深松对土壤物理性状及玉米产量的影响.pdf

我国玉米耕地以小型动力作业为主 多数土地 已多年未深松 造成土壤耕层变薄 土壤板结严重 1 农民长期以铧式犁翻耕土壤 破坏了土壤结构 降低 了土壤的水肥含量 裸露的表土也加剧了沙尘暴的 发生 2 因此 只有通过合理 有效的耕作措施才能改 善土壤结构 从而促进作物的生长发育 研究表明 深松技术是解决上述问题的有效措 施之一 可打破犁底层 疏松土壤 改善土壤结构 降 低土壤容重 提高土壤温度 促进作物根系生长 抗 倒伏性增强 3 还可以蓄水保墒 抗旱防涝 提高土壤 养分的转化和利用效率 4 降低表土层盐碱含量 达 到改良土壤的目的 5 进而提高玉米的产量 黄健等 6 研究表明 深松可以使0 50 cm土层深度的土壤孔 隙度增加10 20 土壤容重降低0 14 g cm3 渗透 强度增加15 25 于晓芳等 7 研究认为 深松可明 显增加根系体积 表面积和根系活力 延缓深层根系 北方农业学报2016 4 5 31 34 JOURNAL OF NORTHERN AGRICULTURE doi 10 3969 j issn 2096 1197 2016 05 06 收稿日期 2016 08 27 基金项目 草原英才 工程第五批产业创新人才团队资助项目 作者简介 陈 强 1977 男 高级农艺师 学士 主要从事农业技术推广工作 通讯作者 李 强 1982 男 助理研究员 学士 主要从事作物育种及栽培研究 深松对土壤物理性状及玉米产量的影响 陈强 1 王雪娇2 张琛平3 张建强1 刘志雄2 解 飞 4 李 强 2 1 杭锦后旗农牧业技术推广中心 内蒙古 陕坝015400 2 内蒙古农牧业科学院 内蒙古 呼和浩特010031 3 巴彦淖尔市农牧业技术推广中心 内蒙古 临河015000 4 呼和浩特市农牧业行政综合执法支队 内蒙古 呼和浩特010020 摘要 通过田间试验 研究了深松对土壤物理性状及春玉米产量相关性状的影响 结果表明 深松作业后 10 40 cm耕 层土壤容重较对照田下降 20 80 cm土壤耕层含水量较对照高 玉米株高 穗长 行粒数 单穗粒质量 百粒质量及产量 显著提高 产量达15 678 6 kg hm2 较对照增产12 7 能够很好地促进玉米生长发育及产量形成 关键词 玉米 深松 土壤物理性状 产量 中图分类号 S513 文献标识码 A 文章编号 2096 1197 2016 5 31 4 Effect of subsoiling on the soil physical characteristics and maize yield CHEN Qiang1 WANG Xuejiao2 ZHANG Chenping1 ZHANG Jianqiang1 LIU Zhixiong2 XIE Fei4 LI Qiang2 1 Inner Mongolia Hangjinhouqi Centre of Agricultural Technology Extension Shanba015400 China 2 Maize Research Institute Inner Mongolia Academy of Agricultural and Animal Husbandry Sciences Hohhot010031 China 3 Bayannaoer Centre of Agricultural Technology Extension Linhe015000 China 4 Hohhot Integrated Agricultural Administrative Law Enforcement Detachment Hohhot010020 China Abstract The study on the effects of subsoiling on soil physical characters and yield in spring maize After the subsoiling the results showed that soil bulk density was descender than CK in 10 40 cm soil depth soil moisture was higher than CK in 20 80 cm soil depth plant height ear length kernels per row kernel weight per ear kernel weight and yield significantly increased