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辽西褐土区属于干旱半干旱地区,该地区光照充足,但是雨量分布不均,降雨多集中在夏季,春旱严重。针对这些现状,前人进行了很多研究,有覆膜滴灌、秸秆覆盖、免耕播种等措施,均有一定效果,但是单一模式,对水资源和水分利用效率有一定的局限性。所以,应该系统的从蓄水和保墒方面考虑,这在提高水分利用效率上有很大的拓展空间。本文通过调查农民传统耕作模式下土壤耕层存在的问题,进而确立研究内容,通过定点田间试验,设立了旋耕、翻耕、秋深松、和免耕秸秆覆盖加中耕深松(简称集成模式)四个处理,以旋耕为对照,探讨春旱严重年份(2018)和正常年份(2019)时不同耕作方式对玉米生育期土壤水分、玉米生长状况、玉米产量、水分利用效率、氮肥利用效率以及经济效益的影响。筛选适宜辽西地区气候和土壤的耕作方式,为干旱背景下辽西玉米增产提供科学依据和技术支持。研究结果如下:1.辽西褐土区农民传统耕作模式为清茬浅旋,由于长期旋耕,导致土壤耕层变浅,最小只有8cm;犁底层变厚,最厚达18cm;严重阻碍了玉米根系生长。春旱严重年份(2018)春季播种期土壤含水量低,土壤耕层体积含水量只有12.12%;雨水充足年份(2019)春季播种期的降雨同样稀少,土壤耕层体积含水量只有12.19%。,影响玉米出苗,进而影响玉米产量。2.研究2018年和2019年不同耕作方式对辽西褐土区土壤水分的影响,结果表明:(1)以农民传统的春旋耕为对照,在春旱严重年份(2018),秋翻耕、秋深松耕作方式对全玉米生育期耕层(0-20cm)土壤含水量影响较小(旋耕12.12-24.15%;翻耕12.54-24.13%;深松12.95-24.02%),但是集成模式对玉米全生育期的耕层土壤含水量影响显著(集成模式土壤含水量在14.13%-25.42%之间);秋翻耕、秋深松耕作方式对玉米全生育期深层(60-80cm)土壤含水量影响较小(旋耕18.45-24.32%;翻耕18.91-24.44%),但是深松和集成对玉米全生育期深层土壤含水量影响显著。(深松21.99-26.31%;集成22.12-27.15%)。在雨水充足年份(2019),集成处理对玉米全生育期土壤耕层和深层的土壤含水量都影响显著,而其它处理对玉米全生育期土壤耕层和深层的土壤含水量影响较小。(2)2018年和2019年休闲期降水分别为59.6和171mm,但集成和深松处理的蓄水效率均高于旋耕和翻耕且较为接近,分别为28.18%、26.33%和43.48%、41.43%。(3)2018和2019年的贮水量和降雨量都表现出:在玉米生育期降雨少时,集成处理0-80cm剖面土壤贮水量显著高于其它处理。在玉米生育期降雨充足时,深松处理土壤贮水量增加,与集成处理贮水量接近,显著的高于翻耕和旋耕处理。3.玉米的出苗率关键限制因子为玉米播种后的土壤水分;在干旱年份(2018),集成处理玉米开始生长的较慢,随后生长速度变快;深松处理玉米长势快于其它处理。相较于旋耕(CK),深松和集成处理显著增加30-40cm层次的根量,增幅为102.28%和123.4%。;在雨水充足年份(2019),不同处理玉米长势差异不显著,深松和集成处理略微增加了20-40cm的根量,增幅分别为21.6%和30.1%。。4.干旱年份(2018)和雨水充足年份(2019)在辽西褐土区玉米产量均是集成处理最高,旋耕处理最低。集成处理相比于旋耕(CK),2018年产量增加16.39%,2019年产量增加8.54%。5.2018年和2019年不同耕作方式水分利用效率均是集成处理最高,分别为36.61 kg·hm2·mm-1和32.2 kg·hm2·mm-1,相比于旋耕(CK),分别增加17.11%和21.97%;2018年和2019年不同耕作方式氮肥利用效率也是集成模式最高,分别为41.41 kg·kg-1和52.00 kg·kg-1,相比于旋耕(CK),分别增加16.39%和8.56%。6.集成处理在2018年和2019年玉米净收入显著高于其它处理,经济效益最好。相对于旋耕,2018年集成处理玉米净收益增加2185.07元·hm2,2019年集成处理玉米净收益增加1413.65元·hm2,集成模式是可以增加当地人收入的耕作方式。由以上结论可知,免耕秸秆覆盖加中耕深松相比于旋耕、深松和翻耕能更好的提高春季的土壤蓄水保墒能力、玉米产量、水分氮肥利用效率以及玉米经济效益,是适合辽西褐土区并值得推广的耕作方式。