基質覆蓋式免耕播種技術對玉米出苗及生長發育的影響

摘要：為探明基質覆蓋式免耕播種對玉米幼苗生長的影響，確定適宜的基質覆蓋量和基質占比，以彩甜糯2號玉米幼苗為研究對象，設置4個基質覆蓋量（9.0、16.1、25.0、36.1 t/hm2）和5種基質占比（40%、50%、60%、70%和80%），以常規種植方式為對照（CK），開展基質覆蓋式免耕播種田間試驗，解析基質覆蓋量、基質占比對玉米幼苗出苗率、生長性狀、物質積累量和根系形態指標的影響。結果表明，在基質覆蓋量為 16.1 t/hm2，基質占比為60%時出苗率達到最大（96.34%）。基質覆蓋量為16.1 t/hm2和基質占比60%（A2處理）時玉米幼苗性狀表現好，早期易發揮顯著優勢，幼苗長度、胚芽鞘長度、初生胚根長度以及莖基寬均優于其他處理。基質覆蓋量為16.1 t/hm2和基質占比60%時總根長度、根表面積、平均直徑達到最大值，A2處理總根長度較CK增加44.93%，根表面積較CK增加65.09%。基質覆蓋量為16.1 t/hm2和基質占比60%時玉米幼苗地上生物質積累量最大，基質覆蓋量為 25.0 t/hm2 和基質覆蓋量為36.1 t/hm2處理的地下生物質積累量均高于其他處理，但其地上生物質積累量均不具有優勢。基質覆蓋式玉米免耕播種技術的適宜基質覆蓋量為16.1 t/hm2，基質占比為60%，此時培育玉米幼苗出苗率高，幼苗性狀好，生物量提高顯著，根系活力好。研究結果可為亞熱帶地區玉米免耕播種種植技術提供參考。

關鍵詞：基質覆蓋；玉米幼苗；免耕播種；生長性狀

中圖分類號：S513.04 文獻標志碼：A

文章編號：1002-1302（2024）16-0125-09

玉米是我國重要的飼料與糧食作物，產量提升潛力高，玉米的增產與穩產對于保障國內糧食安全具有重要意義，良好的玉米幼苗質量是玉米高產的基礎和保證［1］。

我國普遍通過增施化肥來達到作物增產、穩產的目的，雖然取得了一定的效果，但是長期過量且不合理施用化肥加劇了土壤的酸化與板結，降低了土壤中的生物多樣性，導致耕地產能降低和糧食質量下降等問題［2］。免耕播種技術被認為是對種植環境保護的一種手段，在耕地上形成了一層由秸稈和微生物組成的有機質覆蓋層，該覆蓋層具有攔蓄徑流、增加土壤入滲、改良土壤結構、優化耕地環境等多重優點，長期進行免耕播種的耕地能夠達到緩解土壤退化的目的［3］，還能達到改善土壤結構和保水性能，培肥地力，提升作物產量的效果［4-6］。隨著免耕播種技術的廣泛推廣，諸多農業大國都在積極推行，如巴西、阿根廷、巴拉圭，其保護性耕作面積占總耕作面積的比例分別為74.8%、80.0%、80.1%［7］。然而，由于我國長期采取“重用輕養”的“掠奪式”生產經營模式，導致農田地力、土壤有機質等嚴重退化，造成土壤肥力、生態系統功能下降。為防止土壤退化，我國于20世紀60年代引入免耕播種技術，到2002年僅有約10萬hm2的土地采用保護性耕作方式；截至2019年，我國保護性耕作面積為816.2萬hm2，僅占全國耕地總面積的6.38%［8］。總體來看，我國的保護性耕作技術還處于起步階段，與世界先進國家相比仍有差距。因此，需加快保護性耕作技術的推廣和應用，進一步提高農業綜合生產能力。中國熱帶農業科學院南亞熱帶作物研究所的李海亮等創新性地將免耕播種與有機肥逐漸替代化肥的方法相結合，提出基質覆蓋式免耕播種技術，該技術的核心內容是在未經作業的前茬作物農田地表直接播種（無需開溝），并將秸稈和畜禽糞污混合物通過腐解與生物轉化得到的有機物料作為基質（代替表土）用以覆蓋種子。前期的試驗結果表明，該技術可有效改提高土壤有機質及養分含量，改善作物生長性狀［9-11］。然而目前針對基質覆蓋式免耕播種技術改善玉米幼苗性狀和根系特性的研究尚未見詳細報道。

