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第 31 卷 第 19 期 农 业 工 程 学 报 Vol.31 No.19 112 2015年 10月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Oct. 2015 免耕覆盖对宁南山区土壤物理性状及马铃薯产量的影响 侯贤清，李 荣 （宁夏大学农学院，银川 750021） 摘 要：宁南山区干旱频发、春旱突出，马铃薯播期土壤墒情不足、苗期干旱等问题，严重影响马铃薯的生长发育。该 研究通过设置免耕条件下不同覆盖方式，以翻耕不覆盖为对照，研究不同覆盖耕作措施下土壤物理性状及马铃薯生长的 影响。结果表明，与翻耕不覆盖相比，免耕覆盖可有效降低耕层土壤容重，改善土壤空隙状况，以免耕覆盖秸秆处理效 果最佳。与翻耕不覆盖相比，免耕覆盖地膜和免耕覆盖秸秆处理可使 020 cm 土层5 mm 机械稳定性团聚体含量显著 增加，使2040 cm 土层 25 mm 机械稳定性团聚体的含量显著增加。免耕条件下不同覆盖方式能有效改善马铃薯生 育期 0200 cm 土层土壤水分状况，免耕覆盖地膜对作物生长前期土壤水分保蓄效果较好，免耕覆盖秸秆对作物生长中 后期土壤水分状况的改善作用最佳。免耕条件下不同覆盖方式马铃薯植株株高、茎粗及地上部生物量均显著高于翻耕不 覆盖，作物生育前期以免耕覆地膜处理效果最佳，中后期以免耕覆秸秆处理效果最明显。免耕覆秸秆处理的马铃薯产量 和商品薯率最高，较翻耕不覆盖增产 24.14%，商品薯率较翻耕不覆盖提高 15.93%。可见，免耕覆盖秸秆措施具有良好的 蓄水保墒效果，对马铃薯生长有利，其增产效果显著。该研究可为马铃薯高产高效栽培提供参考。 关键词：土壤水分；团聚体；孔隙度；免耕覆盖；容重；马铃薯生长 doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2015.19.016 中图分类号：S152.7；S157.4+2 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2015)-19-0112-08 侯贤清，李 荣. 免耕覆盖对宁南山区土壤物理性状及马铃薯产量的影响J. 农业工程学报，2015，31(19)：112119. doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2015.19.016 Hou Xianqing, Li Rong. Effects of mulching with no-tillage on soil physical properties and potato yield in mountain area of southern NingxiaJ. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2015, 31(19): 112119. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2015.19.016 0 引 言 在干旱半干旱雨养农业区，水分不足是限制作物产 量提高的主要因素，有限水分资源的高效利用是旱作区 农业生产面临的主要问题1。 合理的耕作措施可改善土壤 结构，充分利用自然降水，减少土壤水分的无效蒸发， 从而达到蓄水保墒、提高水分利用率的目的2。 传统耕作方式以铧犁式翻耕为主，作物秸秆全部移 走或就地焚烧，致使土壤裸露、养分和水分损失严重， 加剧了土壤质量和生态环境的恶化3。近年来，国内外在 少耕、免耕对土壤环境质量的影响等方面开展了大量研 究，结果表明，少免耕能在改良土壤结构，增加土壤团 聚体含量，改善土壤孔隙状况，提高土壤的保水保肥能 力等方面均具有明显效果4-6。研究表明，免耕能起到降 低土壤容重、促进土壤团聚体的形成等作用，从而提高 土壤的保水能力7；地面覆盖可有效改善土壤环境，促进 作物生长8-9；秸秆覆盖在保土、保墒及提高土壤有机质、 改良土壤等方面具有明显的效果10；地膜覆盖可增温、 收稿日期：2015-05-22 修订日期：2015-09-10 基金项目：国家自然科学基金项目（31301280） ；宁夏大学引进人才科研启 动金项目（BQD2012007） ； 作者简介：侯贤清，男，讲师，主要从事节水农业方面研究。