大壟雙行高密種植與秸稈還田對鵬誠216土壤及產量的影響

王光達 黃初女 丁洪玲

摘 要：吉林省東部玉米生產上存在低溫、多濕、氮肥施用過量、土壤板結、耕層有機質含量不斷下降等問題。本研究針對性地檢測土壤溫度、肥力、有機質含量變化和秸稈腐熟還田技術的應用，篩選構建吉林省東部玉米密植增溫散墑豐產增效技術集成模式。結果表明，大壟雙行高密加苗期深松施肥加秸稈腐熟加秸稈全量還田模式為玉米生長提供了營養豐富的土壤環境，土壤的有機質升高，有利于疏松土壤和培肥地力;同時，提高了單位面積內的玉米籽粒產量，增加了地溫，該模式可以在吉林省東部或其他冷涼地區進一步推廣。

關鍵詞：大壟雙行;玉米秸稈;腐熟還田;鵬誠216

中圖分類號：S-3 ? ? ? 文獻標識碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20201030001

近年來，盡管玉米品種更新較快，且出現大量的高效復合肥料，然而玉米種植的附加值仍然較低。為有效提高農民收入，改善農民經濟條件，保障我國糧食安全，改良種植模式以提高單位面積的經濟效益成為研究熱點[1-3]。大壟密植技術，其原理是在保證通風和采光的前提下，減小植株間的距離，同時輔以一定的施肥與田間管理技術，有效地提升玉米單產。目前我國農作物秸稈還田較少，耕地長年連續種植不得休閑，農田土壤肥力下降嚴重。大量秸稈焚燒對環境危害較大，長期化肥施用過量導致中低產田偏多，土壤有機質缺乏，重金屬殘留嚴重等問題，農田生態環境日益惡化。因此，創新改良種植模式;大力推廣秸稈腐熟還田技術，兩者協同作用，改良土壤狀況，提高耕地綜合生產能力是農業可持續健康發展的必然要求。本研究采用大壟雙行高密種植，輔助秸稈還田，探討其對延邊地區“鵬程216”土壤及產量的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與處理

供試玉米品種為中早熟品種“鵬誠216”。試驗地點為吉林省龍井市智新鎮龍池村。試驗處理：處理1大壟雙行高密加苗期深松施肥加秸稈腐熟加秸稈全量還田;處理2大壟雙行高密加苗期深松施肥加秸稈全量還田;處理3大壟雙行高密加苗期深松施肥加秸稈離田加根茬還田;處理4常規壟作加秸稈腐熟加秸稈全量還田;處理5CK常規壟作加秸稈離田加根茬還田。試驗播種日期為5月10日，大壟雙行種植密度7.0～8.0萬株·hm-2，正常壟作5.5～6.0萬株·hm-2。收獲日期為10月12日，每處理隨機選取20m2，全區收獲測產。

1.2 試驗項目與方法

1.2.1 玉米籽粒產量

采取隨機取小區取樣，按實收記錄玉米籽粒產量，產量/ （kg·667m-2）=（每667m2株數×平均單株穗數×平均穗粒數×千粒重）/1000000。

1.2.2 土壤肥力測定

收獲后去除表土，采集5～15cm耕層土壤過篩，測定土壤有機質、全氮、全磷、全鉀、水解性氮、有效磷和速效鉀含量[4]。

1.2.3 土壤溫度監測

不同的秸稈處理方式的玉米，分別在耕層0cm、10cm、20cm、40cm4個土壤深度監測地溫。

1.2.4 玉米植株干物重測定

不同技術集成模式下在苗期、拔節期、吐絲期、灌漿期、成熟期取植株，烘干測量干重。

1.2.5 生育期調查

分別調查不同技術集成模式下的出苗、抽雄、吐絲和生理成熟的日期并比較。

2 結果與分析

2.1 不同技術集成模式對玉米籽粒產量的影響

采取隨機取小區取樣測產，小區收獲20m2，全區收獲，具體取樣測產數據數見表1。從小區測產結果看出，處理1、2、3、4的產量分別比處理5CK增加18.7%、17.5%、16.2%、13.6%，處理1增產效果較為突出，處理1>處理2>處理3>處理4>CK，試驗研究表明處理1為最佳處理。

