西南丘陵旱地气候冬干春旱，土壤水分缺乏限制根系氮素吸收，导致小麦产量和氮素利用效率低。在冬小麦-夏玉米种植模式下，通过免耕+玉米秸秆覆盖可有效提高小麦产量和旱地周年生产力。然而，秸秆覆盖和耕作方式对土壤水分分布、小麦根系分布，氮素营养和产量形成的影响仍然不清楚。因此，通过长期定位试验阐明免耕秸秆覆盖对“水-根-氮”互作效应的影响，进而促进旱地周年生产力提升和持续绿色生产至关重要。

近日，四川农业大学小麦生理生态与栽培课题组在Soil & Tillage Res（中科院一区TOP期刊，IF=7.366）在线发表了题为“Maize straw mulching with no-tillage increases fertile spike and grain yield of dryland wheat by regulating root-soil interaction and nitrogen nutrition”的研究论文，揭示了秸秆覆盖免耕技术“水-根-氮”协同增产机理。该研究对西南麦区从传统的旋耕方式过渡到以秸秆覆盖免耕技术为核心的绿色生产方式有重要意义。

通过连续四年的定位试验，研究发现，秸秆覆盖免耕技术蓄水保墒提高表层土壤速效氮和速效磷含量。根系通过表土觅食策略提高了根系氮素吸收，氮营养指数和生物量。在冬小麦-夏玉米轮作系统中采用秸秆覆盖免耕为核心的绿色生产技术有利于土壤氮素平衡, 并有效提高分蘖期氮营养指数。采用结构方程模型证明：秸秆覆盖免耕技术“水-根-氮”协同可有效提高小麦分蘖成穗和产量。

图1 秸秆覆盖和不同耕作方式对土壤水分时空分布特征的影响

该研究得到了国家自然基金-青年基金、四川省十四五重点研发和四川省十四五重大科技专项的大力资助。农学院讲师杨洪坤为第一作者，樊高琼教授为通讯作者。

全文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167198723000193