針對以上問題，本研究以玉米為研究對象，以基質覆蓋量和基質占比為變量，采用大田試驗的方法，研究基質覆蓋式免耕播種技術對幼苗性狀和根系特性的影響，確定合理的基質覆蓋式免耕播種技術參數，以期為優化種植技術模式提供新的思路，為改良土壤結構、確保玉米的增產穩產提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地點與材料

本試驗于2022年12月在廣東省湛江市中國熱帶農業科學院國家土壤質量湛江觀測試驗站（109°31′E，21°35′N）進行。試驗地海拔9 m，是典型的亞熱帶季風氣侯。年平均日照時間為2 160 h，無霜期為350 d，年平均氣溫為23.2 ℃，年降水量為1 700～1 800 mm。試驗前茬作物為玉米，土壤類型為試驗站磚紅壤，其耕層（0～20 cm）土壤pH值為4.4，有機質含量22.8 g/kg，全氮含量0.7 g/kg，全磷含量1.25 g/kg，全鉀含量12.6 g/kg，交換性鈣含量10.6 cmol/kg，交換性鎂含量2.2 cmol/kg。供試玉米品種為彩甜糯2號，該品種屬于彩色加甜糯品種，華東地區出苗至采收80 d左右，適口性好，糯性強。試驗用基質是通過羊糞與秸稈發酵制得。羊糞為黑山羊采食牧草獲得的新鮮羊糞經過晾曬方法預處理獲得；秸稈為當季產生的玉米秸稈，粉碎至3～5 cm后備用，理化性狀見表1。將晾曬后的羊糞與粉碎后的玉米秸稈通過攪拌機充分混勻后，對得到的混合物再進行腐熟發酵，發酵產物晾干后即得到試驗用覆蓋基質，如圖1所示。自然土取自試驗站耕層（0～20 cm）土壤，經過自然風干、磨細等處理后備用。

1.2 試驗設計

基質覆蓋的主要作用是為玉米前期生長發育提供養分，若基質的覆蓋量過少，玉米生長所需養分供應就會出現不足，玉米生長發育較弱；而基質覆蓋量如果過大，會導致土壤板結，土壤中的養分供應過剩，進而導致玉米出苗不齊、出苗率降低。因此，確定合理的基質覆蓋量是玉米前期生長發育的關鍵。依據前期試驗［9］，本試驗設置9.0（x1）、16.1（x2）、25.0（x3）、36.1 t/hm2（x4）4個基質覆蓋量。

基質占比是覆蓋基質與自然土所占總體積的比。基質占比不同對玉米的生長有一定影響，基質占比過小為玉米生長提供的養分不足，基質占比過大則會出現玉米燒苗現象，影響作物產量。因此，確定合理的基質占比至關重要。本試驗選取40%（y1）、50%（y2）、60%（y3）、70%（y4）和80%（y5）這5個基質占比。

為兼顧不同數量級，分別對每個數量級端點和中間位置取點，由此確定試驗固定因素為基質覆蓋量16.1 t/hm2、基質占比60%，以常規種植為對照（CK），共10組處理，具體試驗方案見表2。