Production reached 15 678 6 kg hm2was increased by 12 7 It can well promote corn growth and yield formation Keywords Maize Subsoiling Soil physical characteristics Yield 衰老 付国占等 8 认为深松可增加玉米叶面积指数 提高光合性能 延缓叶片衰老 维持叶片后期生理功 能 提高玉米产量 齐华等 9 研究表明 深松处理增产 的主要原因是深松显著提高了百粒重 但对穗粒数 的影响并不显著 前人对深松后土壤结构及根系分布特点的研究 较多 但对河套地区土壤理化性状和当地玉米农艺 性状和产量的研究并不多见 因此 本研究开展了深 松与传统耕翻种植玉米对比试验 探讨了深松与不 深松的差异 为实现玉米高产栽培与资源高效利用 提供理论依据 1材料和方法 1 1试验地点 试验于2015年在杭锦后旗头道桥镇联增村四 社进行 土壤类型为两黄灌淤土 以沙壤土为主 地 势平坦 土壤有机质13 6 g kg 全氮0 79 g kg 有效 磷14 4 mg kg 速效钾118 mg kg pH值为8 5 碱解 氮72 7 mg kg 盐分含量1 7 g kg 田间持水量质量 分数 占干土重 27 蒸发量大 降水量少 无霜期 短 风沙多 四季分明 年平均气温5 8 年平均日 照数在3 200 h 10 以上积温2 900 年平均降 水量220 mm 年平均无霜期为135 d 1 2试验设计 试验采用裂区设计 2个处理 3次重复 共6个 小区 小区面积20 m 25 m 供试玉米品种为内单 314 种植密度为75 000株 hm2 2个处理为 不深松 CK 作为对照处理 春季灭茬后采用51 kW拖拉机 常规深翻犁作业 深松处理采用88 kW 1S 300型 深松机进行深松 其他耕作栽培措施均同大田常规 管理 1 3测定项目及方法 1 土壤容重 玉米收获期 采用环刀法测定 测 定深度0 40 cm 每 10 cm分层 3次重复 2 土壤 含水量 采用土壤水分烘干法测定 测定深度为0 100 cm 每 20 cm分层 3次重复 3 玉米性状 在 处理区内随机取样6 6 m2 随机抽取20株 调查株 高 穗长 穗粗等农艺性状 并统计产量 1 4统计方法 利用SPSS17 0数据处理软件及Excel2003工 作表对所得数据进行统计分析 2结果与分析 2 1深松对土壤容重的影响 土壤容重反映了土壤孔隙状况 紧实程度 其变 化可影响土壤的水 肥 气 热状况 从而影响玉米的 生长发育 10 试验结果表明 联增村玉米产区土壤存 在坚实的犁底层 该层位于地表下约20 cm 图1为 收获期土壤容重变化 由图1可以看出 深松作业后 土壤容重较对照呈下降趋势 其中 0 10 cm耕层无 明显差异 在10 40 cm耕层 深松土壤容重均明显 低于对照 其中10 20 cm 20 30 cm 30 40 cm的 土壤容重分别降低了2 74 2 03 和1 35 表明 深松能够疏松表层土壤 打破犁底层 降低土壤容 重 改善土体的通透性 为玉米的生长发育创造了良 好的土壤环境 2 2深松对土壤含水量的影响 土壤表层含水量主要受蒸发量和降雨量的影 响 图2为深松后各层土壤含水量的变化 从图2可 以看出 深松后0 100 cm土层土壤含水量均高于对 照 其中 0 20 cm土层土壤含水量差异不大 而 20 80 cm土层土壤含水量差异达到了显著水平 20 40 cm 40 60 cm 60 80 cm土层含水量分别较 对照增加了15 88 8 52 7 06 表明深松能够使 水分向土壤深处入渗 从而提高土壤含水量 图1深松对土壤容重的影响 1 48 1 46 1 44 1 42 1 40 1 38 1 36 容重 g cm3 深松 对照 CK 0 1010 2020 3030 40 土层深度 cm 32北 方 农 业 学 报 4卷 3讨论 由于长时间耕作方式不合理 犁底层变硬 耕层 变浅 深松作业能打破犁底层 降低其密度 利于农作 物根系延伸到土壤深处 从而吸收更多的水分和养 分 抗倒伏能力增强 提高作物产量和水分利用效率 11 13 梁金凤 14 研究认为 深松对表层土壤 0 25 cm 容重降低作用大于深层土壤 25 45 cm 齐华等 9 研究表明 深松使10 30 cm的土壤容重显著降低 而30 50 cm差异不明显 本研究结果也证明 深松 后 0 10 cm耕层无明显差异 10 40 cm 耕层土壤 容重较对照明显下降 深松可提高土壤含水量 