银川 宁夏大 学农学院，750021。Email：houxianqing1981 通信作者：李 荣，女，讲师，主要从事旱地农业方面研究。银川 宁夏 大学农学院，750021。Email：lironge_mail 保水、保肥、改善土壤理化性质等，促进作物生长发育， 提高作物产量11。 国外许多学者研究认为，少免耕结合覆盖措施能直 接影响天然降水的入渗和土壤水分的蒸发12-13，间接影 响土壤水分的再分布，对土壤水分的保蓄和高效利用具 有重要作用14。然而，国内研究只是针对免耕或覆盖措 施下小麦和玉米产量影响的研究，而缺乏免耕结合覆盖 措施在马铃薯方面的研究。本研究针对宁南山区春季干 旱少雨，严重制约马铃薯生产的特征，研究免耕覆盖对 土壤物理性状及马铃薯生长的影响，从而筛选出适合宁 南山区马铃薯生产的最佳覆盖耕作模式，为马铃薯高产 高效栽培提供参考。 1 材料与方法 1.1 试验区概况 20132015 年在宁夏彭阳县旱作农业试验站进行试 验。位于黄土高原丘陵沟壑区（10645N、3579E，海 拔 1 800 m），属典型温带半干旱大陆性季风气候。年平 均气温 8.1，无霜期 155 d，年蒸发量 1 050 mm，多年 平均降雨量 435 mm，大多（60%）降雨发生在 79 月期 间。根据当地 19702015 年多年平均（430.4 mm）和年 降雨总量（2013 年降水量为 653.5 mm，2014 年降水量为 396.3 mm）可知，2013 年为丰水年，比多年平均降雨量 高 51.84%； 2014 为平水年， 比多年平均降雨量低 7.92%。 试验田为旱平地黄绵土（壤土），耕层土壤 040 cm 有 第 19 期 侯贤清等：免耕覆盖对宁南山区土壤物理性状及马铃薯产量的影响 113 机质为 7.5 g/kg，碱解氮、速效磷、速效钾分别为 58.6、 8.4、90.5 mg/kg，属低等肥力水平。 1.2 试验设计及过程 试验设免耕覆盖地膜（NT+FM）、免耕覆盖秸秆 （NT+SM）、免耕不覆盖（NT），以翻耕不覆盖（CT） 为对照，共 4 个处理。每处理 3 次重复，共 12 个小区， 小区面积 4 m9 m=36 m2，随机区组排列（表 1）。 表 1 田间试验设计 Table 1 Field experimental design 处理 Treatments 耕作方式 Tillage methods 覆盖方式 Mulching method NT+FM 免耕 No till 普通地膜 NT+SM 免耕 No till 秸秆 NT 免耕 No till 不覆盖 CT 翻耕 Plough 不覆盖 试验地前茬作物为春玉米，一直采用传统翻耕不覆 盖。试验期间无灌溉，进行人工除草。马铃薯供试品种 为陇薯 3 号。 2012 和 2013 年 10 月初秋作物收获后进行表土处 理，清除残茬及杂草。NT 处理小区进入冬春休闲，CT 处理小区采用铧式犁拖拉机耕翻土壤，耕作深度 15 20 cm，耙耱后进入冬春休闲，NT+SM 处理小区进行玉 米秸秆全生育期整杆覆盖，覆盖量根据王昕等1研究推 荐的最佳覆盖量 9 000 kg/hm2，覆盖厚度 58 cm，人工 覆盖秸秆后进行春休闲，NT+FM 处理小区进行人工覆 盖地膜，地膜为聚乙烯薄膜（膜宽 0.8 m、膜厚 0.008 mm），铺膜后进入冬春休闲。2013 年 4 月 25 日、 2014 年 4 月 18 日人工穴播马铃薯； 10 月初马铃薯收获。 马铃薯采用平作栽培方式，宽窄行种植，宽行 60 cm， 窄行 40 cm，株距 40 cm，种植密度 5 万株/hm2，穴播后 盖土 5 cm，进行中耕培土 2 次。 结合秋耕实行秋施肥，包括：农家肥（牛粪） 30 t/hm2、尿素 150 kg/hm2、二铵 150 kg/hm2、硫酸钾 150 kg/hm2。 1.3 测定项目及方法 1.3.1 土壤物理性状指标 土壤容重 在 2012 年 10 月初试验处理前及 2014 年 10 月初马铃薯成熟后， 每处理区以 S 型布置 5 个采样点， 按表层 020 cm 和耕层2040 cm 用环刀取样，采用 环刀法测定各土层土壤容重。