不同覆蓋措施對土壤物理性質和玉米生長發(fā)育的影響評價摘要本研究旨在探究不同覆蓋措施對土壤物理性質和玉米生長發(fā)育的影響。通過設置裸地對照、秸稈覆蓋、地膜覆蓋、有機肥覆蓋等處理組，系統(tǒng)測定了土壤容重、孔隙度、含水量、溫度等物理性質指標，同時監(jiān)測玉米的株高、莖粗、葉面積、生物量及產量等生長發(fā)育指標。研究結果表明，不同覆蓋措施均能在一定程度上改善土壤物理性質，促進玉米生長發(fā)育，但各有優(yōu)劣。地膜覆蓋增溫保墑效果顯著，利于玉米早期生長；秸稈覆蓋能有效改善土壤結構，提高土壤保水保肥能力；有機肥覆蓋則在提升土壤肥力方面表現突出。本研究結果為合理選擇農田覆蓋措施、提高玉米產量和質量提供了科學依據。關鍵詞覆蓋措施；土壤物理性質；玉米；生長發(fā)育；影響評價一、引言土壤是農業(yè)生產的基礎，其物理性質直接影響作物根系生長、水分和養(yǎng)分的吸收利用。玉米作為我國重要的糧食作物和飼料作物，其生長發(fā)育與土壤環(huán)境密切相關。在農業(yè)生產中，采用覆蓋措施是改善土壤環(huán)境、調節(jié)土壤水熱狀況、提高作物產量的重要手段。不同的覆蓋材料和覆蓋方式對土壤物理性質和作物生長發(fā)育的影響存在差異。例如，地膜覆蓋能夠有效減少土壤水分蒸發(fā)，提高土壤溫度，促進作物早熟增產；秸稈覆蓋可以增加土壤有機質含量，改善土壤結構，增強土壤保水保肥能力；有機肥覆蓋則有助于提升土壤肥力，為作物生長提供充足的養(yǎng)分。然而，目前對于不同覆蓋措施在改善土壤物理性質和促進玉米生長發(fā)育方面的綜合效果尚缺乏系統(tǒng)的對比研究。因此，開展不同覆蓋措施對土壤物理性質和玉米生長發(fā)育影響的評價研究，對于優(yōu)化農田覆蓋技術、提高玉米生產效益具有重要的現實意義。二、材料與方法（一）試驗材料試驗在[具體試驗地點]進行，供試玉米品種為[品種名稱]。覆蓋材料包括玉米秸稈（粉碎后長度約5-10cm）、普通聚乙烯地膜（厚度0.008mm）、腐熟有機肥（經過充分堆漚發(fā)酵）。（二）試驗設計試驗設置4個處理組，分別為：CK（裸地對照）：不進行任何覆蓋處理，常規(guī)耕作；SM（秸稈覆蓋）：播種后將粉碎的玉米秸稈均勻覆蓋于土壤表面，覆蓋量為3000kg/hm2；PM（地膜覆蓋）：播種后覆蓋普通聚乙烯地膜，地膜覆蓋度為80%；OM（有機肥覆蓋）：播種后將腐熟有機肥均勻撒施于土壤表面，覆蓋量為15000kg/hm2。每個處理設置3次重復，小區(qū)面積為20m2（長5m，寬4m），隨機區(qū)組排列。（三）測定指標與方法土壤物理性質測定土壤容重：采用環(huán)刀法，在玉米不同生育期（苗期、拔節(jié)期、大喇叭口期、抽雄期、灌漿期、成熟期），每個小區(qū)選取3個樣點，取0-20cm土層土樣進行測定。土壤孔隙度：根據土壤容重和土壤密度（假設土壤密度為2.65g/cm3），通過公式計算得出。土壤含水量：采用烘干法，在上述相同樣點和生育期，取0-20cm土層土樣，測定土壤含水量。同時，使用土壤水分傳感器（型號[具體型號]）連續(xù)監(jiān)測土壤含水量變化。土壤溫度：使用地溫計（型號[具體型號]），在每天的8:00、14:00、20:00測定0-5cm、5-10cm、10-15cm土層的土壤溫度，取平均值作為當日土壤溫度。玉米生長發(fā)育指標測定株高：在玉米苗期、拔節(jié)期、大喇叭口期、抽雄期、灌漿期、成熟期，每個小區(qū)隨機選取10株玉米，使用卷尺測量從地面到植株最高點的垂直距離。莖粗：在上述相同植株上，使用游標卡尺測量玉米莖基部（地面以上10cm處）的直徑。葉面積：在玉米大喇叭口期和抽雄期，每個小區(qū)隨機選取5株玉米，采用葉面積儀（型號[具體型號]）測定單株葉面積。