【摘 要】
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为明确宁南旱区耕作覆盖对土壤物理性状、马铃薯产量及水热利用效率的影响,于2020年10月—2021年10月进行大田定位试验,设置四种耕作深度（翻耕15 cm（T15）、深松30 cm（T30）、深松40 cm（T40）和深松50 cm（T50））和四种覆盖材料（不覆盖（NM）、地膜覆盖（PM）、可降解渗水地膜覆盖（FM）和秸秆覆盖（SM））双因素裂区试验,研究不同的耕作深度结合覆盖材料对土壤容重、
【基金项目】
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国家自然科学基金项目《旱作马铃薯水分高效利用对深松覆盖的响应机制研究》（31860362）； 宁夏自然科学基金项目《宁南旱区不同作物土壤耕层结构对深松深度的响应机制研究》（2019AAC03058）；
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为明确宁南旱区耕作覆盖对土壤物理性状、马铃薯产量及水热利用效率的影响,于2020年10月—2021年10月进行大田定位试验,设置四种耕作深度（翻耕15 cm（T15）、深松30 cm（T30）、深松40 cm（T40）和深松50 cm（T50））和四种覆盖材料（不覆盖（NM）、地膜覆盖（PM）、可降解渗水地膜覆盖（FM）和秸秆覆盖（SM））双因素裂区试验,研究不同的耕作深度结合覆盖材料对土壤容重、孔隙度、团聚体数量、土壤水分、土壤温度、马铃薯产量、水分利用效率及积温利用效率的影响,以期为旱作马铃薯增产和水热高效利用提供理论依据和技术参考。其主要研究结果如下:（1）耕作覆盖对马铃薯收获期土壤物理性状均有明显改善作用。耕作覆盖可显著降低0-60 cm层土壤容重,增加总孔隙度及毛管孔隙度,以在20-40 cm层更为显著。各土层耕作覆盖二者交互均以T40×SM处理改善土壤容重、总孔隙度和毛管孔隙度效果最佳,较T15×NM处理显著降低土壤容重12.69%,显著提高土壤总孔隙度和毛管孔隙度12.87%、7.80%。T40×SM、T30×SM处理均可显著增加0-40 cm层＞0.5 mm机械和水稳定性团聚体数量,耕作深度、覆盖材料二者交互以T40×SM处理＞0.25 mm机械和水稳定性团聚体数量最高。耕作深度、覆盖材料二者交互对马铃薯生育前期0-40 cm层土壤紧实度影响极显著,二者交互均以T40×SM、T40×FM处理改善效果较优。（2）经过秋冬休闲,耕作覆盖对提高休闲期及生育期土壤水分效果显著。休闲期末各处理以T40×SM处理下0-100 cm层平均土壤含水量最佳,较T15×NM处理显著增加26.96%。同一覆盖材料下以T40处理降水补给率最高,同一耕作深度下以SM处理最高,二者交互以T40×SM处理最高,T40×FM处理次之,分别较T15×NM处理显著增加106.14%、73.61%。耕作深度、覆盖材料对马铃薯关键生育期（现蕾、块茎形成和块茎膨大期）0-100 cm层土壤蓄水量的影响均极显著。同一覆盖材料下,马铃薯生育期平均土壤蓄水量以T40处理最高,T30处理次之;不同覆盖材料下,SM处理马铃薯生育期土壤蓄水量最高,FM处理次之。二者交互土壤蓄水效果在生育前期以T40× SM和T40×PM处理最佳,生育中后期以T40× SM处理平均土壤蓄水量最高,较T15×NM处理显著提高11.49%。耕作覆盖二者交互对生育中后期阶段耗水量均呈极显著。同一覆盖材料下以T15处理生育前期阶段耗水量较高,中后期以T30、T40处理较高。同一耕作深度下以马铃薯生育前期FM处理耗水较多,中后期以SM处理耗水多。（3）耕作覆盖可调控0-25 cm各层土壤温度,且在0-5 cm层土壤温度影响效果显著。耕作深度和覆盖材料对马铃薯生育期0-25cm层平均土壤温度均呈极显著影响,二者交互对马铃薯关键生育期（现蕾期、块茎形成期和块茎膨大期）0-25 cm层平均土壤温度均呈显著影响。马铃薯生育期0-25 cm层土壤温度均以T40×SM处理较高。耕作深度、覆盖材料及其二者交互作用对马铃薯各生育阶段土壤有效积温均呈显著影响。不同耕作深度下均以T30和T40处理下马铃薯生育阶段土壤有效积温最高,覆盖材料以PM、FM处理较高,而SM处理在马铃薯生育期内具有稳温和降温的双重效应。二者交互生育阶段土壤有效积温均以T40×SM处理最佳。（4）耕作深度、覆盖材料及其二者交互作用对马铃薯产量和单株结薯数均呈极显著水平。同一耕作深度下以SM、FM处理马铃薯产量较高,同一覆盖材料下以T30、T40处理产量最佳,各处理组合中均以T40×SM处理的马铃薯产量、单株结薯数、单薯质量及单株产量最高,水分利用效率和土壤积温利用效率均以T40×SM处理最高。通过相关分析发现,土壤水分、温度、团聚体、孔隙度均对提高马铃薯产量和水热利用效率均起重要作用。综上,深松40 cm覆盖秸秆处理有利于改善土壤物理性状,提高土壤团聚体数量,降低生育期土壤紧实度,实现土壤蓄水保温,显著提高马铃薯产量及水热利用效率。
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