土壤密度近似值取 2.65 g/cm3，根据文献15计算土壤总孔隙度，%： 土壤总孔隙度（1容重/密度）100%。 土壤团聚体含量 在 2014 年 10 月初马铃薯成熟后， 按 S 型 5 点取土法在 020、2040 cm 土层采集原状 土样，自然风干后除去粗根及小石块，并将大土块按自 然裂痕剥离为 1 cm3左右。 将风干土样过孔径为将风干土 样一次性过 5 mm 筛， 利用干筛法测定机械稳定性土壤团 聚体粒级分布和稳定性16。 0.25 mm 机械稳定性团聚体含量 DR0.25（%）根据 文献15计算： 0.25 1 DR() n i i W = （1） 式中：Wi为对应粒径 i 的团聚体质量分数，%；i 为粒径； n 为粒径总数。 土壤水分 在马铃薯不同生育期（播种、苗期、开花、 块茎形成、块茎膨大、成熟期），按每处理小区 20 cm 土层分层取样，分别测定 0200 cm 土层的土壤水分含 量，并计算土壤蓄水量17S，mm： S=10hab （2） 式中：h 为土层深度，cm；a 是土壤容重，g/cm3；b 是土 壤含水率，%。 1.3.2 马铃薯生长指标 在马铃薯关键生育期（开花、块茎形成、成熟）， 每重复区随机选取 5 株测定与作物生长发育密切相关 的株高和茎粗及地上部生物量。 植株株高采用生理株高 衡量， 为地上茎基部到生长点的距离； 主茎粗为近基部 最粗处的直径。 植株地上部生物量包括地上部茎、 叶的 总和。 1.3.3 马铃薯产量 在马铃薯成熟期，每重复区以实产进行测产，分别 记录大（150 g）、中（75150 g）、小薯（75 g） 个数及质量， 并计算大、 中、 小薯比例和商品薯率18， %： 75 g =100% 单薯以上的产量 商品薯率 马铃薯总产量 （3） 1.4 统计分析 试验数据采用 SAS 8.01 进行单因素方差（analysis of variance） ， 采用 Duncan 新复极差法显著性检验 （P2040 CT 28 .41a 7.53c 6.91a 9.39a 6.23a 58.47b 41.53a 注：NT+FM为免耕覆盖地膜；NT+SM为免耕覆盖秸秆；NT为深松不覆盖；CT为翻耕不覆盖；不同小写字母表示处理间差异显著（P0.05） ；下同。 Note: NT+FM is plastic film mulching with no-tillage; NT+SM is straw mulching with no-tillage; NT is no mulching with no-tillage; CT is no mulching with conventional tillage; Different lowercase letters stand for significant difference at 5% level; Same as below. 2.3 2.3 免耕覆盖对马铃薯生育期土壤水分的影响 图 2 是马铃薯不同生育期 0200 cm 土层土壤水分 状况。经过冬季休闲蓄水，2013 年马铃薯播种期各处理 0200 cm 土层土壤蓄水量可达 400 mm；由于受春旱的 影响， 2014 年马铃薯播种期各处理土壤水分与 2013 年相 比明显降低。与翻耕不覆盖相比，2 a 马铃薯播种期免耕 覆盖各处理土壤蓄水量增加 3.72%8.22%，以免耕覆地 膜处理（NT+FM）增幅最为显著。进入苗期，2013 年由 于降水有所增加， 各处理土壤水分含量明显增加， 而 2014 年受春旱影响，降水减少，各处理土壤水分有所降低。 免耕覆地膜处理最能显著提高马铃薯苗期土壤蓄水量， 其次为免耕覆秸秆处理（NT+SM）。可见，免耕覆盖地 膜处理能更好保蓄马铃薯生长前期土壤水分，供春播马 铃薯出苗和前期生长的需要。 注：2013年播种、苗期、开花、块茎形成、块茎膨大、成熟期降雨量分别为45.6、54.9、132.6、32.7、42.1和54.5 mm；2014年分别为20.2、12.4、20.6、33.8、31.8和73.1 mm。 Note：Rainfall in sowing, seedling, florescence, tuber initiation, tuber expansion and maturity stages were 45.6, 54.9, 132.6, 32.7, 42.1 and 54.5 mm in 2013, and 20.2, 12.4, 20.6, 33.8, 31.8 and 73.1 mm in 2014. 