生物量：在玉米成熟期，每個小區(qū)隨機選取5株玉米，分為地上部分和地下部分，分別殺青（105℃，30min）后，于75℃烘干至恒重，稱量干物質重量，計算單株生物量和小區(qū)生物量。產量：玉米成熟后，每個小區(qū)全部收獲，脫粒后稱重，計算小區(qū)產量，進而換算成公頃產量。（四）數據分析采用Excel2019進行數據整理和初步計算，使用SPSS26.0統(tǒng)計軟件進行方差分析（ANOVA）和多重比較（Duncan法，P<0.05），分析不同覆蓋措施對土壤物理性質和玉米生長發(fā)育指標的影響差異。三、結果與分析（一）不同覆蓋措施對土壤物理性質的影響土壤容重和孔隙度從表1可以看出，在整個生育期內，各覆蓋處理的土壤容重均顯著低于裸地對照（P<0.05）。其中，秸稈覆蓋處理的土壤容重降低最為明顯，在成熟期較裸地對照降低了12.3%，其次為有機肥覆蓋處理和地膜覆蓋處理，分別降低了9.8%和7.5%。土壤孔隙度的變化趨勢與土壤容重相反，各覆蓋處理的土壤孔隙度均顯著高于裸地對照（P<0.05）。秸稈覆蓋處理的土壤孔隙度在成熟期達到最大值，為52.6%，較裸地對照提高了15.2個百分點。這表明秸稈覆蓋和有機肥覆蓋能夠有效改善土壤結構，降低土壤容重，增加土壤孔隙度，為土壤通氣透水創(chuàng)造良好條件。生育期處理土壤容重（g/cm3）土壤孔隙度（%）苗期CK1.45±0.03a42.3±1.2aSM1.32±0.02b48.6±1.5bPM1.36±0.02bc46.8±1.3bcOM1.34±0.02b47.5±1.4b拔節(jié)期CK1.48±0.03a41.5±1.3aSM1.35±0.02b47.8±1.4bPM1.38±0.02bc46.2±1.2bcOM1.36±0.02b47.0±1.3b大喇叭口期CK1.50±0.03a40.8±1.2aSM1.37±0.02b47.2±1.3bPM1.40±0.02bc45.6±1.1bcOM1.38±0.02b46.5±1.2b抽雄期CK1.52±0.03a40.2±1.1aSM1.39±0.02b46.8±1.2bPM1.42±0.02bc45.2±1.0bcOM1.40±0.02b46.0±1.1b灌漿期CK1.55±0.03a39.5±1.0aSM1.41±0.02b46.3±1.1bPM1.44±0.02bc44.8±1.0bcOM1.42±0.02b45.5±1.0b成熟期CK1.58±0.03a38.8±0.9aSM1.39±0.02b52.6±1.3bPM1.46±0.02c46.3±1.1cOM1.43±0.02b48.7±1.2b土壤含水量圖1展示了不同覆蓋措施下土壤含水量的動態(tài)變化。在整個生育期內，各覆蓋處理的土壤含水量均高于裸地對照。地膜覆蓋處理在玉米生長前期（苗期-大喇叭口期）土壤含水量顯著高于其他處理（P<0.05），這是由于地膜覆蓋有效減少了土壤水分蒸發(fā)，起到了良好的保墑作用。隨著玉米生長進入中后期，秸稈覆蓋處理的土壤含水量逐漸上升并超過地膜覆蓋處理，在灌漿期和成熟期，秸稈覆蓋處理的土壤含水量分別為23.5%和22.8%，較裸地對照提高了6.2和5.5個百分點。這是因為秸稈覆蓋能夠攔截降水，增加土壤入滲，同時秸稈分解后形成的腐殖質有助于提高土壤的保水能力。土壤溫度不同覆蓋措施對土壤溫度的影響如圖2所示。地膜覆蓋處理顯著提高了土壤溫度，在玉米苗期，0-5cm土層的平均土壤溫度較裸地對照提高了3.2℃，在整個生育期內地膜覆蓋處理的土壤溫度始終高于其他處理。秸稈覆蓋和有機肥覆蓋處理對土壤溫度的影響相對較小，在玉米生長前期，二者的土壤溫度略低于裸地對照，而在生長后期，由于秸稈和有機肥的分解吸熱作用減弱，土壤溫度逐漸接近裸地對照。（二）不同覆蓋措施對玉米生長發(fā)育的影響株高和莖粗從圖3和圖4可以看出，在玉米整個生育期內，各覆蓋處理的株高和莖粗均高于裸地對照。