2.2 不同技術集成模式對土壤肥力的影響

收獲后采集5個處理地塊土樣送吉林省農科院質標所進行土壤肥力化驗。通過表1，圖1，圖2可以看出，5個處理中秸稈全量還田的處理1、處理2和處理4土壤中有機質增加明顯，各處理土壤pH值變化為CK>處理2>處理4>處理1>處理3，除處理3變化明顯，其它處理變化區別不明顯。處理1大壟雙行高密加苗期深松施肥加秸稈腐熟加秸稈全量還田和處理4常規壟作加秸稈腐熟加秸稈全量還田，由于加入秸稈腐熟劑，土壤中水解性氮明顯低于其它處理和對照，這是由于腐熟劑分解秸稈消耗部分氮所致。各處理比對照全磷增加明顯。結合測產結果其綜合效果：處理1>處理2>處理4>處理3>CK，實驗表明處理1為最佳處理。

2.3 不同技術集成模式對土壤溫度的影響

如圖2所示，全生育期內不同抗逆增碳方式土壤溫度變化趨勢總體一致，不同秸稈方式間差異較大，順序為：處理1>處理2>處理4>處理3>CK，不同方式間最高相差0.5℃左右。總體上看處理1大壟雙行高密加苗期深松施肥加秸稈腐熟加秸稈全量還田的土壤溫度處于較高水平，較理想的土壤溫度有利于種子萌發。

2.4 不同技術集成模式對玉米植株干重的影響

不同技術集成模式下在苗期、拔節期、吐絲期、灌漿期、成熟期取植株，烘干測量干重。如圖3可知，處理1的玉米苗期、拔節期、灌漿期、成熟期的干重明顯高于其它處理，表明處理1有利于玉米干物質積累。

2.5 不同技術集成模式對玉米生長特征特性的影響

如表2所示，各個處理對玉米生育期生長特征特性的影響較小，這表明種植模式對該品種玉米生育期影響不大，其特性僅與品種本身特性有關。

3 討論與結論

東北地區是我國最重要的糧食主產區之一，隨著糧食生產的戰略北移，該地區已經成為我國糧食主產區中增產潛力最大的區域。然而，吉林省東部玉米生產上存在低溫、多濕、氮肥施用過量、土壤板結、耕層有機質含量不斷下降等亟待解決的問題[5-7]。大壟密植技術是指在保證采光和通風的前提下，適度減小株距，期間進行合理的栽培和耕作養護，以促進玉米產量的提高[8]。與秸稈不還田相比，秸稈還田可顯著增加土壤有機碳的含量，但不同區域土壤有機碳增加幅度有一定的差異[9]，選取吉林省東部地區的適宜品種“鵬誠216”，進行本地區的栽培和秸稈還田等研究。本研究針對性地檢測土壤溫度、肥力、有機質含量變化和秸稈腐熟還田技術的應用，篩選構建吉林省東部玉米密植增溫散墑豐產增效技術集成模式。研究發現，與常規種植模式相比，技術集成模式為大壟雙行高密加苗期深松施肥加秸稈腐熟加秸稈全量還田的玉米生長提供了營養豐富的土壤環境，尤其是對作物根系生長有著直接影響的有機質含量，提高了土壤的有機質，緩解土壤板結和培肥地力。增加種植密度結合秸稈還田措施提高了單位面積內的產量，增加了地溫，為黑土地可持續發展提供了動力，與近年來國家著力保護黑土地的保護性耕作步調一致，該模式可以在吉林省東部地區推廣。

參考文獻

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[9]王旭東，莊俊杰，劉冰洋，李帥帥，趙鑫，劉洋，張海林.秸稈還田條件下中國農田土壤有機碳含量變化及其影響因素的Meta分析[J].中國農業大學學報，2020，25（08）：12-24.

（責任編輯 李媛媛）