秸秆还田下保水剂用量对砂性土性状与玉米产量的影响

玉米是宁夏的三大粮食作物之一，是播种面积和单产增长速度最快的作物，总产量占粮食总产的46%，位居粮食作物之首（陈璐，2016），提高玉米产量对保障宁夏粮食安全至关重要。宁夏盐环定（盐池、环县、定边）扬黄灌区光热资源丰富，玉米单产水平高，发展潜力大（王永宏等，2013）。然而，该区玉米种植不仅缺水，土壤以灰钙土为主，部分区域严重沙化形成风沙土，土壤瘠薄，肥力低下，成为限制玉米生产的主要因素（王艳丽等，2019）。

在节水技术措施中，使用化学保水材料是旱区发展节水农业比较理想的措施（Chen，et al.，2017），保水剂应用是近年来受到重视的一种化学抗旱节水增产技术，在农业生产等诸多方面具有广阔的应用发展前景（Cao，et al.，2017；杨永辉等，2015；白岗栓等，2020）。保水剂是一种具有强吸水能力的新型高分子聚合物，能够反复吸水、释水（Li，et al.，2013），能疏松土壤，减缓土壤水分的释放速度，显著抑制水分的蒸发，具有抗旱保水、改良土壤、水土保持与促进养分吸收等多重功能，可为作物提供适宜的水分环境，从而促进作物生长及水分利用效率（Heidar，et al.，2014）。将保水剂施入土壤后，能加强土壤的吸水能力，增加土壤含水率，同时又能有效改善土壤持水性等物理特性（杨永辉等，2011；Liao，et al.，2016）。但保水剂在不同地区、气候、土壤类型下应用效果差异较大，使得实际生产中保水剂的应用效果千差万别（田露等，2020）。

秸秆还田作为农业生产中重要的土壤培肥措施，既可充分利用秸秆资源、减轻焚烧对生态环境的不良影响，又是实现农业可持续性发展的有效途径之一，其主要作用体现在改善土壤物理结构，增强土壤生物活性，提高土壤有机质等方面（Zhang，et al.，2014；张万锋等，2021）。保水剂可有效减少土壤水分和养分流失，促进作物的干物质积累，显著提高水肥利用效率（Hou，et al.，2018；马征等，2017）。宁夏盐环定扬黄灌区季节性干旱频发，砂地土壤贫瘠，且漏水漏肥严重，将保水剂的保水保肥功能和秸秆还田增加土壤肥力的功能有机结合，这对促进该地区砂性土壤改良和农业生产具有重要现实意义，特别是对砂性土壤容重达到1.5 kg/cm3以上的改良。然而，灌区秸秆还田条件下施用保水剂对砂性土壤性状改良及作物产量的影响却鲜有研究。因此，本文针对宁夏盐环定扬黄灌区土壤沙化严重、保水保肥性能差等特点，在秸秆还田条件下，连续三年采用沃特多功能保水剂开展田间试验，研究其不同用量对砂性土壤理化性质及玉米生长、产量和水分利用效率的影响，探明其对土壤性状的改良和培肥效应，以期为宁夏盐环定扬黄灌区砂性土的培肥、玉米增产及秸秆还田条件下合理施用保水剂提供理论参考。