采用同田對比，試驗組每個處理3次重復，共計30個試驗小區。玉米種植密度為11 120株/hm2，試驗小區長寬均為3 m，面積9 m2，60 cm等行距種植，株距30 cm，隨機區組排列。2022年11月24日播種，播種后取不同比例基質與自然土進行混合攪拌后均勻撒于種子上，基質按照試驗設計所需肥量于播種后一次性施入，于生長期和抽雄期施復合肥 90 kg/hm2，2023年2月22日收獲，田間試驗效果如圖2所示。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 出苗率及出苗時間 每組田間點播種植5行，每行20粒，共計100粒種子。自播種之日起每天記錄1次出苗數，播種7 d后，以幼苗出土2 cm為出苗標準，按照公式（1）測量每組幼苗的出苗情況，每組3次重復，取平均值作為該組的測定結果。

出苗率=出苗數播種數×100%。（1）

1.3.2 生長性狀 玉米幼苗達到3葉1心期時開始測量其生長性狀，利用游標卡尺測量幼苗長度、莖基寬以及胚芽鞘、中胚軸、初生胚根的長度，利用TYS-4N型植物葉綠素測定儀測量秧苗最上端一張完全展開葉的葉綠素含量。每個試驗小組隨機選取10株幼苗，每組3次重復，取平均值作為每組的試驗結果。

1.3.3 根系形態及活力 玉米幼苗達到3葉1心期時，每個試驗小組隨機選取10株幼苗，以玉米為中心，挖取面積為625 cm2（25 cm×25 cm），深度為30 cm的土層，清水沖掉土壤和雜物后得到玉米幼苗完整的根系。利用Perfection V700掃描儀，進行根系掃描，利用WinRHIZO Pro 圖像處理系統測定根總長度、根表面積、根體積、平均直徑。

1.3.4 物質積累量 玉米出苗結束后，取完整幼苗10株洗凈，將取樣幼苗分成地上、地下2個部分，用吸水紙吸干表面水分，分別稱其鮮重，將植株地上部分、地下部分置于恒溫干燥箱105 ℃殺青30 min，80 ℃烘至恒重后稱其干物質量。

1.4 數據計算與統計方法

將試驗數據輸入至Excel 2016對數據進行處理；采用IBM SPSS 26進行顯著性、相關關系分析，顯著性水平設為0.05，利用Origin 2022進行繪圖。

2 結果與分析

2.1 基質覆蓋式免耕播種對玉米出苗率的影響

2.1.1 基質覆蓋量對玉米出苗率和出苗時間的影響 全苗、齊苗、壯苗是玉米獲得高產的基礎保障，基質覆蓋量是影響玉米出苗率和出苗時間的關鍵因素［12］。由表3可知，基質覆蓋量對彩甜糯2號玉米的出苗率和出苗時間均存在顯著影響（P<0.05）。田間定位試驗下，A1、A2、A3處理的出苗率分別較CK增加4.66、6.00、1.00百分點，A4處理的出苗率較CK降低8.00百分點。基質覆蓋量的增加顯著延長了出苗時間，A2、A3、A4處理的開始出苗時間分別較CK延長0.5、1.0、1.5 d，A1、A2、A3處理的出苗結束時間分別較CK縮短1.0、1.5、0.5 d。由圖3可知，玉米幼苗出苗率隨著基質覆蓋量增加呈先增加后降低趨勢，A1和A2處理的出苗率差異不顯著，但均顯著高于其他處理。A1處理和CK的出苗時間相同，A4處理較A1處理、A2處理、CK的開始出苗時間顯著延長，A4處理的播種至50%出苗時間高于其他處理，A3、A4處理和CK的結束出苗時間較A2處理顯著延長。5種基質覆蓋量處理的出苗率表現為A2>A1>A3>CK>A4。

2.1.2 基質占比對玉米出苗率和出苗時間的影響 基質占比對玉米出苗率和出苗時間的影響結果見表4，可以看出，基質占比對彩甜糯2號玉米的出苗率和出苗時間均有顯著影響。田間定位試驗下，B2、B3、B4處理的出苗率分別較CK增加1.34、6.01、3.00百分點，B1、B5處理的出苗率分別降低0.66、6.33百分點。基質占比的增加影響了玉米幼苗出苗時間，B5處理的開始出苗時間較其他處理延長0.5 d或1.0 d。B1、B3處理播種至50%出苗時間較CK降低0.5 d，B5處理的播種至50%出苗時間較CK增加0.5 d。B1、B5處理的結束出苗時間分別較CK增加1.0、1.5 d，B3處理的結束出苗時間較CK降低0.5 d。

