期刊
Soil and Tillage Research
发表时间
2024-12-05
DOI
10.1016/j.still.2024.106379
这项研究背景是东北中国的黑土区长期以来采用传统耕作（CT）导致土壤退化，而保护性耕作（CS）尽管能保护土壤质量，但可能降低作物产量。研究旨在评估CT与CS对土壤质量及玉米产量的影响。实验在六个地点进行，比较旋耕（RT）、免耕（NT，CS的一种形式）和深耕（DP，CT的一种形式）对土壤和产量的影响。
研究结果显示，免耕（NT）在0-20厘米表层土壤中显著增加了总营养和可用养分及土壤有机碳（SOC），而深耕（DP）改善了20-40厘米的土壤性质。NT在整个生长季节提高了土壤水分含量，降低了播种阶段的土壤温度，特别是在半干旱地区。可变性分析（VPA）指出，NT下土壤体积密度、养分和水热性质对产量变化的贡献分别为77%、81%和63%。
该研究表明，NT在半干旱地区有效地保护土壤质量、节约水分和固碳，从而实现最佳玉米产量，而DP在半湿润地区可能表现出更好的产量，这为黑土区的耕作选择提供了科学依据。
免耕（NT）在半干旱地区的表现
研究发现，免耕结合秸秆覆盖显著提高了表层土壤有机碳（SOC）和土壤养分含量，尤其是在0-20厘米的土层中。在半干旱地区，免耕显著增加了整个生长季节的土壤含水量，并降低了种子萌发阶段的土壤温度，从而提高了作物产量。研究表明，免耕在半干旱地区更有效地保持了土壤水分，调节了土壤温度，并促进了作物的最佳生产。 深耕（DP）与秸秆混合的效益
深耕结合秸秆混合提升了20-40厘米土层中的土壤有机碳和养分含量，相较于旋耕（RT）有更明显的改善。深耕在半湿润地区展示了更为可变的产量，但在半湿润气候下可能获得更积极的结果。 变量分割分析（VPA）的应用
通过VPA分析，研究量化了不同土壤性质（如土壤容重、SOC、土壤养分和水热性质）对作物产量变异的影响。结果显示，在免耕条件下，这些因素对产量变化的贡献分别为77%、81%、和63%。