有利于土壤通气 透水 提高了土壤蓄水保水能力 减少降雨径流 扩大了土 壤水库容 深松蓄水保墒的功能与深松条件下土壤容 重的减少密切相关 15 17 齐华等 9 研究发现 深松后土 层10 30 cm土壤含水量降低 而土层40 100 cm土 壤含水量升高 蔡丽君 18 研究表明 深松可提高各生 育时期土壤含水量 尤其是20 40 cm土层表现最为 明显 本研究发现 0 20 cm和80 100 cm土层土壤 含水量差异不明显 而20 80 cm土层土壤含水量提 高明显 特别是20 40 cm土层含水量最大 于晓芳等 7 研究表明 深松可促进根系的生长发 育 显著提高籽粒百粒重 付国占等 8 认为深松提高 叶片光合性能 从而提高玉米产量 蔡丽君等 18 研究 表明 深松使玉米百粒重和穗粒数增加 而败育粒数 减少 提高了夏玉米单株的生产能力 进而提高了玉 米产量 齐华等 9 研究表明 深松处理增产的主要原 因是深松显著提高了百粒重 但对穗粒数的影响并 不显著 本试验研究结果表明 深松可显著提高玉米 株高 穗长 行粒数 单穗粒重 百粒重及产量 能够 很好地促进玉米生长发育及产量形成 4结论 本试验中 深松处理后 0 10 cm耕层土壤容重 无明显差异 10 40 cm耕层土壤容重较对照田下 降 0 0 cm土壤耕层含水量较对照高 特别是 20 40 cm土层含水量最大 比对照高15 88 试验 2 3深松作业对玉米生长发育的影响 深松作业对玉米株高 茎粗 穗长和穗粗均有所 增加 表1 玉米根系增大 根分枝大大增加 分枝 根是根系吸水分和养分的主要部位 根分枝增加为 根系发挥吸收作用具有积极意义 由表1可见 深 松处理对玉米的生长发育及产量有不同程度的影 响 除穗粗 穗行数和秃尖长差异不显著外 其他性 状均与对照差异显著 深松作业后玉米株高 穗长 行粒数等性状均有所增加 产量性状方面 单穗粒 重 百粒质量及产量显著增大 深松处理下产量达 到15 678 6 kg hm2 比对照增产12 7 总的来看 深松处理对玉米的生长发育具有很好的促进作用 可显著提高玉米的产量 图2深松对土壤含水量的影响 表1深松对玉米农艺性状及产量的影响 处理 深松 对照 株高 cm 2 894 a 2 671 b 穗长 cm 22 5 a 21 3 b 穗粗 cm 5 2 a 5 1 a 穗行数 14 6 a 14 5 a 行粒数 44 8 a 42 1 b 单穗粒重 g 0 21 a 0 18 b 百粒重 g 31 8 a 30 7 b 秃尖长 cm 0 3 a 0 4 a 产量 kg hm2 15 678 6 a 13 909 5 b 注 同列不同字母表示处理间差异达5 显著水平 30 25 20 15 10 5 0 0 2020 4040 6060 8080 100 土层深度 cm 土壤含水量 深土 对照 5期陈强等 深松对土壤物理性状及玉米产量的影响33 1 孟庆秋 谢佳贵 胡会军 等 土壤深松对玉米产量及其 构成因素的影响 J 吉林农业科学 2000 25 2 25 28 2 张建文 李军 浅析机械深松对农业粮食增产的必要 性 J 农村牧区机械化 2012 2 32 33 3 郑东辉 王保民 王雪峰 机械超深松的作用与发展 J 农机化研究 2005 5 288 4 孙东越 中耕深松技术保水能力试验研究 J 农业科技 与装备 2007 6 31 32 5 王勇 阜新地区机械化保护性耕作试验研究 D 沈 阳 沈阳农业大学 2003 6 黄健 王爱文 张艳茹 等 玉米宽窄行轮换种植 条带 深松 留高茬新耕作制对土壤性状的影响 J 土壤通 报 2002 33 3 168 171 7 于晓芳 高聚林 叶君 等 深松及氮肥深施对超高产 春玉米根系生长 产量及氮肥利用效率的影响 J 玉米 科学 2013 21 1 114 119 8 付国占 李潮海 王俊忠 等 残茬覆盖与耕作方式对夏 玉米叶片衰老代谢和籽粒产量的影响 J 西北植物学 报 2005 25 1 155 160 9 齐华 刘明 张卫建 等 深松方式对土壤物理性状 及玉米根系分布的影响 J 华北农学报 2012 27 4 191 196 10 李志洪 王淑华 土壤容重对土壤物理性状和小麦生长 的影响 J 土壤通报 2000 31 2 55 57 11 刘朝巍 谢瑞芝 张恩和 等 玉米宽窄行交替休闲种植 根系分布规律研究 J 玉米科学 2009 17 2 120 123 12 Cresswell H P Painterd J Cameron K C Tillage and water content effects o