不同种植模式对南方丘陵旱地土壤水分利用与作物周年生产力的影响

肖小平; 唐海明; 杨光立; 《中国农业科学 》 2014 北大核心 CSCD

摘要：【目的】分析不同坡地类型条件下不同种植模式土壤水分利用与作物周年生产力的差异,探索适宜南方丘陵旱地最佳效果的种植模式。【方法】在上坡地设春玉米-饲草(SPD1)、红薯-饲草(SPD2)、红薯//春玉米-饲草(SPD3)3种模式;中坡地设春玉米-马铃薯(ZPD1)、大豆-马铃薯(ZPD2)、大豆//春玉米-马铃薯(ZPD3)3种模式;下坡地设春玉米-秋玉米-马铃薯(XPD1)、西瓜-秋玉米-马铃薯(XPD2)、西瓜//春玉米-秋玉米-马铃薯(XPD3)3种模式。连续3年测定各种植模式的土壤含水量,计算作物耗水量(WC)、水分利用效率(WUE)、作物周年生产力及间作模式的土地当量比(LER)。【结果】上坡地上,2008、2009和2010年SPD3较SPD1的土壤含水量分别增加22.8%、21.6%和24.1%,WUE分别提高9.7%、17.8%和15.6%,作物周年生产力分别增加8.3%、16.1%和14.8%,较SPD2的土壤含水量分别增加16.1%、11.0%和14.5%,WUE分别提高61.9%、60.6%和62.5%,作物周年生产力分别增加62.4%、61.6%和64.8%;中坡地上,3年中ZPD3较ZPD1的土壤含水量分别增加12.9%、13.3%和20.9%,WUE分别提高17.9%、22.5%和20.3%,作物周年生产力分别增加17.2%、21.4%和19.6%;下坡地上,3年中XPD3较XPD1的土壤含水量分别增加15.1%、17.6%和12.9%,WUE分别提高47.5%、44.6%和38.5%,作物周年生产力分别增加41.5%、43.3%和37.6%,上述差异均达显著水平(P<0.05)。3种间作模式中,LER以XPD3模式最高,3年中较ZPD3分别增加15.70%、12.45%和13.94%,较SPD3分别增加10.32%、6.31%和5.65%,达显著差异(P<0.05)。3种坡地类型之间,3年中的土壤含水量,XPD1分别较ZPD1增加5.5%、27.3%和17.3%,较SPD1分别增加77.3%、56.9%和50.9%,ZPD1较SPD1分别增加68.0%、23.3%和28.7%;XPD3的WUE较ZPD3分别提高105.4%、101.2%和102.3%,较SPD3分别提高238.2%、230.2%和246.2%;3年周年经济产量,XPD3较ZPD3分别增加195.9%、104.1%和101.2%,较SPD3分别增加230.6%、224.4%和236.3%,ZPD3较SPD3分别增加62.0%、62.8%和67.2%,均达显著差异(P<0.05)。【结论】红薯//春玉米-饲草、大豆//春玉米-马铃薯、西瓜//春玉米-秋玉米-马铃薯等间套复种模式,有利于增强土壤保水性、提高作物水分利用效率及周年生产力。在不同坡地类型条件下,各种植模式的土壤水分利用及作物周年生产力表现为下坡地优于中坡地,中坡地优于上坡地。所以红壤丘陵旱地应根据不同坡地类型选择适宜的种植模式,才能达到节水避旱,实现作物周年增产目的。

关键词： 种植模式 丘陵旱地 水分利用效率 周年生产力 玉米