由圖4可知，B3、B4、B5處理的開始出苗時間差異不顯著，均顯著高于其他處理。B5處理播種至50%出苗時間顯著高于B1、B3處理。B1的開始出苗時間較早但其結束出苗時間較晚，B5的結束出苗時間顯著高于CK。

以上結果表明，60%基質占比（B3）時，基質覆蓋量為16.1 t/hm2（A2）時更有利于玉米幼苗的生長，較好地維持土壤肥力，從而促進地上部分生長，有利于全苗的形成。

2.2 基質覆蓋式免耕播種對玉米幼苗期性狀的影響

2.2.1 基質覆蓋量對玉米幼苗期性狀的影響 由表5可知，A1、A2、A3和A4處理的幼苗長度分別較CK增加12.00%、19.13%、9.30%和3.45%；A1和A2處理的胚芽鞘長度分別較CK增加0.77%和13.20%；A3和A4處理的胚芽鞘長度分別較CK降低5.75%和21.90%。A2、A3、A4處理的中胚軸長度分別較CK增加12.25%、14.62%、52.96%，A1處理的中胚軸長度較CK顯著降低25.30%；初生胚根長度、莖基寬、葉綠素含量均在A2處理最大。而5個基質覆蓋量處理的葉綠素含量差異均不顯著。

由圖5可知，隨著基質覆蓋量的增加幼苗長度、胚芽鞘長度、初生胚根長度表現出先增加后降低的趨勢，說明增加基質覆蓋量明顯影響玉米幼苗性狀；A1、A2、A3、A4的中胚軸長度呈不斷增加趨勢。

2.2.2 基質占比對玉米幼苗期性狀的影響 由表6可知，B1、B2、B3和B4處理的幼苗長度分別較CK增加6.67%、10.00%、19.06%和11.70%，B5處理的幼苗長度較CK降低2.11%。B2和B3處理的胚芽鞘長度分別較CK增加7.96%和15.27%，B1、B4和B5處理的胚芽鞘長度分別較CK降低10.29%、7.08%和4.42%。B3處理的中胚軸長度最大，而初生胚根長度和莖基寬均是B3處理最大，B2處理次之。

由圖6可以看出，隨著基質占比的增加，玉米幼

苗長度呈先增加后降低的趨勢，胚芽鞘長度同樣呈先增加后降低的趨勢，初生胚根長度、莖基寬和葉綠素含量隨著基質占比的增加無明顯變化。各基質占比處理的幼苗長度表現為B3>B4>B2>B1>CK>B5。

綜上可見，相較于傳統種植模式（CK），基質覆蓋技術對幼苗長度、中胚軸長度、初生胚根長度、胚芽鞘長度、莖基寬影響顯著，對葉綠素含量影響不顯著。

2.3 基質覆蓋式免耕播種對玉米幼苗根形態指標的影響

2.3.1 基質覆蓋量對玉米幼苗根形態指標的影響 玉米根系作為植株重要的吸收器官，其形態指標與根總長度、根表面積、根體積和根直徑呈顯著正相關關系［13］，形態指標影響根系對土壤中水分和養分的吸收利用，進而影響植株生產潛力和產量［14］。由表7可知，基質覆蓋量對玉米幼苗的根系生長有顯著影響，幼苗總根長度隨著基質覆蓋量的增加呈先增加后降低的趨勢，A1、A2、A3處理的總根長度分別較CK增加5.16%、44.93%、11.02%，A4處理較CK顯著降低12.67%。隨著基質覆蓋量的增加，玉米幼苗根表面積表現出先增后降的趨勢，A1、A2、A3處理均高于CK，說明增加基質覆蓋量可以提高根表面積，A1、A2、A3處理的根表面積較CK分別增加11.25%、65.09%、24.03%，A4處理較CK降低12.66%。各處理的根體積差異均不顯著。