地膜覆蓋處理的玉米株高和莖粗在生長前期增長迅速，在拔節(jié)期和大喇叭口期顯著高于其他處理（P<0.05），這得益于地膜覆蓋的增溫保墑作用，為玉米早期生長提供了良好的環(huán)境條件。隨著生育期的推進，秸稈覆蓋和有機肥覆蓋處理的玉米株高和莖粗增長加快，在成熟期與地膜覆蓋處理的差異逐漸縮小。其中，秸稈覆蓋處理的玉米在成熟期株高達到245cm，莖粗為2.8cm，分別較裸地對照增加了18.2%和16.7%。葉面積在玉米大喇叭口期和抽雄期，各覆蓋處理的單株葉面積均顯著大于裸地對照（P<0.05），見表2。地膜覆蓋處理的葉面積在大喇叭口期最大，為1250cm2，較裸地對照增加了23.5%；而在抽雄期，秸稈覆蓋處理的葉面積增長迅速，達到1420cm2，超過地膜覆蓋處理，較裸地對照增加了28.6%。較大的葉面積有利于玉米進行光合作用，積累更多的光合產物。生育期處理單株葉面積（cm2）大喇叭口期CK1012±35aSM1185±42bPM1250±45bOM1150±38b抽雄期CK1104±32aSM1420±50bPM1350±48bOM1300±45b生物量和產量表3顯示，各覆蓋處理的玉米生物量和產量均顯著高于裸地對照（P<0.05）。其中，地膜覆蓋處理的玉米生物量在成熟期達到最大值，為1850g/株，較裸地對照增加了32.1%；秸稈覆蓋處理的玉米產量最高，為9850kg/hm2，較裸地對照增加了28.7%，其次為地膜覆蓋處理和有機肥覆蓋處理，產量分別為9500kg/hm2和9200kg/hm2，較裸地對照分別增加了24.2%和20.1%。處理地上生物量（g/株）地下生物量（g/株）總生物量（g/株）產量（kg/hm2）CK1250±45a180±15a1430±50a7650±80aSM1750±55b220±20b1970±60b9850±90bPM1850±60b230±25b2080±70b9500±85bOM1650±50b210±18b1860±58b9200±82b四、討論（一）不同覆蓋措施對土壤物理性質影響的機制地膜覆蓋通過阻隔土壤與大氣之間的水分交換，減少土壤水分蒸發(fā)，從而提高土壤含水量。同時，地膜能夠反射和吸收太陽輻射，減少土壤熱量散失，起到增溫作用。然而，地膜覆蓋也可能導致土壤通氣性變差，長期使用還可能造成土壤污染。秸稈覆蓋能夠改善土壤結構，其原因在于秸稈在分解過程中會形成腐殖質，腐殖質具有良好的團聚作用，可促進土壤團粒結構的形成，降低土壤容重，增加土壤孔隙度。此外，秸稈覆蓋還能攔截降水，減少地表徑流，增加土壤入滲，提高土壤保水能力。有機肥覆蓋不僅能夠為土壤補充大量的有機質和養(yǎng)分，改善土壤肥力狀況，還能在一定程度上改善土壤結構，提高土壤保水保肥能力。但有機肥的分解需要一定的時間和條件，在分解過程中可能會消耗土壤中的氧氣，影響土壤通氣性。（二）不同覆蓋措施對玉米生長發(fā)育影響的機制地膜覆蓋的增溫保墑作用為玉米早期生長提供了適宜的溫度和水分條件，促進了玉米的根系生長和地上部分的發(fā)育，使玉米在生長前期能夠快速生長，從而為后期的產量形成奠定基礎。然而，地膜覆蓋下的土壤溫度過高可能會導致玉米生長后期早衰，影響產量和品質。秸稈覆蓋和有機肥覆蓋通過改善土壤物理性質和肥力狀況，為玉米生長提供了良好的土壤環(huán)境。土壤結構的改善有利于玉米根系的生長和擴展，增加根系對水分和養(yǎng)分的吸收能力；豐富的有機質和養(yǎng)分供應能夠滿足玉米生長發(fā)育的需求，促進玉米植株的健壯生長，提高玉米的生物量和產量。五、結論本研究表明，不同覆蓋措施均能對土壤物理性質和玉米生長發(fā)育產生顯著影響。地膜覆蓋在增溫保墑、促進玉米早期生長方面效果顯著，但存在土壤通氣性差和潛在污染等問題；秸稈覆蓋能夠有效改