粉垄耕作对黄淮海北部土壤水分及其利用效率的影响

连年旋耕导致犁底层上移、耕层变浅、水分利用效率（Water Use Efficiency, WUE）降低，严重制约作物丰收增产，尤其进一步激化缺水地区的农业用水供需矛盾。合理的土壤耕作是有效的解决途径，为此在黄淮海北部引入了粉垄这种新型深土耕作措施。以旋耕和深松为对照，设置了粉垄30 cm、粉垄50 cm、粉垄30 cm 地膜、粉垄50 cm 地膜、粉垄30 cm裸地、粉垄50 cm裸地等共8个处理，探讨不同耕作措施对土壤水分变化过程及WUE的影响。基于土壤湿度等值线图、土壤贮水消耗和WUE的分析可知，（1）与旋耕和深松相比，粉垄耕作后的耕层疏松深厚、土壤调蓄水分能力增强、总耗水量降低、WUE提高，其中粉垄各处理的总耗水量比旋耕和深松分别减少了12.2%―16.4%、10.2%―14.5%，产量WUE则分别提高了28.3%―50.6%、19.1%―39.7%；（2）粉垄的作业深度越深越利于降雨入渗和土壤水分调蓄，但总耗水量有所增加，WUE略有下降，其中总耗水量增加了5.0%，小喇叭口期和灌浆中期的叶片WUE分别下降1.6%和1.0%，产量WUE降低2.1%；（3）粉垄后覆膜克服了表土跑墒的缺点，减少了耗水量，进一步提高了土壤调蓄水分的能力和WUE，且作业深度越深，WUE提升越多，其中粉垄30 cm 地膜、粉垄50 cm 地膜的产量WUE分别比粉垄30 cm、粉垄50 cm提高了8.5%和17.3%，粉垄50 cm 地膜的小喇叭口期和灌浆中期的叶片WUE以及产量WUE分别比粉垄30 cm 地膜提高了8.3%、7.4%和5.9%。研究结果表明，这种新型耕作措施为打破犁底层、解决耕层变浅、提高水分利用效率提供了一种新的可行方法。

Effects of deep vertically rotary tillage on soil water and water use efficiency in northern China's Huang-huai-hai Region