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南方红壤丘陵区旱地农业生产发展突出的问题是季节性干旱和土壤贫瘠，而利用该区大量的稻草资源缓解季节性干旱和土壤贫瘠是一项有效措施，开展该方面的研究具有重要的现实意义。利用中国科学院桃源农业生态试验站进行红壤旱地定位试验（2006-2012年），在不同年份季节性干旱发生情况的基础上，观测和分析试验期间不同稻草覆盖量[0(CK)、5000(T1)、10000(T2)和15000kg·hm-2(T3)]对土壤水分、夏玉米生长和光合性能的影响、玉米产量与干旱程度的相关性以及油菜产量。探讨了稻草覆盖对南方红壤丘陵旱地抗旱和地力提升的生态效应。主要结论有:
1、稻草覆盖提高表层土壤(0-20cm)总有效水含量，T1、T2、T3与CK相比分别提高了6.8％、19.3％和28.4％(P＜0.05)。光合速率灌浆期T1、T2、T3比CK分别提高了24.1％、40.3％、53.8％，成熟期T1、T2、T3比CK分别提高了20.0％、40.3％、37.9％;灌浆期气孔导度T1、T2、T3比CK分别提高了73.6％、133.1％、148.3％，成熟期气孔导度T1、T2、T3比CK分别提高了25.5％、56.5％、44.7％;灌浆期蒸腾速率T1、T2、T3比CK分别提高了72.9％、144.1％、136.6％，成熟期蒸腾速率T1、T2、T3比CK分别提高了16.2％、47.1％、32.6％;成熟期叶绿素T3＞T2＞T1＞CK叶绿素T1、T2、T3比CK分别提高了27.75％、31.3％、36.5％，灌浆期叶绿素T1、T2、T3比CK分别提高了15.1％、19.5％、32.0％。研究发现生育期旬干旱发生比率为18.2％时，覆盖与对照之间产量没有显著性差异;发生比率为18.2％-63.6％时，玉米产量差异显著(P＜0.05)，其中发生比率为18.2％-36.4％时，T1产量最大，而在54.5％时，T3产量最大;发生比率为63.6％则超出了稻草覆盖抗旱范围。
2、土壤微生物量碳氮、土壤硝态氮随覆盖量的增加而增加，微生物量碳氮的增加随土壤深度的增加降低。0-10cm微生物量氮含量T1、T2、T3分别比CK提高了16.2％、21.5％、32.9％。10-20 cm微生物量碳含量T1、T2、T3分别比CK提高了17.3％，49.1％，20.5％。0-10cm微生物量氮含量T1、T2、T3分别比CK提高了10.2％、23.4％、30.3％。0-10cm硝态氮含量T1、T2、T3分别比CK提高了4.1％、6.2％、5.8％，10-20 cm微生物量氮含量和硝态氮含量均没有显著性差异。本研究油菜产量与油菜生育期降雨量呈负显著相关。前茬玉米采用稻草覆盖替代部分化肥处理，油菜生育期的施肥管理措施各处理间完全相同，随着稻草覆盖年份的增加油菜产量随稻草覆盖量的增加而增加。油菜产量的表现证明了稻草覆盖替代化肥是可行的，而且随替代量的增加旱地的地力提升越大。稻草覆盖能够提升红壤旱地地力，在一定程度上促进了红壤旱地的保育和可持续发展。
3、稻草覆盖后T1、T2、T3与CK相比总效益（节水、节肥和增产效益）分别增加了7119、6783、9230元·hm-2，其中红壤旱地夏玉米节约效益随稻草覆盖量增加而增加。2012年产量效应T1最大，总效益T1、T2相差不多，而T3远高于二者。对本地域来讲综合土壤地力、抗旱性以及经济效益来看，T3为本地区最佳覆盖量。