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针对宁夏南部旱作区春季干旱,蒸发强烈,水分利用效率低等问题,为探明耕作深度、覆盖材料及其二者交互作用对旱地土壤理化性质、马铃薯生理生态和产量及水分利用效率的影响。于2018年10月—2019年10月在宁南旱区设置不同耕作深度[翻耕15 cm（T1）、深松30 cm（T2）、深松40 cm（T3）和深松50 cm（T4）]结合覆盖措施[地膜覆盖（M1）和秸秆覆盖（M2）]双因素裂区试验,研究其对土壤理化性质、马铃薯生理生态特性、产量及水分利用效率的影响,探索适宜宁南山区马铃薯生长的耕作覆盖措施,为旱作马铃薯高产栽培提供理论参考和技术支持。其主要研究结果如下:（1）耕作覆盖通过秋冬休闲保墒对提高生育期0～100 cm层土壤含水量,对土壤贮水效果明显。耕作深度和覆盖材料对马铃薯生育期0～100 cm层土壤水分的影响显著,而耕作深度与覆盖材料二者交互作用对苗期和块茎膨大期0～100 cm层土壤水分影响显著。同一覆盖材料下,马铃薯生育期以深松30 cm处理对提高土壤贮水量和各土层土壤含水量效果最佳,深松40 cm处理次之,生育期平均土壤贮水量分别较翻耕15 cm处理显著提高5.63%和3.87%。在同一耕作深度下,土壤水分在生育前期（播种-现蕾期）地膜覆盖土壤贮水量显著高于秸秆覆盖4.74%,而生育中后期（块茎形成期-收获期）则秸秆覆盖土壤贮水量显著高于地膜覆盖6.90%。各处理组合中,在生育前期以T2M1处理土壤贮水量最高;生育中后期以T2M2处理增加土壤贮水量效果最佳,较T1M1处理显著提高13.21%。（2）耕作结合覆盖可调控马铃薯生育期0～25 cm层土壤温度。不同处理下马铃薯生育期土壤温度均呈先逐渐升高后再降低的变化趋势,在块茎形成期达到最高。耕作深度、覆盖材料、耕作深度与覆盖材料二者交互作用均对生育期土壤温度有显著影响。同一覆盖材料下深松30 cm和40 cm处理对土壤调温效果最佳。苗期-现蕾期和块茎膨大期-收获期,同一耕作深度下以地膜覆盖处理保温性好于秸秆覆盖。各耕作结合覆盖处理下土壤温度,与T1M2处理相比,T2M1、T3M1处理分别显著增温2.6℃、2.1℃而T1M1、T2M2处理分别显著降温1.6℃、1.1℃。（3）耕作结合覆盖对马铃薯收获期土壤理化性质均有改善作用,耕作深度、覆盖材料、耕作深度与覆盖材料二者交互作用均对土壤理化性质影响显著。同一覆盖材料下,以深松40 cm处理可提高各层>2 mm、0.25～2 mm和>0.25 mm机械性和水稳性团聚体含量,深松30 cm处理次之;各处理组合以T3M2处理效果最佳;对0～60 cm层土壤容重和孔隙度及土壤养分的改善,以深松30 cm处理对降低土壤容重,提高土壤孔隙度和土壤有机质、全氮、碱解氮含量及调控土壤C/N效果最佳;同一耕作深度下秸秆对土壤理化性质改善效果高于地膜覆盖。在所有处理组合中对土壤理化性质的改善效果以T2M2处理较优。与T1M1处理相比,T2M2处理显著降低土壤容重10.98%,分别显著提高土壤总孔隙度和土壤有机质、全氮、碱解氮含量8.77%、15.49%、17.91%、24.26%。同一覆盖材料下,深松40 cm处理对提高土壤速效磷含量较优,深松50 cm处理对提高土壤速效钾含量效果最好;各处理组合中,T3M2处理土壤速效磷含量较T1M1处理显著提高54.45%,T4M1处理土壤速效钾含量较T1M1处理显著提高38.95%。（4）耕作结合覆盖能有效提高马铃薯关键生育期根系生理活性和叶片叶绿素光合性能。