。同时，覆盖总体上降低了春玉米全生育期的耗水量，其中SM处理在生育前、中、后期均明显降低了耗水，但增加了生育中后期的耗水比例；而地膜覆盖（BM、HM）降低了前期和后期的耗水量及比例，增加了生育中期的耗水量及比例。与露地对照相比，秸秆带状覆盖和地膜覆盖均能显著增加春玉米籽粒产量和水分利用效率。因此，秸秆带状覆盖可作为维持干旱半干旱区玉米增产及提高水分利用效率的可行措施。

参考文献

[1] Feng Y， Hao W P， Gao L L，et al.Comparison of maize water consumption at different scales between mulched and non-mulched croplands［J］.Agricultural Water Management，2019，216：315-324.

[2] Ibrahim M， Khan A，Anjum，et al.Mulching techniques：An approach for offsetting soil moisture deficit and enhancing manure mineralization during maize cultivation［J］.Soil & tillage research，2020，200：104631.

[3] 李凤民，徐进章.黄土高原半干旱地区集水型生态农业分析［J］.中国生态农业学报，2002，10（1）：105-107.

[4] 李儒，崔荣美，贾志宽，等.不同沟垄覆盖方式对冬小麦土壤水分及水分利用效率的影响［J］.中国农业科学，2011，44（16）：3312-3322.

[5] 柴强，杨彩红，黄高宝.交替灌溉对西北绿洲区小麦间作玉米水分利用的影响［J］.作物学报，2011，37（9）：1623-1630.

[6] 杨治平，周怀平，李红梅.旱农区秸秆还田秋施肥对春玉米产量及水分利用效率的影响［J］.农业工程学报，2001，17（6）：49-52.

[7] 王红丽，张绪成，宋尚有，等.西北黄土高原旱地全膜双垄沟播种植对玉米季节性耗水和产量的调节机制［J］.中国农业科学，2013，46（5）：917-926.

[8] 代瑞熙，徐伟平.中国玉米增产潜力预测［J］.农业展望，2022，18（3）：41-49.

[9] 李丽.覆盖材料对旱地春玉米土壤温度和水分的影响［D］.兰州：甘肃农业大学，2018.

[10] 方彦杰，张绪成，于显枫，等.旱地立式深旋耕方式下有机肥替代对饲用玉米耗水特性和产量的影响［J］.作物学报，2020，46（12）：1958-1969.

[11] Tao Z Q， Li C F， Li J J，et al.Tillage and straw mulching impacts on grain yield and water use efficiency of spring maize in Northern Huang–Huai–Hai Valley［J］.The Crop Journal，2015，3（5）：445-450.

[12] 王青松.覆膜颜色与灌水量对河套灌区春玉米生长及农田蒸散发特征的影响［D］.杨凌：西北农林科技大学，2021.

[13] Wang Q， Zhang E H， Li F M，et al.Runoff Efficiency and the Technique of Micro- water Harvesting with Ridges and Furrows，for Potato Production in Semi-arid Areas ［J］.Water Resources Management，2008，22（10）：1431-1443.

[14] 王青松，冯浩，董勤各，等.地膜覆盖对河套灌区春玉米耗水结构及水分利用的影响［J］.灌溉排水学报，2021，40（8）：10-18.

[15] Qin X L， Li Y Z， Han Y L，et al.Ridge-furrow mulching with black plastic film improves maize yield more than white plastic film in dry areas with adequate accumulated temperature［J］.Agricultural and Forest Meteorology，2018，262：206-214.

[16] He H J， Wang Z H， Guo Li，et al.Distribution characteristics of residual film over a cotton field under long-term film mulching and drip irrigation in an oasis agroecosystem［J］.Soil and Tillage Research，2018，180：194-203.

[17] 陈玉章，田慧慧，李亚伟，等.秸秆带状沟覆垄播对旱地马铃薯产量和水分利用效率的影响［J］.作物学报，2019，45（5）：714-727.

[18] Kader M A， Senge M， Mojid M A，et al.Recent advances in mulching materials and methods for modifying soil environment［J］.Soil and Tillage Research，2017，168：155-166.

[19] 李玉鹏，贾志宽，韩清芳，等.秸秆覆盖量对旱作小麦耗水特性及土壤性质的影响［J］.干旱地区农业研究，2017，35（4）：217-222.

[20] 李瑞.覆盖对旱地冬小麦土壤水分及氮素的影响［D］.兰州：甘肃农业大学，2017.

[21] 韩凡香，常磊，柴守玺，等.半干旱雨养区秸秆带状覆盖种植对土壤水分及马铃薯产量的影响［J］.中国生态农业学报，2016，24（7）：874-882.

