不同耕作和秸稈覆蓋對三北2號玉米產(chǎn)量的影響

鄒康平

（慈利縣農(nóng)業(yè)局，湖南 慈利427200）

隨著全球氣候變暖的影響，局部地區(qū)異常氣候頻發(fā)，增加了人們對抗逆減災(zāi)栽培技術(shù)的需求；近年來翻耕、免耕、秸稈覆蓋及其組合在我國各地得到迅速推廣。研究表明，秸稈覆蓋可以提高土壤有機質(zhì)、速效鉀和有效磷含量，并可在一定程度上提高土壤含水量減輕干旱危害[1]。此外，秸稈焚燒或丟棄會造成農(nóng)地占用、環(huán)境污染和資源浪費等問題，而采用少、免耕和秸稈覆蓋技術(shù)等保護性耕作技術(shù)，可減少土壤養(yǎng)分流失和面源污染、節(jié)約灌溉用水、降低生產(chǎn)成本及增加農(nóng)民收入，是理想的資源可持續(xù)利用農(nóng)業(yè)技術(shù)[2]。

油菜是湖南省播種面積最大的油料作物[3]，其秸稈產(chǎn)量巨大，且富含有機質(zhì)和氮、磷、鉀及多種微量元素，而油菜秸稈還田可以增加土壤有機質(zhì)，培肥地力，改善土壤理化性狀，優(yōu)化農(nóng)田生態(tài)環(huán)境，提高土壤增產(chǎn)潛力[4]。

慈利縣是湖南省玉米種植面積最大的縣，特別適合種植玉米，而三北2 號是當(dāng)?shù)胤N植面積較大的玉米品種[5]。本項研究針對慈利縣特殊生態(tài)地理環(huán)境，探討不同耕作方式（翻耕和免耕）和油菜秸稈覆蓋（全量、半量和0）對三北2 號玉米產(chǎn)量和主要農(nóng)藝性狀的影響，以選出三北2 號最佳的耕作+覆蓋組合模式，為實現(xiàn)玉米優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高效栽培技術(shù)體系提供實驗數(shù)據(jù)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

試驗地位于湖南省慈利縣高峰鄉(xiāng)莫家河村，當(dāng)?shù)睾０?50 m 左右，土層較深厚，屬沙壤土中等肥力，前作油菜。

1.2 試驗材料和試驗設(shè)計

供試品種為當(dāng)?shù)赜衩字魍破贩N三北2 號。采用裂區(qū)設(shè)計，根據(jù)整地與否設(shè)計免耕和翻耕2個主處理；根據(jù)油菜秸稈的覆蓋量不同設(shè)3個副處理，即全量覆蓋11 250 kg/hm2、半量覆蓋5 625 kg/hm2及不覆蓋，覆蓋方式是將油菜秸稈覆蓋于玉米行間；共計6個處理，即⑴翻耕+全量覆蓋、⑵免耕+全量覆蓋、⑶翻耕+半量覆蓋、⑷免耕+半量覆蓋、⑸翻耕+不覆蓋及⑹免耕+不覆蓋。田間隨機完全區(qū)組排列，3 次重復(fù)；小區(qū)面積20 m2（長10 m，寬2 m），3 行區(qū)，每行36株，密度3600 株/667m2。

玉米采用育苗移栽，苗床期按常規(guī)培管。2013年，4月25日育苗，5月12日移栽；2014年，4月27日育苗，5月14日移栽。施足底肥，移栽前每667 m2用40%（N∶P∶K＝12∶14∶14）復(fù)合肥50 kg，翻耕結(jié)合整地時撒施，免耕處理在移栽時穴施；栽植后及時潑澆定根水；生育期內(nèi)追肥2 次，苗肥每667 m2尿素15 kg，穗肥每667 m2澆施豬糞水1 500 kg+ 碳銨75 kg。

按全國玉米區(qū)域試驗記載標(biāo)準(zhǔn)記載所考察的性狀，采用M icrosoft Excel 2003 和DPS 7.05 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 產(chǎn)量表現(xiàn)

連續(xù)兩年的產(chǎn)量結(jié)果見表1。不同年份之間，各處理的產(chǎn)量表現(xiàn)不同。與免耕處理相比，翻耕各處理玉米產(chǎn)量平均增加了0.82%～11.61%，且在高溫干旱年份（2013年）比雨水較多年份（2014年）增幅大。翻耕和免耕下，玉米單產(chǎn)均是全量覆蓋處理最高，半量覆蓋處理次之，不覆蓋處理最低。可見，翻耕和油菜秸稈覆蓋都可以在不同程度上提高產(chǎn)量。

方差分析結(jié)果表明，2013年試驗區(qū)組間產(chǎn)量差異不顯著，主處理耕作方式間產(chǎn)量差異顯著（P＝0.018 5＜0.05），副處理油菜秸稈覆蓋還田量間產(chǎn)量差異極顯著（P＝0.003 3＜0.01），而二者之間互作不顯著（P＝0.226 4＞0.05）；2014年試驗區(qū)組間產(chǎn)量差異不顯著，主處理耕作方式間產(chǎn)量差異不顯著（P=0.081 9＞0.05），副處理油菜秸稈覆蓋還田量間產(chǎn)量差異極顯著（P＝0.002 2＜0.01），而二者之間互作顯著（P=0.027＜0.05）。