图 2 不同处理下马铃薯生育期 0200 cm 土壤蓄水量状况 Fig.2 Soil water storage in 0-200 cm depth at growing stage of potato with different treatments 第 19 期 侯贤清等：免耕覆盖对宁南山区土壤物理性状及马铃薯产量的影响 115 7月中旬至8月初， 马铃薯进入需水关键期 （开花期） ， 2013 年 7 月份由于大量降水的补充，使各处理土壤水分 含量明显增加，而 2014 年 7 月降水较少，各处理土壤水 分继续下降 （图 2） 。 相对于翻耕不覆盖， NT+FM、 NT+SM 处理马铃薯开花期土壤蓄水量分别提高 8.04%和 8.00% （P0.05）。8 月中旬9 月初，马铃薯进入块茎形成 膨大期，耗水增加，蒸发强烈，使土壤水分降至最低（图 2）。由于地膜覆盖后期的增温效应，NT+FM 处理的土 壤水分含量，与 CT 处理相比，保水效果不显著，而 NT+SM 处理的平均土壤蓄水量较 CT 处理显著增加 12.86%（P0.05）。马铃薯成熟期，降水的补充使土壤 水分状况得以恢复，免耕覆盖秸秆处理土壤水分含量较 翻耕不覆盖显著提高，以 NT+SM 处理的保水效果最佳。 可见，免耕覆盖地膜对作物生长前期土壤水分保蓄效果 较好，免耕覆盖秸秆对中后期土壤水分的改善作用最佳。 这是由于作物生长前期降水较少，地膜覆盖能保持较好 的土壤底墒，在中后期随降雨的增加，秸秆覆盖可延长 雨水入渗时间，减少地表径流量，并能降低地表土壤水 的无效蒸发，从而提高土壤水分含量。 2.4 免耕覆盖对马铃薯生长的影响 表 3 可知，开花块茎形成期植株株高表现出增加 趋势，到成熟期植株株高有所降低；2013 年各处理植株 株高明显高于 2014 年。在马铃薯开花期，免耕覆盖各处 理均显著高于翻耕不覆盖 18.53%33.33%（P0.05）， 以 NT+FM 处理株高最高；8 月中旬马铃薯块茎膨大期和 9 月下旬马铃薯成熟期，NT+FM 和 NT+SM 处理植株平 均株高平均较 CT 处理显著提高 12.77%和 21.01%（P 0.05）。 表 3 不同处理对马铃薯生长指标的影响 Table 3 Effects of different treatments on growing indexes of potato 开花 Florescence 块茎形成 Tuber expansion 成熟 Maturity 年份 Year 处理 Treatment 株高 Plant height/cm 茎粗 Stem diameter/mm 单株生物量 Biomass per plant/g 株高 Plant height/cm 茎粗 Stem diameter/mm 单株生物量 Biomass per plant/g 株高 Plant height/cm 茎粗 Stem diameter/mm 单株生物量 Biomass per plant/g NT+FM 58.4a 19.6a 39.4a 75.6a 14.8b 50.3b 65.0a 12.5b 75.0a NT+SM 54.6a 18.9b 39.1a 76.4a 15.2a 51.9a 68.0a 13.7a 77.8a NT 52.4a 18.6b 38.1b 70.0b 14.7b 45.2c 66.0a 12.3b 73.5b 2013 年 CT 43.8b 18.0c 34.1c 67.8c 14.5b 40.7d 54.0b 11.2c 64.0c NT+FM 39.3a 24.7a 28.6b 47.0b 18.3b 79.2b 44.5b 15.4b 114.9b NT+SM 37.1a 23.2b 36.5a 52.8a 20.5a 88.1a 49.8a 17.4a 137.5a NT 32.5b 21.5c 20.1c 47.0b 18.2b 70.0c 42.0bc 14.9b 100.0c 2014 年 CT 31.3b 21.0c 14.3d 43.2c 17.4c 47.5d 39.9c 14.0c 95.0c 马铃薯不同生长阶段其茎粗处理间表现出一定的差 异， 马铃薯成熟期主茎粗达到最低值 （表 3） 。 