为提高黄土高原东部河谷平原春玉米水分利用效率, 探究最适宜该地区春玉米种植的地表覆盖措施, 基于连续7年长期定位试验, 于2021—2022年开展田间试验, 共选取无覆盖(CK)、地膜覆盖(plastic film mulching, FM)以及秸秆覆盖(straw mulching, SM) 3个处理, 研究不同覆盖措施对土壤水热状况及春玉米产量和水分利用效率的影响, 系统分析了2年试验期土壤水分与温度动态变化及春玉米各阶段水分生产力, 为该地区春玉米水肥高效提供利于农业可持续发展的科学管理措施。结果表明: 与无覆盖处理相比, 地膜覆盖具有增温效应, 2年内土壤温度提高0.72~2.63℃; 秸秆覆盖具有降温效应, 2年内土壤温度降低0.20~1.51℃。与无覆盖处理相比, 地膜与秸秆覆盖处理均可改善春玉米生长前期土壤含水量, 并驱动土壤“湿干交替”现象促进水分吸收, 提高水分利用效率, 实现增产。虽然地膜覆盖处理改善了前期土壤含水量, 促进春玉米前期生长发育, 但会导致根系生长过浅, 不利于生长后期水分利用, 甚至植株存在倒伏风险(2021年倒伏率高达72.14%), 影响产量形成。与地膜覆盖处理相比, 秸秆覆盖处理驱动土壤“湿干交替”时表现出更强水分缓冲力, 协调春玉米各阶段生长发育, 生长后期水分利用效率显著提高25.17%~ 34.71%, 并降低倒伏风险。2年平均数据显示, 与地膜覆盖处理相比, 秸秆覆盖处理产量与水分利用效率显著提高8.55%和10.23%, 经济效益显著提高12.57%。综上所述, 秸秆覆盖可作为该地区春玉米水肥高效可持续利用的科学管理措施。
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