宁夏中部干旱带从气候条件与土地资源方面分析，限制本区域玉米增产潜力发挥的主要因素：一是降雨量少，蒸发量大；二是风蚀沙化严重；三是土壤贫瘠，肥力不足。因此，在该区域使用机械化耕种的主要目标是提高降雨利用率、减少风蚀和培肥地力，实现改善生态和农牧业可持续发展。

　　一、 试验材料和方法

　　试验于2012年～2014年在盐池县大水坑镇向阳村进行。供试土壤为耕种普通黑垆土，土壤质地为中壤土，PH值8.1，有机值含量15.6g/kg，全氮0.90g/kg，全磷0.58g/kg,速效磷7.85mg/kg,全钾17.9g/kg,速效钾161.5mg/kg,中低肥力且具代表性。轮作方式为春玉米连作。试验采用随机排列，设机械化留茬碎秆覆盖深松浅耙少耕播种(A)和机械化常规播种(CK)2个处理,A用河北华勤机械股份有限公司生产的2BMFS-2型玉米免耕施肥播种机进行；CK用现代农装科技股份有限公司生产的2BQX-6C气吸式精密播种机进行，每个小区0.1hm2。于每季玉米收获时A留茬20cm，CK不留茬或留茬≤5cm，冬、春风季测定A与CK田间风速与扬尘量，10cm～20cm耕层土壤含水量，容重与土壤有机质等指标，从播种期至成熟期的生育进程变化与产量性状表现。土壤有机质、全氮等用常规方法测定，土壤容重与孔隙度用环刀法测定。

　　二、试验结果与分析

　　1.少耕播种的生态效应

　　（1）降低了土壤容重 由于深松打破了长期浅翻浅耕形成的犁底层并产生虚实并存的土壤结构，有利于土壤的气体交换；另一方面，秸秆还田腐殖质的增加强化了土粒结构，增加了团粒结构的水稳性，降低了土体紧实度，改良了土壤孔性。 2014年玉米收获后测定，A处理10cm～20cm耕层土壤的容重下降了0.043g/cm³，土壤孔隙度为53.9%，分别较CK降低0.08g/cm³和增加3.6%。

　　（2）减少了田间扬沙量 宁夏中部干旱带多点试验研究证明：留高茬15cm以上覆盖地表可减少田间扬尘25%～56%，本试验分别于每年3月中旬和11月上旬进行了田间扬尘量的测定,A较CK的田间扬尘量分别减少28.5%和55.7%，表现为冬季风愈大减少田间扬尘量愈明显。

　　（3）增加了土壤水分 在宁夏中部干旱带，一方面，由于降雨量集中且多为暴雨，极易产生地表径流；另一方面，蒸发剧烈。留高茬覆盖地表，对减少地表径流和降低蒸发量、提高水分利用率具有独特的作用。据测定：第一次于雨季前深松,土壤吸纳雨水的能力明显增强,加之地表秸秆覆盖，减少了水分蒸发，A在10cm～20cm土层的含水量高于CK约8.5个百分点；当雨强为50mm /h时，A比CK渗入速度提高5～10倍,A不形成地表径流。另据盐池县保护性耕作课题组在该县城西滩扬黄灌区测定：留茬碎秆覆盖地较露地的水分利用率提高48.2%,节水33%。

　　（4）提高了土壤肥力 由于秸秆的碎秆还田腐烂，增加土壤有机质，特别是玉米秸秆钾元素的含量较高，弥补了该区农田钾元素普遍不足的肥力缺陷，从而为作物生长发育创造了一个良好的微观生态条件。2014年玉米收获后测定，A与CK相比，10cm～20cm土层的有机质提高0.095g/kg，全氮0.013g/kg，全磷0.021g/kg,速效钾6.1mg/kg，尤以钾肥增幅较大。盐池县多年的保护性耕作试验也证实：留高茬免少耕播种田0cm～20cm土层氮、磷、钾3年后利用率分别较露地提高25%、4.4%、24.2%。

　　表1 不同播种处理的玉米生育效应 

　　2.少耕播种的增产效应　　

　　（1）玉米生育状况 表1表明,A出苗率较CK低1.4个百分点,出苗期与成熟期也推迟1～2d左右,但在株高与单株质量方面优于CK,实践证明,在当地成熟期延迟有利于灌浆而提高产量。               

　　（2）玉米产量水平 供试玉米的产量结果（表2）表明，在产量三要素构成中，A在成穗数基本与CK持平,但穗粒数与百粒重明显高于CK；其经济产量水平与产投比分别高于CK约9和5个百分点。

　　表2  不同处理的玉米产量性状

　　三、结论与讨论   

　　机械化留茬碎秆覆盖深松浅耙少耕播种技术，在宁夏中部干旱带对于增加土壤有机质积累,提高钾元素含量,改良土壤孔性,提高水分利用率等方面具有明显的改善作用,从而改善了玉米生长发育状况,增加了其产量水平。但留茬高度应从中部干旱带农牧交错区与降雨少的特点出发，不易过高，以20cm为好。