長期旱作春玉米農(nóng)田土壤碳水協(xié)同增產(chǎn)效應(yīng)研究.pdf

1、水資源對于旱地農(nóng)業(yè)產(chǎn)量有著決定性的作用，并對土壤有機(jī)碳有著重要影響。為提高旱作春玉米產(chǎn)量和水分利用效率，探究旱作春玉米農(nóng)田土壤碳水關(guān)系及其對產(chǎn)量的協(xié)同作用，本文以山西壽陽春玉米旱作農(nóng)田22年長期定位試驗(yàn)為基礎(chǔ)，探討了不同養(yǎng)分管理措施對土壤有機(jī)碳和水分利用的影響，研究明確了碳水協(xié)同關(guān)系及其產(chǎn)量效應(yīng)，為旱作農(nóng)田合理施肥，減排增收提供技術(shù)支持和理論依據(jù)。研究結(jié)果概括如下:
　　1.增施牛糞或秸稈有利于改善土壤有機(jī)碳和水分利用狀況。截至2

2、014年，增施牛糞（秸稈）較未施牛糞（秸稈）有機(jī)碳含量最大提高14.6％(18.1％)?；省⒔斩?、牛糞配施處理可提高土壤耕層含水量1.4％～8.2％，增加土壤40-140cm土層貯水量6.1～19.5mm;在大部分年份增施牛糞處理耗水量低于未施牛糞處理，最大差距達(dá)29.7mm;受養(yǎng)分投入影響，養(yǎng)分處理水分利用效率提高25.0％～114.5％。
　　2.土壤有機(jī)碳含量受土壤水分的影響，并影響作物耗水和水分利用效率。有機(jī)碳含量(C)

3、與0-20cm土層質(zhì)量含水量(W)、土壤2米貯水量(Po)分別符合方程C=-4.133W2+127.4W-966.4和C=-0.004Po2+3.206Po-600.6，且均達(dá)到顯著相關(guān)性。作物耗水量（H)與有機(jī)碳含量存在二次方程Wc=-13.58C2+411.2C-2705的關(guān)系，而水分利用效率受有機(jī)碳影響呈正線性關(guān)系。
　　3.合理的肥料配施能有效提高玉米產(chǎn)量。玉米百粒重與產(chǎn)量以無肥處理最低，分別為24.38g和3.0t/hm

4、2，其中處理1(F105，S3000,M6000)、9(F105，S6000，M1500)和11(F105，S3000，M3000)表現(xiàn)最好，百粒重分別較無肥處理提高28.7％、27.1％、26.3％，平均產(chǎn)量均在6.7t/hm2以上。
　　4.玉米產(chǎn)量(Y)高低與有機(jī)碳含量(C)、0-20cm土層質(zhì)量含水量(W)、2米土體貯水量(Po）及耗水量(H)有顯著相關(guān)關(guān)系，其中與有機(jī)碳含量呈線性關(guān)系，與其他三項(xiàng)呈二次方程關(guān)系。有機(jī)碳投入

5、量(Ct)與0-20cm土層質(zhì)量含水量共同作用對玉米產(chǎn)量的增加效果最佳，三者關(guān)系可用方程Y=-640.885-21.1314 Ct+87.8982W-0.7677Ct2+1.6146Ct·W-2.9935W2表示，當(dāng)有機(jī)碳投入量Ct為2.36 t/hm2，0-20cm土層質(zhì)量含水量W為15.32％時，產(chǎn)量具有最大值7.4 t/hm2。
　　綜上所述，合理養(yǎng)分管理措施及適量有機(jī)碳投入能夠改善土壤碳水狀況，提高作物產(chǎn)量和水分利用效率。