表1 不同處理下三北2 號的產(chǎn)量表現(xiàn)

進(jìn)一步用LSD 法進(jìn)行產(chǎn)量多重比較，結(jié)果見表2。翻耕和旋耕處理在高溫干旱年份（2013年）產(chǎn)量差異顯著，而在雨水較多年份（2014年）產(chǎn)量差異不顯著。2013年油菜秸稈全量覆蓋和半量覆蓋分別比不覆蓋增產(chǎn)6.36%和2.07%，2014年油菜秸稈全量覆蓋和半量覆蓋分別比不覆蓋增產(chǎn)3.05%和1.40%。翻耕處理下，2013年油菜秸稈全量覆蓋和半量覆蓋分別比不覆蓋增產(chǎn)4.71%和2.89%，2014 油菜秸稈全量覆蓋和半量覆蓋分別比不覆蓋增產(chǎn)4.92%和1.82%。免耕處理下，2013年油菜秸稈全量覆蓋和半量覆蓋分別比不覆蓋增產(chǎn)8.26%和1.17%，2014年油菜秸稈全量覆蓋和半量覆蓋分別比不覆蓋增產(chǎn)1.16%和0.92%。可見翻耕+油菜秸稈全量覆蓋在連續(xù)兩年的試驗中產(chǎn)量均為最高，可在當(dāng)?shù)厣a(chǎn)中進(jìn)行推廣。

表2 不同耕作條件下三北2 號產(chǎn)量LSD 法檢驗

2.2 不同處理條件對玉米主要農(nóng)藝性狀影響

從表3 可知，不同耕作方式對玉米生育進(jìn)程沒有影響。在高溫干旱的2013年油菜秸稈覆蓋量的增加可以延長玉米生育期，而在雨水較多的2014年不同油菜秸稈覆蓋量處理之間生育期沒有差異。在雨水較多的2014年玉米生育期延長的原因可能是由于灌漿時間延長，有利于籽粒產(chǎn)量的形成，表現(xiàn)為千粒重顯著增加。翻耕和油菜秸稈覆蓋增產(chǎn)的主要原因是玉米株高、行粒數(shù)和千粒重的增加。當(dāng)油菜秸稈覆蓋量相 同時,翻耕處理的主要農(nóng)藝性狀比免耕處理更好。

表3 不同耕作方式和油菜秸稈覆蓋量處理下三北2 號主要農(nóng)藝性狀表現(xiàn)

3 小結(jié)與討論

該項研究結(jié)果表明，與免耕處理相比，翻耕各處理玉米平均產(chǎn)量增加了2.36%～9.11%，但是二者在高溫干旱的2013年顯著增產(chǎn)，而在雨水較多的2014年增產(chǎn)不顯著；原因可能是秸稈覆蓋可增加土壤對雨水的保蓄，減少土壤水分蒸發(fā)，改善玉米生長發(fā)育狀況，在一定程度上減輕干旱危害[1]。

該研究中玉米單產(chǎn)均是油菜秸稈全量覆蓋處理最高，半量覆蓋處理次之，不覆蓋處理最低。其原因可能是（1）秸稈覆蓋量能更好地蓄水保墑，促進(jìn)農(nóng)田土壤水分良性循環(huán)，提高水分利用效率和玉米產(chǎn)量[6]；（2）秸稈覆蓋可平衡和改善耕層土壤溫度狀況,在土壤溫度較低時具有保溫作用,在土壤溫度較高時具有降溫作用[7]。

翻耕和秸稈覆蓋增產(chǎn)的主要原因是玉米株高、行粒數(shù)和千粒重的增加。當(dāng)油菜秸稈覆蓋量相同時,翻耕處理的主要農(nóng)藝性狀比免耕處理更好。翻耕+油菜秸稈全量覆蓋在連續(xù)兩年的試驗中產(chǎn)量均為最高，可在慈利縣及相同環(huán)境條件的區(qū)域進(jìn)行示范推廣。

[1]易鎮(zhèn)邪，周文新，屠乃美，等.免耕和秸稈覆蓋對旱地玉米抗旱性與土壤養(yǎng)分含量的影響[J].農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究，2007，28(04):490-493.

[2]趙惠麗，王小利，段建軍，等.免耕與覆蓋對貴單8號玉米氮磷鉀養(yǎng)分吸收及產(chǎn)量的影響[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，（01）:8-12.

[3]田 豐，朱飛翔，周安興.湖南油菜生產(chǎn)的發(fā)展趨勢與策略[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，（11）:99-101.

[4]胡宏祥，程 燕，馬友華，等.油菜秸稈還田腐解變化特征及其培肥土壤的作用[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報，2012，（03）:297-302.

[5]趙新芝.慈利縣玉米新品種比較試驗研究[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，（01）:36-38.

[6]高 飛，賈志寬，韓清芳，等.秸稈覆蓋量對土壤水分利用及春玉米產(chǎn)量的影響[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2012，30（01）:104-112.

[7]付國占，李潮海，王俊忠，等.殘茬覆蓋與耕作方式對土壤性狀及夏玉米水分利用效率的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2005，21（01）：52-56.