A2、A3處理的根系平均直徑差異不顯著，但均顯著高于其他處理。根形態指標總體上表現為A2、A3、A1>CK>A4。

2.3.2 基質占比對玉米幼苗根形態指標的影響

由表8可知，基質占比對玉米幼苗的根系形態指標影響顯著，B1、B2、B3、B4、B5處理的總根長度分別較CK增加6.30%、15.81%、44.93%、24.19%、2.46%。B3處理的根表面積顯著高于B1、B2、B4、B5處理，增幅分別為105.52%、68.86%、50.05%、74.11%。B2和B5處理的根表面積差異不顯著。根體積、平均直徑隨著基質覆蓋量的增加呈先升高后降低的趨勢，B3處理的根體積和平均直徑最大，分別較CK增加14.07%和56.04%。各基質占比處理的根系形態指標均為B3處理最高。

2.4 基質覆蓋式免耕播種對玉米幼苗生物量的影響

2.4.1 基質覆蓋量對玉米幼苗生物量（鮮重、干物重）的影響

由表9可以看出，A1、A2處理的地上部鮮重分別較CK增加5.45%、28.61%，A3和A4處理的地上部鮮重分別較CK降低7.15%和14.04%。A1處理的地下部鮮重較CK降低10.26%，A2、A3、A4處理的地下部鮮重分別較CK增加7.64%、8.52%、40.39%。由圖7可知，隨著基質覆蓋量的增加，玉米幼苗的地上部鮮重呈先增加后降低的趨勢，地下部鮮重呈逐漸增加的趨勢，在A4處理最大；A2處理的地上部干重顯著高于其他處理，各處理地下部干重差異均不顯著。

2.4.2 基質占比對玉米幼苗生物量（鮮重、干重）的影響

由表10可知，B2、B3、B4處理的地上部鮮重分別較CK增加5.11%、20.69%、7.76%，B1和B5處理的地上部鮮重分別較CK降低9.48%和4.56%；B1、B2、B3、B4、B5處理的地下部鮮重分別較CK增加2.92%、39.42%、19.95%、55.72%和20.92%；B2、B3、B4和B5處理的地上部干重分別較CK增加5.98%、62.39%、39.32%和10.26%。

由圖8可知，隨著基質占比的增加，玉米幼苗的地上部鮮重呈先增加后降低的趨勢，地下部鮮重呈先增加后下降再增加最后降低的趨勢，B1處理、CK的地上部干重差異不顯著，但均顯著低于其他處理，各處理地下部干重差異不顯著。

通過分析玉米幼苗地上部、地下部物質積累量等因素的影響規律可知，基質覆蓋量為16.1 t/hm2，基質占比為60%的情況下， 基質覆蓋式免耕播種技術對玉米幼苗生物量的促進作用最為明顯。

3 討論

3.1 基質覆蓋式免耕播種對玉米出苗率的影響

玉米播種后，充分的土壤水分、肥力是種子萌發過程中的決定因素［15］。基質覆蓋式免耕播種技術具有改善土壤結構和保水性能，培肥地力，提高玉米出苗率，以達到增產的效果。Ferdous等研究發現，有機肥配施石灰可有效阻控紅壤酸化，顯著提高作物生產力［16］。林婷婷等研究指出，不同有機肥處理顯著增加了土壤pH值和有機質、全氮、全磷等養分的含量，提高了土壤向作物供應養分的能力，以實現作物高產、穩產的目的［17］。本研究表明，適量施用基質對玉米幼苗生長有顯著的促進作用，隨著基質覆蓋量的增加，當基質覆蓋量為16.1 t/hm2時玉米出苗率達到最大，為96.34%；繼續增加基質的施用量，玉米幼苗的出苗率顯著降低，播種至開始出苗時間、播種至50%出苗和播種至結束出苗時間顯著增加，對幼苗的生長產生抑制作用，36.1 t/hm2處理主要存在施肥量過大導致燒苗現象。基質用量與玉米幼苗出苗率和出苗時間的關系為：隨著基質覆蓋量增加，玉米幼苗出苗率表現為先增加后降低，出苗時間不斷增加。這說明適量施加基質可以較好地維持土壤肥力，有利于玉米種子生長，從而促進幼苗地上部分生長，通過比較各處理的幼苗出苗率和出苗時間指標可知，玉米幼苗適宜的基質覆蓋量為16.1 t/hm2且基質占比為60%。

