辽西半干旱区不同覆膜处理对春玉米产量和水分利用效率的影响

摘要

为探究秸秆还田对持续秋覆膜农田春玉米稳产性和水分利用效率的影响，为秋覆膜技术应用的可持续性提供理论依据，基于2013年在辽西半干旱区布设的不同覆膜方式定位试验，于2018—2022年，设置不覆膜（NM）、春覆膜（传统生育期覆膜，SM）、秋覆膜（秋季收获后覆膜，AM）和秋覆膜结合秸秆还田（秋季收获后秸秆粉碎还田后覆膜，AMS）共4个处理，对春玉米产量、产量构成因素、产量的稳产性、土壤含水量和水分利用效率等指标进行了分析。结果表明：1)2018—2022年，AMS处理显著提升了玉米产量（P<0.05）。相较于NM处理，分别提升了106.39%、25.87%、54.77%、19.64%和20.98%；相较于SM处理，分别提升了48.22%、9.33%、30.66%、9.92%和9.34%；相较于AM处理，分别提升了11.78%、7.71%、12.86%、4.77%和4.43%，但收获指数之间差异不显著（P>0.05）。2)AMS处理在5年内产量的变异系数为23.54%，相较于其他处理有较好的稳定性。3)在大部分年份中AMS处理均能显著提升土壤蓄水量和降水利用效率（P<0.05），在2018—2022年播种期，每公顷0—100 cm的土层内均可提升约750 m³的蓄水量。相较于NM处理，降水利用效率可提升9.33%～48.22%，作物耗水量也显著提升（P<0.05），为玉米提供了更多可利用水分。4)AMS处理在大多数年份中经济产量水分利用效率和生物产量水分利用效率也有显著提升（P<0.05）。2018—2022年，AMS处理相较于NM处理经济产量水分利用效率分别提升109.60%、6.62%、47.82%、15.80%和11.10%，生物产量水分利用效率分别提升81.33%、3.14%、55.49%、16.57%、16.14%。因此，在不同降水年份下，秋覆膜结合秸秆还田技术是辽西半干旱区实现春玉米稳产增产和提高水分利用效率的一项有效技术措施。

关键词

秸秆还田 / 秋覆膜 / 春玉米 / 稳产性 / 水分利用效率

基金资助

国家自然科学基金面上项目(32472248); 兴辽英才计划项目(XLYC2203119,XLYC2401002); 辽宁省农业科学院学科建设项目(2025XKJS8519);辽宁省农业科学院基础性、长期性、公益性科技工作专项(2025JCX1007); 农业基础性长期性科技工作国家农业环境数据中心观测监测任务(NAES034AE02)