Двойное мульчирование при нулевой обработке почвы способствует росту корней кукурузы и повышает урожайность за счёт оптимизации гидротермических условий почвы в полузасушливых регионах

Двойное мульчирование при нулевой обработке почвы (НО) является эффективным методом для повышения урожайности кукурузы, особенно в полузасушливых регионах. Этот метод способствует оптимизации гидротермического режима почвы, что, в свою очередь, влияет на рост корней и общую продуктивность культуры.

1. Двойное мульчирование включает использование двух типов мульчи: соломы и полиэтиленовой пленки. Это сочетание помогает:

- Сохранять влагу в почве.
- Уменьшать испарение воды.
- Поддерживать оптимальную температуру почвы.

В условиях полузасушливых регионов, где ресурсы воды ограничены, эффективное управление водными запасами становится критически важным для достижения устойчивого сельскохозяйственного производства.

2. Влияние на гидротермические условия почвы

Долгосрочный полевой эксперимент, проведенный на Лёссовом плато в Китае в 2004 году, изучал влияние различных методов обработки почвы на гидротермические свойства, рост корней и урожайность кукурузы в 2022–2023 годах. Рассматривались следующие методы:

- Традиционная обработка почвы (ТО).
- Нулевая обработка почвы (НО).
- Нулевая обработка с мульчированием полиэтиленовой пленкой (НОП).
- Нулевая обработка с мульчированием соломой (НОС).
- Нулевая обработка с двойным мульчированием (НОСДП).

Результаты показали, что НОСДП значительно улучшает гидротермические условия:

- Температура почвы: Нулевая обработка с двойным мульчированием повышала температуру почвы на глубине 0–15 см на начальных стадиях роста (VE), но снижала среднюю температуру на глубине 0–30 см в критические периоды роста (V6-R3).
- Влажность почвы: НОСДП значительно увеличивала содержание воды в почве (SWC) и запасы воды (SWS) на разных стадиях роста, что способствовало увеличению плотности корневой системы.

3. Рост корней и урожайность

Исследование показало, что НОСДП способствует увеличению морфологической плотности корневой системы кукурузы. Корни растений, подвергнутых двойному мульчированию, развивались более активно, что положительно сказалось на урожайности:

- Урожайность: Урожайность кукурузы при использовании НОСДП увеличилась на 17% и 40% по сравнению с НО и НОС соответственно.
- Эффективность использования воды: Двойное мульчирование также повысило эффективность использования воды (WUE) и осадков (RUE), что является важным показателем в условиях ограниченных водных ресурсов.

4. Корреляционный анализ показал:

- Температура почвы: Существовала значительная отрицательная корреляция между температурой почвы на стадиях VT-R3 и ростом корней.
- Влажность почвы: Влажность почвы на разных стадиях положительно коррелировала с ростом корней, что указывает на её более значительное влияние на урожайность по сравнению с температурой почвы.

Наибольшее влияние на урожайность оказывала предпосевная влажность почвы, что подчеркивает важность управления водными ресурсами перед началом вегетационного периода.

Двойное мульчирование при нулевой обработке почвы является эффективным методом, который значительно улучшает гидротермические условия, стимулирует рост корней и повышает урожайность кукурузы в полузасушливых регионах. Этот подход способствует устойчивому сельскому хозяйству и предлагает решение для сохранения почвенной влаги в условиях засушливого климата.

Таким образом, использование НОСДП может служить ключевым элементом в стратегии управления сельским хозяйством в полузасушливых экосистемах, обеспечивая более высокую продуктивность и устойчивость к климатическим изменениям.


Исследование: Agricultural Water Management