在开花期， 免耕不同覆盖各处理显著高于翻耕不覆盖；在块茎形成 期， NT+SM 处理的马铃薯主茎粗较 CT 处理高 11.32% （P 0.05）。到成熟期，2013 年 NT+FM、NT+SM 和 NT 处理马铃薯主茎粗分别较 CT 处理显著增加 11.61%、 22.32%和 9.82%（P0.05）；2014 年分别较 CT 处理显 著增加 10.00%、24.29%和 6.43%（P0.05）。可见，免 耕覆盖秸秆处理对作物生长（株高及茎粗）的促进作用 主要表现在生育中后期，而免耕覆盖地膜对作物生长的 促进作用主要表现在生育前期，这主要由于在马铃薯生 长前期，玉米植株较小，水分消耗主要以土壤无效蒸发 为主，覆盖地膜处理能显著抑制以土壤棵间蒸发为主的 农田蒸散，起到较好的保水作用，马铃薯长势较好；而 在马铃薯生育中后期，随气温的升高，土壤蒸发强烈， 农田蒸散转变为以作物蒸腾为主的水分消耗，免耕覆盖 秸秆处理下土壤保水蓄水效果最佳，显著促进了马铃薯 中后期的生长。 不同处理下马铃薯地上部生物量均呈逐渐上升的趋 势，在马铃薯成熟期达到最大，2014 年马铃薯生育后期各 处理的地上生物量明显高于 2013 年（表 3）。马铃薯开花 和块茎形成期， NT+FM 和 NT+SM 处理均显著高于 NT 和 CT 处理，在马铃薯成熟期，与 CT 处理相比，NT+FM、 NT+SM 处理地上部生物量均显著提高，2013 年分别提高 17.19%和 21.56%（P0.05），2014 年分别提高 20.95%和 44.74%（P0.05）。这表明，免耕覆盖秸秆处理能显著提 高作物干物质积累，为作物后期块茎的形成与膨大，保存 大量的养分，有利于马铃薯薯块产量的提高。 2.5 免耕覆盖对马铃薯产量的影响 覆盖耕作方式对作物产量的影响主要依赖于休闲期 耕作管理和生育期降雨的数量与分布。2014 年（平水年） 各处理马铃薯总产量较高，而 2013 年（丰水年）各处理 马铃薯总产量较低，这主要由于该年份 7 月份大量的降 雨，造成马铃薯部分植株死亡，导致作物产量降低。表 4 是不同处理下马铃薯产量及商品薯率，大薯数 NT+FM、 NT+SM 处理 2 a 均显著高于 CT 处理（P0.05）。中薯 数，2013 年 NT 处理显著高于 CT 处理（P0.05），2014 年 NT+FM、NT+SM 处理显著高于 CT 处理（P0.05）； 小薯数不同处理间差异较大：2013 年，NT+SMNT CTNT+FM；2014 年，NT+SMCTNT+FMNT。免 耕覆盖处理的两年马铃薯总产量均高于翻耕不覆盖，增产 幅度 3.33%32.61%，2 a 马铃薯商品薯率提高 5.21% 18.98%，而 2014 年免耕不覆盖处理马铃薯总产量与翻耕 不覆盖相比差异不显著。可见，免耕覆秸秆处理的马铃薯 总产量和商品薯率最高，2 a 平均比翻耕不覆盖增产 24.14% （P0.05） ， 商品薯率显著提高 15.93% （P0.05） 。 农业工程学报（） 2015 年 116 表 4 不同处理对马铃薯产量性状的影响 Table 4 Effects of different treatments on yield characters of potato 大薯 Big tuber 中薯 Middle tuber 小薯 Small tuber 年份 Year 处理 Treatment 总产量 Total yield/ (kghm-2) 总薯数 Total tuber number/hm-2 薯数 Tuber number/hm-2 产量 Yield/ (kghm-2) 薯数 Tuber number/hm-2 产量 Yield/ (kghm-2) 薯数 Tuber number/hm-2 产量 Yield/ (kghm-2) 商品薯率 Commodity Rate/% NT+FM 21351.30a 210900c 27540b 10161.60a86130b 7397.25b 97245c 3792.45a 82.24b NT+SM 21719.85a 244500b 30570a 