不同处理下马铃薯关键生育期内根系活性及叶片光合指标变化均随马铃薯生育期推进呈逐渐降低,而叶片胞间二氧化碳浓度逐渐递增。耕作深度和覆盖材料对根系关键生育期根系生理活性影响显著,而耕作深度对关键生育期叶片SPAD值影响极显著,耕作深度对块茎膨大期蒸腾速率影响显著,覆盖材料块茎形成期净光合速率和蒸腾速率及块茎膨大期蒸腾速率影响均显著,耕作深度与覆盖材料二者交互作用对块茎膨大期叶片蒸腾速率和气孔导度影响均显著。同一覆盖材料下,深松30 cm对提高根系生理活性、叶片SPAD值和净光合速率、蒸腾速率、气孔导度及降低叶片胞间二氧化碳浓度效果最好,同一耕作深度下以秸秆覆盖对马铃薯根系生理及光合指标影响均优于地膜覆盖。各耕作覆盖处理下以T4M2处理叶片胞间二氧化碳浓度降幅最大,较T1M1处理降低5.3%。在所有处理组合中,以T2M2处理最佳,关键生育期根系活跃吸收面积和叶片SPAD值、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度较T1M1处理分别显著增加30.68%、11.07%、47.57%、50.69%和 82.11%。（5）耕作结合覆盖各处理马铃薯生育期植株株高、茎粗和地上部生物量均呈先增高后降低的变化趋势,马铃薯株高和茎粗在块茎膨大期达到最大,而地上部生物量在块茎形成期达到最高。耕作深度、覆盖材料对生育前期植株株高影响均显著,而二者交互作用无显著影响,覆盖材料对茎粗有极显著影响,而耕作深度与覆盖材料二者交互作用对马铃薯生育期地上部干物质量无显著影响。同一覆盖材料下不同耕作深度以深松30 cm处理对促进植株株高和茎粗效果最佳,深松40 cm处理次之,但深松40 cm处理下马铃薯生育期地上部生物量最高。同一耕作深度下,生育前期,以地膜覆盖促进马铃薯生长效果最好,而生育中后期以秸秆覆盖处理效果最佳。所有处理组合中,生育前期和生育中后期分别以T2M1和T2M2处理对株高和茎粗促进效果最好,植株株高分别较T1M1处理显著提高14.91%、12.39%和茎粗分别显著提高8.07%、1 1.10%;而对地上部生物量的提高,生育前期和生育中后期分别以T2M1和T3M2处理效果最佳,分别较T1M1处理显著提高7.51%、33.38%。（6）耕作结合覆盖可促进马铃薯生长,显著提高马铃薯产量和水分利用效率及经济效益。耕作深度、覆盖材料及其二者交互作用对马铃薯产量和水分利用效率影响显著。同一覆盖材料下,马铃薯产量深松30 cm>深松40 cm>深松50 cm>翻耕15 cm,水分利用效率深松40 cm>深松30 cm>深松50 cm>翻耕15 cm,而不同耕作深度处理间产量和水分利用效率均无显著差异;同一耕作深度下,秸秆覆盖处理对马铃薯产量和水分利用效率的提高效果显著高于地膜覆盖处理。在所有处理组合中以T2M2处理效果最佳,T3M2处理次之,分别较T1M1处理分别显著增产37.45%、33.03%,显著增加水分利用效率32.24%、31.01%,显著增加经济效益28.67%、27.42%,产值显著提高23.88%、22.86%,纯收益显著增加30.15%、28.80%。（7）通过对马铃薯产量与各指标进行主成分分析发现,影响马铃薯增产的最关键因子是地上部生物量和土壤碱解氮、全氮、速效磷及叶绿素含量、根系活力和土壤孔隙度。在所有处理组合中以深松30 cm结合秸秆覆盖的马铃薯增产效果最佳。综上,深松深度结合覆盖可有效改善土壤理化性质,增加土壤保水和调温能力,提高作物根系生理活性和叶片光合性能,显著促进地上部植株生长,提高马铃薯产量、水分利用效率和经济效益,其中以深松30 cm结合秸秆覆盖处理效果最佳。