[22] 殷文，郭瑶，范虹，等.西北干旱灌区不同地膜覆盖利用方式对玉米水分利用的影响［J］.中国农业科学，2021，54（22）：4750-4760.

[23] 马建涛，程宏波，陈玉章，等.不同覆盖方式对旱地马铃薯耗水特性和产量的影响［J］.生态学杂志，2020，39（7）：2242-2250.

[24] Yan Z X， Gao C， Ren Y J，et al.Effects of pre-sowing irrigation and straw mulching on the grain yield and water use efficiency of summer maize in the North China Plain［J］.Agricultural Water Management，2017，186：21-28.

[25] 韩凡香.旱地覆盖种植对夏秋作物土壤水热环境及生长的影响［D］.兰州：甘肃农业大学，2018.

[26] Ierna A， Mauromicale G.Tuber yield and irrigation water productivity in early potatoes as affected by irrigation regime［J］.Agricultural Water Management，2012，115：276-284.

[27] Thidar，MyintGony，DaozhiMei，et al.Mulching improved soil water，root distribution and yield of maize in the Loess Plateau of Northwest China［J］.Agricultural Water Management，2020，241（1）：106340.

[28] 马建涛，陈玉章，程宏波，等.覆盖方式对旱地不同熟性马铃薯土壤水热特征和产量的影响［J］.灌溉排水学报，2020，39（7）：7-16.

[29] Li M， Zhang K P， Eldoma I M，et al.Plastic film mulching sustains high maize （Zea mays L.） grain yield and maintains soil water balance in semiarid environment［J］.Agronomy，2020，10（4）：600.

[30] Zhang Y F， Li H W， He J，et al.Effects of maize straw mulching on runoff and sediment process of slope［J］.Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering，2015，31（7）：118-124.

[31] 申胜龙，李援农，银敏华，等.秸秆量对垄沟二元覆盖夏玉米农田耗水及产量的影响［J］.干旱地区农业研究，2018，36（4）：60-66.

[32] 常磊，韩凡香，柴雨葳，等.秸秆带状覆盖对半干旱雨养区冬小麦耗水特征和产量的影响［J］.应用生态学报，2019，30（12）：4150-4158.

[33] 纪文宁，程宏波，李亚伟，等.覆盖方式对旱地马铃薯阶段耗水量特征和产量的影响［J］.水土保持学报.2022，36（3）：228-235.

[34] 李芬，侯贤清，李荣.沟垄二元覆盖对旱作马铃薯耗水特征、产量及水分利用效率的影响［J］.核农学报，2019，33（12）：2472-2481.

[35] 杨长刚，柴守玺.秸秆带状覆盖对旱地冬小麦产量及土壤水热利用的调控效应［J］.应用生态学报，2018，29（10）：3245-3255.

[36] 李菊，张富仓，王艳丽，等.灌水量和滴灌频率对甘肃省河西地区春玉米生长和水分利用的影响［J］.中国农业大学学报，2021，26（10）：8-20.

[37] 司雷勇，夏镇卿，金岩，等.覆盖方式对旱地春玉米根冠生长及水分利用效率的影响［J］.作物杂志，2020（1）：146-153.

[38] Chen Y Z， Chai S X， Tian H H，et al.Straw strips mulch on furrows improves water use efficiency and yield of potato in a rainfed semiarid area［J］.Agricultural Water Management，2019，211：142-151.

[39] Fan Y Q， D R S， Kang S Z，et al.Plastic mulch decreases available energy and evapotranspiration and improves yield and water use efficiency in an irrigated maize cropland［J］.Agricultural Water Management，2017，179：122-131.

[40] 石达金，闫飞燕，吕巨智，等.不同覆盖技术对玉米农艺性状及产量的影响［J］.南方农业学报，2014，45（6）：961-966.

[41] Chai Y W， Chai Q， Yang C G，et al.Plastic film mulching increases yield，water productivity，and net income of rain-fed winter wheat compared with no mulching in semiarid Northwest China［J］.Agricultural Water Management，2022，262：107420.

[42] 黄鹏飞，尹光华，谷健，等.交替地下滴灌对春玉米产量和水分利用效率的影响［J］.应用生态学报，2016，27（8）：2507-2512.

[43] 赵财，蔡莉娟，柴强，等.绿洲灌区地膜利用方式与灌水量对玉米产量形成的协同效应［J］.干旱地区农业研究，2020，38（6）：152-158.

基金资助

甘肃农业大学干旱生境作物学重点试验室主任基金项目(GSCS-2019-Z05)