3.2 基質覆蓋式免耕播種對玉米幼苗期性狀的影響

玉米屬于子葉不出土類型，因此，玉米種子出土能力主要受其胚芽鞘和中胚軸的長度影響［18］。幼苗的出土能力受到胚芽鞘和中胚軸的協同作用，只有在兩者都處于一定長度時，幼苗才能順利出土。因此，胚芽鞘和中胚軸長度是決定幼苗能否出土的決定因素［19-20］。本研究結果表明，隨著基質覆蓋量的增加幼苗長度顯著降低，胚芽鞘長度和莖基寬顯著降低，中胚軸長度顯著增加，初生胚根長度表現為先增加后降低，但差異不顯著，基質覆蓋量為36.1 t/hm2處理的中胚軸長度顯著高于其他處理，但其他性狀指標均不具有優勢。基質占比60%情況下，基質覆蓋量為16.1 t/hm2處理相比于其他3種處理，所育玉米幼苗長度、胚芽鞘長度、初生胚根長度、莖基寬更高。歸因于堆漚腐熟后的基質與紅壤土適宜的體積比可以改善土壤結構、增加土壤肥力，進而提高玉米幼苗性狀。基質覆蓋量為 16.1 t/hm2 處理更有利于玉米幼苗根系延伸，莖稈粗壯。

3.3 基質覆蓋式免耕播種對玉米幼苗根系形態指標的影響

科學合理的施肥方式能夠提高土壤肥力，提升玉米根系活力，促進玉米對養分的吸收利用，增加干物質積累量，提高產量［21-23］。玉米根系生長狀況是衡量作物生長發育的重要指標，于曉芳等研究得出，玉米單株根重、根系體積逐漸下降，在同一生育期表現出隨土層深度加深呈遞減的趨勢；隨著土層深度的增加，各處理的根系活力在整體上呈現先上升后下降的趨勢，而在散粉后生育過程的進行，根系活力的峰值也發生下移［21］。本試驗結果與之相似，本研究結果表明，玉米幼苗總根長度、根表面積隨基質覆蓋量的增加呈先增加后降低的趨勢，總根長度對基質覆蓋量增加的響應較為敏感，漲幅、降幅較大，且基質覆蓋量越大，降低幅度越大，其次是根表面積，基質覆蓋量增加導致玉米總根長度和根表面積增加嚴重受限，這是基質覆蓋量影響玉米幼苗生長發育的主要原因。

