渭北旱地夏闲期秸秆还田和种植绿肥对土壤水分养分和冬小麦生长的影响

水分匮乏和土壤贫瘠是制约西北旱地农业生产的主要因素。秸秆还田具有培肥改土、协调养分供应、蓄水保墒、增加产量等作用;绿肥是养地作物,既能肥田、又能改土,因此,采取秸秆还田和种植绿肥的栽培措施是解决西北地区“旱”与“薄”的有效途径。本研究以常规的夏季裸地休闲为对照,研究了夏闲免耕条件下覆盖小麦秸秆或种植豆科绿肥以及二者结合对黄土高原旱地冬小麦产量、土壤水分、土壤养分,作物水分和养分吸收利用情况以及养分累积与转移的影响,旨在评价不同栽培方式的效果,以期为提高黄土高原旱地的土壤肥力和生产能力提供理论依据。结果表明:1、与对照相比,经过一年田间试验,夏闲期秸秆还田和种植绿肥均对冬小麦籽粒产量和生物量无影响;种植绿肥和秸秆+绿肥处理使播前和开花期60-160 cm土壤贮水减少;但种植绿肥提高了表层土壤硝态氮和有效磷数量,表层0-20 cm土壤硝态氮在播前显著增加10.7 kg·hm-2,收获期增加18.4 kg·hm-2;开花期种植绿肥土壤有效磷提高43.4 kg·hm-2,收获期有效磷数量仍较对照高24.4 kg·hm-2;秸秆还田和种植绿肥对土壤铵态氮和速效钾没有显著影响。2、夏闲期秸秆还田使小麦生育期耗水量增加而种植绿肥和二者混合还田使之降低,秸秆还田作物耗水量增加了10 mm,种植绿肥和秸秆覆盖+种植绿肥分别减少11 mm和9 mm,水分利用效率却无显著变化;夏闲期种植绿肥和秸秆覆盖+种植绿肥使小麦对氮磷钾养分吸收有所降低,小麦籽粒吸氮量分别降低6.0%和6.6%,差异显著,吸磷量降低5.9%和6.2%,籽粒吸钾量降低了7.9 %和7.9%。3、夏闲期秸秆覆盖还田和种植绿肥不同程度地增加了花前干物质及氮磷钾养分累积,其中秸秆还田>秸秆还田+种植绿肥>种植绿肥>对照,秸秆还田处理花前干物质累积较对照高25.4%,差异显著。三处理下花前氮素累积量较对照高34.2%、13.4%和20.9%,磷素累积量高31.3%、7.2%和21.7%,钾素累积量高28.9%、12.2%和18.3%,其中秸秆还田与秸秆还田+种植绿肥处理与对照差异显著。花后干物质累积量分别较对照显著降低65.2%、49.2%和47.2%。除对照处理外,花后氮磷钾养分有不同程度的损失,钾素的外排现象更为明显。