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渭北旱塬主要包括关中平原以北和陕北丘陵以南的黄土高原区。该区土层深厚,光热资源充足,但水源缺乏,降水偏少,且分布不均,是典型的旱作农区。为了探求保护性耕作及轮耕技术的土壤蓄墒保水、土壤培肥和作物产量增收,于2007—2015年在陕西省渭南市合阳县小麦→玉米轮作田进行了施肥与保护性轮耕技术结合的8年连续定位试验研究。施肥包括:常规施肥、平衡施肥和低肥3种。并实施了免耕/深松、深松/翻耕、翻耕/免耕和连续免耕、连续深松、连续翻耕共6种耕作模式。本研究分析了2013-2015年度冬小麦→春玉米轮作田施肥与保护性轮耕技术效应。结果表明:1.不同耕作方式对麦玉轮作田土壤主要物理性状的影响3种轮耕均能有效改善土壤的容重、孔隙度和田间持水量,且利于提高土壤蓄水能力,以NT/ST轮耕方式最好。不同耕作方式下0—40cm土层水稳性团聚体含量(WR0.25)以NT/ST在各土层均呈现出最高值,并且与连续CT/CT差异显著(P<0.05);NT/ST方式与试验前和连年翻耕相比,在0—40cm土层土壤不稳定团粒指数(ELT)显著降低(P<0.05)了0.5%—1.8%和0.8%—1.7%。在2014冬小麦生育期间和2015春玉米生育期间,3种轮耕方式0—200cm土层两年平均土壤蓄水量NT/ST>CT/NT>ST/CT轮耕,较连续CT/CT耕作平均土壤蓄水量分别增加14.0mm、5.8mm和1.8mm;2014—2015年休闲期间3种轮耕方式与连续翻耕相比较平均土壤蓄水量以NT/ST>CT/NT>CT/CT>ST/CT。2.施肥与耕作结合对麦玉轮作田土壤养分的影响冬小麦平衡施肥较常规施肥和低肥0—60cm土层土壤有机质增加3.5%和5.7%,土壤全氮增加3.4%和9.7%;春玉米平衡施肥和常规施肥比低肥土壤有机质分别增加10.2%和7.8%,土壤全氮含量增加5.9%和3.9%。平衡施肥下,0—60cm土层平均的土壤全氮,冬小麦和春玉米3种轮耕较连续CT/CT处理分别增加11.7%—14.9%和6.7%—10.0%。3.施肥与耕作结合对作物植株叶片养分的影响常规和平衡施肥处理冬小麦植株叶片可溶性糖含量较低肥增加23.0%和14.5%。且6种耕作方式中ST/CT和NT/ST轮耕小麦平均可溶性糖含量较CT/CT分别增加14.9%和10.7%;NT/ST处理春玉米平均可溶性糖含量较连续NT/NT和CT/CT分别增加16.7%—20.2%和12.4%—15.8%。3种轮耕较CT/CT耕作小麦叶片全氮和全磷在平衡施肥含量分别增加11.2%—19.6%和4.8%—13.4%,常规施肥分别增加12.8%—14.6%和13.3%—19.6%。2015年春玉米CT/NT、NT/ST和ST/CT较连续CT/CT玉米叶片全氮分别增加18.4%、17.3%和10.8%。4.施肥与耕作结合对作物农艺性状和光合特性的影响平衡施肥、低肥和常规施肥水平下NT/ST轮耕较CT/CT耕作冬小麦生育期平均株高分别增加17.8%、10.1%和14.2%;春玉米平均株高分别增加10.0%、16.4%和10.6%。3种轮耕方式与连年翻耕方式相比较,平均作物单株干物质量冬小麦和春玉米分别增加30.5%—44.0%和12.0%—16.2%。平衡施肥水平下,3种轮耕较连年翻耕冬小麦叶片叶绿素含量增加3.6%—6.1%;春玉米3种轮耕较连续翻耕生育期平均叶绿素含量分别增加11.2%—18.2%。平衡施肥条件下,冬小麦生育内3种轮耕的平均光合速率和蒸腾速率均高于连续耕作;春玉米生育期内平均光合速率以NT/ST轮耕和连续ST/ST值最高,平均蒸腾速率以NT/ST和CT/NT效应值最好。5.施肥与耕作结合对麦玉轮作田作物产量、WUE和经济效益的影响3种施肥处理下小麦穗数常规和平衡较低肥分别增加11.1%和9.6%。平衡施肥水平下,3种轮耕小麦穗粒数表现为NT/ST>ST/CT>CT/NT且差异显著(P<0.05);NT/ST较CT/CT小麦千粒重明显增加16.2%。在平衡和常规施肥下,春玉米的穗数和千粒重均高于低肥,玉米穗粒数表现为平衡和低肥高于常规施肥。平衡施肥和常规施肥处理与低量施肥相比较,小麦产量分别增加7.2%和5.1%;玉米产量分别增产7.2%和5.8%。且在平衡施肥下,NT/ST较CT/CT小麦产量增加14.4%;玉米产量增加8.9%。平衡施肥和常规施肥冬小麦WUE较低肥分别提高11.2%和5.8%;春玉米WUE分别提高7.7%和11.5%。在3种施肥水平下,6种耕作方式的冬小麦和春玉米平均水分利用效率NT/ST轮耕较CT/CT分别提高22.5%和19.9%。冬小麦和春玉米平均纯收益NT/ST轮耕较CT/CT分别增加1997元和1362元。综合可知,施肥与耕作组合中以平衡施肥下“免耕/深松”轮耕方式土壤物理性状、土壤肥力、作物群体质量和经济效益优于其他耕作方式,是渭北旱塬区冬小麦→春玉米轮作田较适宜的施肥和轮耕方式。