3.4 基質覆蓋式免耕播種對玉米幼苗生物質積累量的影響

生物有機肥是一種含有大量有益微生物的肥料，能為作物提供所需的氮、磷、鉀大量元素以及微量元素和可溶性蛋白等營養物質。氮是作物生長必需的大量元素之一，在植物體內主要以亞氮的形式存在，它是植物賴以生存的重要元素，對作物的株高、根長等生物量都有一定的促進作用［24］。有研究指出，有機和無機肥料混合使用的處理，對土壤的養分的增加幅度比單獨使用化肥的處理要大，同時，各土壤養分指數都得到了改善［25-26］。雷仁清等研究發現，對水稻幼苗施加以豬糞沼渣為原料、木屑為輔料的堆肥產品后，幼苗總鮮重、總干重均高于對照［27］。Reeve等的研究通過對葡萄果渣、牛糞和稻草混合堆肥，并對提取物進行分析，以測試其對小麥幼苗芽和根生物量的影響，結果表明，葡萄果渣、牛糞和稻草混合物具有顯著的促進小麥幼苗芽和根生物量的作用［28］。本研究結果與之不同。本試驗表明，隨著基質覆蓋量的增加，幼苗干物質量呈現出先升后降的趨勢。這是因為幼苗在播種過程中吸收了土壤中的養分，而這些養分也會在播種后被釋放出來，從而使得幼苗能夠獲得更多的營養，從而提高了其生物量。岳麗杰等的研究表明，隨著播種深度的增加，幼苗干物質量也會隨之增加，這與采樣時間的差異有關［29］。本試驗是在播種后同一天取樣，出苗時間隨基質覆蓋量的增加而增加，幼苗地上部生長時間相對減少，故其地上部鮮重降低。因此，適宜的基質覆蓋量有利于玉米幼苗出苗和群體生產。

4 結論

利用發酵后的基質與土壤混合將種子覆蓋，該栽培方法既不會造成玉米苗期生物量的顯著降低，又能在一定程度上減輕化肥對環境、土壤、大氣的污染，還能有效解決秸稈的積聚與焚燒問題。

復合基質與自然土以一定比例混合可以調控基質的理化性質，基質覆蓋量增加后，玉米出苗率、出苗時間表現為先增加后降低的趨勢，玉米幼苗的出苗率和出苗時間在基質覆蓋量為16.1 t/hm2、基質占比60%時達到最佳值，出苗率為96.34%，播種至結束出苗時間為8.5 d。

基質覆蓋量為16.1 t/hm2和基質占比60%時玉米幼苗性狀表現好，早期易發揮顯著優勢，幼苗長度、胚芽鞘長度、初生胚根長度以及莖基寬均優于其他處理，說明質覆蓋量為16.1 t/hm2和基質占比60%處理更有利于玉米幼苗的生長。

基質覆蓋量為16.1 t/hm2和基質占比60%時總根長度、根表面積達到最大值，A2處理總根長度較CK增加44.93%，A2處理根表面積較CK增加65.09%。繼續增加基質覆蓋量時，玉米幼苗總根長度、根表面積、平均直徑均顯著降低，這與施用適量的基質可以促進玉米幼苗根系的生長，但施用過量基質會增加玉米種子深度、降低種子出苗時間，對玉米幼苗的根系生長產生抑制作用，從而導致幼苗生長緩慢、根系變短等的結論一致。

基質覆蓋量為16.1 t/hm2和基質占比60%時玉米幼苗地上部鮮重最大，隨著基質覆蓋量的增加地上部鮮重出現下降，歸因于種子深度隨基質覆蓋量的增加而增加，因此延長了出苗時間，地上部分生長時間較少，最終導致地上部鮮重降低。基質覆蓋量為25.0 t/hm2和基質覆蓋量為 36.1 t/hm2 處理的地下生物質積累量均高于其他處理，但其地上生物質積累量均不具有優勢。

綜上所述，基質覆蓋式玉米免耕播種技術的適宜基質覆蓋量為16.1 t/hm2，基質占比為60%，此條件下培育玉米幼苗出苗率高，幼苗性狀好，生物量提升顯著，根系活力好。研究結果可為玉米免耕播種種植技術提供參考，由于地區間存在差異，其他地區還有待進一步研究。

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基金項目：海南省自然科學基金（編號：322QN375、322QN416）；中國熱帶農業科學院基本科研業務費專項資金（編號：19CXTD-31）。

作者簡介：史健偉（2000—），男，黑龍江綏化人，碩士研究生，主要從事土壤改良與玉米栽培技術研究。E-mail：shijw2000@126.com。

通信作者：李海亮，博士，副教授，主要從事熱帶生態循環農業技術與裝備研究，E-mail：lihailiang@126.com；汪 春，博士，教授，博士生導師，主要從事熱帶生態循環農業技術與裝備研究，E-mail：wangchun1963@126.com。