秸稈還田技術近幾年在西北半濕潤渠灌區的應用范圍比較廣闊，秸稈覆蓋的應用效益也有很 多的科學理論依據，但是與耕作模式相結合的研究還是比較少，針對傳統的耕作方式所存在的問題,從改變秸稈覆蓋方式與耕作制度結合上探索出一種提高耕地土壤 保水能力和減少水土流失的方法與途徑。在大田中選取5塊5m@50m田地,作物生育期內共設計了5種秸稈保墑覆蓋與耕作結合的模式分別為免耕留茬,留玉米 茬10~375px,直接播種;深翻覆蓋,翻耕深度為875px,翻耕后覆蓋粉碎的玉米秸稈;傳統覆蓋,翻耕深度為625px,翻耕后表層覆蓋粉碎的玉米秸稈; 淺旋覆蓋,覆蓋粉碎的玉米秸稈之后翻耕,翻耕深度為10~375px;傳統翻耕,翻耕深度為625px。玉米秸稈長度為5~250px,覆蓋量為前茬作物秸稈產量。對于土壤的水分含量可以利用土壤水分多點監測儀進行有效科學的測定。
通過土壤水分多點監測儀對5種模式的土壤水分的測定，可以發現，各模式均以250px深度處土壤水分含量最大。免耕留茬處理0~2500px深度的土壤水分 變化整體較平緩,在表層500px處有一次較大變化,20~2500px深度土壤水分變化幅度較小。其它四種覆蓋耕作模式的土壤水分在10~1500px深度處呈 降低態勢,而在70~2500px深度處均呈現上升趨勢。從總體來看,免耕留茬處理一直保持較高土壤水分值,而另四種模式0~2500px深度土壤水分隨深度 的波動趨勢大體一致。也即隨著土層深度的加大,不同覆蓋耕作模式土壤水分隨深度變化趨勢之間的響應情況逐漸變得復雜,隨著土層深度的加大,各覆蓋耕作模式土壤水分隨深度加大而響應程度降低。再者,5種覆蓋耕作模式的土壤水分垂直變異系數大小排列依次為傳統翻耕(0.1376)>淺旋覆蓋 (0.1360)>傳統覆蓋(0.1309)>深翻覆蓋(0.1265)>免耕留茬(0.1167),也進一步說明傳統翻耕土壤水分隨深度的變化波動最為強烈,而以免耕留茬土壤水分隨深度的變化相對最弱。
在5種覆蓋耕作模式中,以免耕留茬土壤水分含量最高,次之 深耕覆蓋土壤水分含量略低于免耕留茬,再次為淺旋覆蓋與傳統覆蓋土壤水分含量相近,傳統耕作土壤水分含量最低。另外,由于免耕在夏玉米收獲時留茬,而其它 處理在播種時進行,所以在播種前一時段內,在其它4種處理土壤水分下降較快時,免耕留茬土壤水分波動很小,較好的保蓄了兩茬作物交接時段內的土壤水分。
通過土壤水分多點監測儀的測定結果的分析總結，大致可以發現5種覆蓋耕作模式在0~2500px深度,以免耕留茬土壤水分含量最高,次之深耕覆蓋土壤水分含量略低于免耕留茬,再次為淺旋覆蓋與傳統覆蓋土壤水分含量相近,傳統耕作土壤水分含量最低;覆蓋耕作模式比傳統耕作模式在作物根系分布密度較大的范圍0~1250px深度處對降水敏感 程度高,可以把水分保蓄在作物較易利用的深度。在50~2500px深度處,土壤水分與降水量的響應程度相對低于0~1250px深度的。以土壤水分貯存量來 看,以免耕覆蓋土壤水分貯存量最高,以淺旋覆蓋、傳統翻耕土壤水分貯存量相對為低,深翻覆蓋、傳統覆蓋土壤水分貯存量相對居中。