保护性耕作对黑土农田土壤质量和玉米产量相关性状的影响

摘要

为探究保护性耕作对黑土农田土壤质量和玉米产量的影响。依托连续8年田间耕作定位试验，研究传统耕作（CT）、秸秆覆盖免耕（NTS）、秸秆覆盖深松（STS）和秸秆耙混还田（HTS）对0～40 cm土层土壤理化、生物学特性、玉米抗倒伏与产量及其构成因素的影响。结果表明：与CT相比，NTS、STS和HTS处理显著提高0～40 cm土层土壤田间持水量、饱和含水量、有机碳、全氮、全磷、碱解氮、速效磷含量、β-葡萄糖苷酶、乙酰葡糖胺糖苷酶、木质素过氧化物酶、多酚氧化酶活性和微生物生物量氮含量（P<0.05）,NTS和STS处理显著降低土壤容重和三相R值（P<0.05）、提高几何平均直径和微生物生物量磷含量。NTS、STS和HTS均较CT处理显著提高0～40 cm土层土壤质量指数（P<0.05），前两者从土壤物理、化学和生物学3个维度提高，而后者主要增加土壤化学和生物学2个维度。STS和HTS均较CT处理显著降低穗位高、增加茎粗和压折强度、提高茎秆抗倒伏指数（P<0.05）。STS较CT和NTS处理显著提高多雨年份百粒重和玉米产量，其年际间平均玉米产量较其他处理提高7.10%～11.86%(P<0.05)。相关分析和冗余分析发现，20～40 cm土层理化指标质量指数和0～10 cm土层生物学指标质量指数是影响产量及其构成因素的重要因子。综上，在松嫩平原南部黑土区，秸秆覆盖深松是能实现黑土耕地质量多维度协同优化与玉米单产提升的保护性耕作技术模式。

关键词

秸秆覆盖 / 少免耕 / 土壤质量 / 玉米 / 黑土