9161.35ab93075b 10613.25a120855a 4695.25a 91.04a NT 20551.20b 301005a 11220d 7320.00b 131970a 13058.25a120315a 3847.95a 80.51b 2013 年 CT 19327.35c 211155c 15285c 4257.90c 87525b 10592.25a108360b 4327.35a 76.52c NT+FM 29583.3b 335278c 132778b 20444.4b 95833ab 6527.8ab 106667c 2611.1b 91.17a NT+SM 35583.3a 442778a 170833a 25611.1a 100000a 7638.9a 171944a 2333.3a 93.44a NT 25722.2c 279444b 112222c 18611.1c 61389c 4500c 105833c 2611.1b 89.85a 2014 年 CT 26833.3c 328611c 128889bc 17777.8c 67500c 4388.9c 132222b 4666.7a 82.61b 3 讨 论 相关研究表明，免耕有利于降低表土容重，增加 土壤微孔隙及保护连续的孔隙路径19，有利于改善土 壤物理性状、促进土壤水稳性团聚体的形成20-21。本 研究结果表明，免耕覆盖秸秆处理，相对于翻耕不覆 盖，可有效降低土壤容重，改善耕层土壤孔隙状况。 这主要由于在秸秆覆盖量充足的情况下，土壤免耕具 有自我疏松能力22，显著降低土壤容重，且免耕可避 免机械压实，降低土壤容重23-24，使耕层土壤孔隙状 况得到改善。 耕作方式会影响微团聚体与大团聚体之间的转化和 再分布25，进而影响土壤结构的稳定性26。本试验结果表 明，免耕条件下不同覆盖方式，与翻耕不覆盖相比，使 耕层5 mm、25 mm 和0.25 mm 机械稳定性团聚体 数量显著增加。这是由于免耕覆盖减少对土壤的机械扰 动，改善了耕层土壤结构27，而传统翻耕进行频繁的田 间作业，使土壤有机质快速矿化，减少了稳定性胶结剂 的产生，不利于大团聚体的形成28。王海霞等29在渭北 旱塬区的研究发现，在 040 cm 土层，随土层的加深， 免耕覆盖秸秆条件下5 mm径级的土壤团聚体含量逐渐 增加， 0.25 mm 机械稳定性团聚体含量显著高于翻耕不 覆盖，这与本研究结果一致。 已有研究30-32表明，免耕覆盖能够提高土壤剖面水 分及其有效性。李友军等33对豫西旱坡地的研究认为， 免耕覆盖能明显提高土壤水分保蓄和作物的水分利用能 力。付国占等34研究发现，不同土壤耕作方式播种后耕 层含水率差异极大，以免耕覆盖处理最高，翻耕不覆盖 处理最低；玉米生长期间以深松覆盖处理的耕层土壤含 水率最高。而本研究结果表明，免耕覆盖地膜能改善马 铃薯生长前期的土壤水分状况，免耕覆盖秸秆对作物生 育中后期土壤水分的保蓄效果明显。 吴金芝等35研究认为，免耕结合残茬覆盖能提高植 株干物质积累量，提高作物产量构成要素，从而获得高 产。远红伟等36研究表明，秸秆覆盖翻耕、薄膜覆盖翻 耕对玉米生长发育具有良好效果，明显增加干物质的积 累量，其作物产量显著高于免耕不覆盖处理。本研究结 果表明，免耕结合不同覆盖方式对马铃薯的生长及产量 的形成有促进作用。这是由于免耕覆盖能明显提高土壤 水分贮蓄和利用能力，为作物生长发育和产量的形成提 供了良好的环境，增加后期的干物质积累，有利于马铃 薯产量和商品薯率的提高37-38。李荣等39研究表明，地 膜覆盖在玉米生长前期有较高的土壤水分含量，使其株 高及地上部干物质量均显著高于露地；而秸秆覆盖下玉 米生长中后期土壤水分状况较好，对地上部生长的具有 明显的促进作用，其玉米株高及生物量显著高于露地。 本研究也发现，免耕秸秆覆盖对作物生长的促进作用主 要表现在生育中后期，而地膜覆盖的效果主要表现在作 物生育前期。这与张冬梅40的研究结果一致。 进行不同覆盖耕作措施对土壤物理性状及作物生长 影响的研究将有利于农民根据覆盖栽培拟解决的关键问 题，因地制宜，就地取材，合理选择和应用不同覆盖耕 作措施。如以保水为主要目的，最好选择秸秆作为覆盖 材料，如以增温为主要目的，则选择地膜覆盖为佳。当 二者均合适的情况下，尽量选择秸秆覆盖，以利于资源 的合理利用和农业的可持续发展。