8.1 秸秆覆盖-施氮耦合对夏玉米根长密度的影响
不同秸秆覆盖方式配施不同施氮水平下夏玉米各生育期根长密度（RLD）在土壤剖面上的空间分布存在不同程度的差异，但两年间各处理RLD分布趋势基本一致，如图8.1、图8.2所示。
从秸秆覆盖方式角度分析，在0～20 cm土层，秸秆表覆处理的平均RLD较秸秆深埋、CK处理显著提高12.8%，14.2%；在20～40 cm土层，秸秆深埋处理的平均RLD较秸秆表覆、CK处理显著提高11.7%，15.8%；在大于40 cm土层秸秆深埋处理平均RLD较秸秆表覆、CK处理显著提高41.7%，46.5%。说明秸秆表覆可显著提高表层0～20 cm土层RLD，秸秆深埋有利于深层根系生长发育，特别是大于40 cm土层的RLD显著提高（p＜0.05）。
从施氮量角度分析，在0～20 cm土层，RLD随施氮量增加表现为先增后减，不施氮（N0）和低氮（N1）处理较CK处理显著降低，平均下降25.2%，13.9%（p＜0.05），中氮（N2）和高氮（N3）处理较CK处理平均提高4.9%，3.8%，说明低氮水平显著降低表层根系RLD，而中高氮水平不会显著提高表层根系RLD，与CK处理差异不显著（p＞0.05）；在20～40 cm土层的RLD，不施氮（N0）和低氮（N1）处理较CK处理显著降低，平均下降28.3%，14.9%，中氮（N2）和高氮（N3）处理较CK处理平均提高8.7%，10.3%；在大于40 cm土层，不施氮（N0）处理RLD较CK处理显著下降37.1%，其他3个施氮处理平均较CK处理提高3.9%，57.5%，56.0%（p＜0.05）。说明在秸秆覆盖下，施氮量不足对深层根系RLD的影响比表层根系显著，并且中高氮处理对深层RLD提高效果显著，有利于深层根系生长。
图8.1 2018年不同秸秆覆盖配施氮对夏玉米生育期根长密度的影响
图8.2 2019年不同秸秆覆盖配施氮对夏玉米生育期根长密度的影响
从夏玉米生育期角度分析，秸秆表覆与秸秆深埋处理、CK处理的0～20 cm土层RLD，均在吐丝期达到最大，成熟期平均降低7.2%，16.8%，10.1%。不施氮（N0）和低氮（N1）处理RLD在各生育期较CK显著降低，中氮（N2）和高氮（N3）处理的RLD在各生育期较CK处理显著提高，但差异不显著（p＞0.05）。在大于40 cm土层，各处理随着夏玉米生育期推移RLD逐渐增大，但到成熟期，CK和秸秆表覆处理在该土层的RLD显著下降，所占1 m土层的RLD比重均小于2.1%。除了不施氮处理（SN0），其他秸秆深埋施氮处理，在大于40 cm土层的RLD平均占1 m土层比例分别为6.3%，9.6%，10.1%，且较CK处理显著提高6.8%，67.5%，68.1%。说明秸秆深埋配施氮肥有利于夏玉米根系下扎，促进深层根系发育，随施氮量增加而增加，但中高氮处理差异不显著（p＞0.05）。
Barraclough指出，当作物的RLD＜0.8～1.0 cm/cm3时，作物吸收水分和养分将受到影响。两年各处理夏玉米不同生育期在20～40 cm土层RLD分布及占1 m试验土体总RLD的百分比如图8.3、图8.4所示。可知，秸秆深埋较秸秆表覆处理、CK处理在各生育期的RLD及RLD所占比例显著提高，除不施氮（SN0）处理，其他秸秆深埋处理在20～40 cm土层RLD均为0.95～1.53 cm/cm3，而秸秆表覆仅BN2，BN3，CK处理在拔节期和吐丝期RLD为0.8～1.08 cm/cm3，并且较秸秆深埋相应施氮处理RLD显著小，其他秸秆表覆处理RLD未达到0.8 cm/cm3，可能会影响夏玉米对水分养分的吸收利用，进而影响夏玉米的性状及产量。
图8.3 不同处理的20～40 cm土层根长密度柱状分布图
图8.4 不同处理的20～40 cm土层根长密度百分比
随着生育期的推移，SN1，SN2，SN3处理在20～40 cm土层的RLD有增大的趋势，而其他处理在该土层RLD先增后减。在各生育期，随施氮量增大，20～40 cm土层的RLD逐渐增大；夏玉米成熟期，秸秆表覆处理RLD趋于稳定，秸秆深埋处理有增加的趋势，特别是SN2，SN3处理，增加效果显著。分析各处理在20～40 cm土层RLD的百分比，在夏玉米各个生育期，秸秆表覆各处理的RLD百分比无显著差异（p＞0.05），平均较CK处理下降9.1%～17.1%（p＜0.05），说明秸秆表覆配施氮肥提高20～40 cm土层根系生长效果不显著，而秸秆深埋各处理除SN0外，其他处理较CK处理平均提高12.3%～25.3%（p＜0.05）。