本文通过 2a 试验研究 发现，免耕覆盖秸秆措施具有良好的蓄水保墒效果，尤 其在干旱年份，对作物的生长十分有利，其马铃薯增产 效果显著，对宁南半干旱区春播作物具有重要的推广应 用价值。 4 结 论 1）与翻耕不覆盖相比，免耕覆盖地膜和免耕覆盖秸 秆均可有效降低耕层土壤容重，增大土壤孔隙度，以免 耕覆盖秸秆处理效果最佳。与翻耕不覆盖相比，免耕覆 盖地膜和免耕覆盖秸秆处理可使 020 cm 土层5 mm 粒径团聚体质量分数显著增加，2040 cm 土层 2 5 mm 粒径团聚体质量分数显著增加。免耕覆盖地膜对作 物生长前期土壤水分保蓄效果较好，免耕覆盖秸秆对作 物生长中后期土壤水分状况的改善效果最佳。 2）免耕覆盖各处理对马铃薯的生长有促进作用，其 植株株高、茎粗及地上部生物量均显著高于翻耕不覆盖。 作物生育前期以免耕覆地膜处理效果最佳，中后期以免 耕覆秸秆处理效果显著。免耕覆盖能明显提高马铃薯的 第 19 期 侯贤清等：免耕覆盖对宁南山区土壤物理性状及马铃薯产量的影响 117 产量和商品薯率。免耕覆秸秆处理的马铃薯总产量和商 品薯率最高，2 a 平均比翻耕不覆盖增产 24.14%，马铃薯 商品薯率提高 15.93%。可见，免耕覆盖秸秆措施具有良 好的土壤蓄水保墒效果，对作物的生长有利，其马铃薯 增产效果显著。 参 考 文 献 1 王昕，贾志宽，韩清芳，等. 半干旱区秸秆覆盖量对土壤 水分保蓄及作物水分利用效率的影响J. 干旱地区农业 研究，2009，27(4)：196202. Wang Xin, Jia Zhikuan, Han Qingfang, et al. Effects of different straw mulching quantity on soil water and WUE in semiarid regionJ. Agricultural Research in the Arid Areas, 2009, 27(4): 196202. (in Chinese with English abstract) 2 官情，王俊，宋淑亚，等. 黄土旱塬区不同覆盖措施对土 壤水分及冬小麦水分利用效率的影响J. 地下水，2011， 33(1)：2124. Guan Qing, Wang Jun, Song Shuya, et al. Influences on different treatments on soil moisture and water use efficiency winter wheat field in arid-highland of the Loess PlateauJ. Groundwater, 2011, 33(1): 2124. (in Chinese with English abstract) 3 Thomas G A, Titmarsh G W, Freebairn D M, et al. No-tillage and conservation farming practices in grain growing areas of Queensland-A review of 40 years of developmentJ. Australian Journal of Experimental Agriculture, 2007, 47(8): 887898. 4 Gao Ming, Luo Youjin, Wang Zifang, et al. Effect of tillage system on distribution of aggregates and organic carbon in a Hydragric AnthrosolJ. Pedosphere, 2008, 18(5): 574581. 5 Zhang Xirui, Li Hongwen, He Jin, et al. Influence of conservation tillage practices on soil properties and crop yields for maize and wheat cultivation in Beijing, ChinaJ. Australian Journal of Soil Research, 2009