耕作措施對(duì)玉米的影響

羅照霞，楊志奇，馬忠明，楊虎德

（1.甘肅省天水市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，甘肅 天水 741000；2.甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，甘肅 蘭州 730070；3.甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料與節(jié)水農(nóng)業(yè)研究所，甘肅 蘭州 730070）

黃土高原區(qū)是我國(guó)重要的旱作農(nóng)業(yè)區(qū)，平地少、坡地多，植被稀疏，降水集中且多暴雨，水土流失嚴(yán)重，生態(tài)環(huán)境脆弱［1］。加之農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中存在偏施氮、磷肥，鉀肥施用不足，有機(jī)肥施用量少等不合理現(xiàn)象，氮、磷等養(yǎng)分通過(guò)農(nóng)田地表徑流流失和農(nóng)田滲漏，不僅造成養(yǎng)分資源浪費(fèi)、化肥利用率降低，農(nóng)作物效益和產(chǎn)量的穩(wěn)定性下降，甚至對(duì)生態(tài)環(huán)境帶來(lái)潛在危害［2～3］。因此，提高作物產(chǎn)量，維持土壤肥力和土壤質(zhì)量成為該區(qū)域農(nóng)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題。為此，我們?cè)谔焖修r(nóng)業(yè)科學(xué)研究所中梁試驗(yàn)站研究了耕作措施對(duì)坡耕地玉米經(jīng)濟(jì)性狀及產(chǎn)量的影響，以期為該區(qū)域及同類(lèi)型種植區(qū)域玉米生產(chǎn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

指示玉米品種為中單2號(hào)。供試有機(jī)肥為農(nóng)家肥，由當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶提供；氮肥為尿素（含N 46.4%），中國(guó)石油蘭州石化公司生產(chǎn)；磷肥為普通過(guò)磷酸鈣（含P2O512%），云南安寧萬(wàn)合磷肥廠生產(chǎn)；鉀肥為硫酸鉀（含K2O 50%），美國(guó)斯普利生物有限公司研制，西安潤(rùn)豐肥料有限公司生產(chǎn)。

1.2 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)設(shè)在天水市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所中梁試驗(yàn)站試驗(yàn)基地 （34?05′N(xiāo)，104?5′E），該區(qū)屬半干旱山區(qū)，年平均氣溫為11.5℃，海拔1 650 m，降水量500～600 mm。試驗(yàn)地為坡耕地，坡度15?，坡向東西，前茬作物為冬小麥。土壤屬中壤黃綿土，含有機(jī)質(zhì)11.87 g/kg、全氮0.76 g/kg、全磷0.69 g/kg、速效氮45.6 mg/kg、速效磷18.55 mg/kg、速效鉀147.8 mg/kg，pH 8.6。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)6個(gè)處理，即不施任何肥料+半膜平作處理（CK）；常規(guī)施肥+半膜平作處理（處理1）；優(yōu)化施肥+半膜平作處理（處理2）；優(yōu)化施肥+半膜壟作處理（處理3）；優(yōu)化施肥+全膜平作處理（處理4）；優(yōu)化施肥+全膜雙壟溝播+免耕處理（處理5）。常規(guī)施肥量為農(nóng)家肥15 000 kg/hm2、尿素300 kg/hm2，優(yōu)化施肥量為農(nóng)家肥22 500 kg/hm2、尿素 675 kg/hm2、普通過(guò)磷酸鈣 600 kg/hm2、硫酸鉀225 kg/hm2。各處理除1/3的尿素于大喇叭口期追肥外（玉米棵間或行側(cè)深施，距植株15 cm，施后掩埋），其余肥料均作基肥。

試驗(yàn)均為沿等高線種植，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，小區(qū)面積30 m2。各處理均于2008年4月20日人工點(diǎn)播玉米，種植方式見(jiàn)圖1，保苗6萬(wàn)株/hm2。其它田間管理措施同當(dāng)?shù)卮筇?。田間觀察記載物候期及生育期，成熟期每小區(qū)隨機(jī)取10株進(jìn)行考種。10月12日收獲，小區(qū)單打單收，籽粒脫粒后曬干、風(fēng)選后計(jì)產(chǎn)。數(shù)據(jù)采用軟件Excel作圖，DPS3.01進(jìn)行數(shù)據(jù)顯著性分析，并用LSD法檢驗(yàn)差異顯著性。

圖1 起壟種植示意

表1 不同處理玉米的物候期及生育期

表2 不同處理玉米的經(jīng)濟(jì)性狀

2 結(jié)果與分析

2.1 生育期

由表1可見(jiàn)，優(yōu)化施肥各處理玉米的出苗期、拔節(jié)期、大喇叭口期及成熟期均較不施肥處理和常規(guī)施肥處理提前；全生育期較不施肥處理延長(zhǎng)7～16 d，較常規(guī)施肥處理延長(zhǎng)4～13 d。在優(yōu)化施肥條件下，不同覆膜及種植方式處理的玉米成熟期也不盡相同，其中以處理5的全生育期最長(zhǎng)，為169 d，較其它優(yōu)化施肥處理延長(zhǎng)了2～9d，較不施肥處理和常規(guī)施肥處理分別延長(zhǎng)16 d和13 d。

2.2 經(jīng)濟(jì)性狀

由表2可以看出，優(yōu)化施肥各處理的玉米各項(xiàng)性狀指標(biāo)均優(yōu)于不施肥處理（CK）和常規(guī)施肥處理。以處理5的玉米經(jīng)濟(jì)性狀最優(yōu)，株高、穗長(zhǎng)、穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)和千粒重分別較CK處理提高19.96%、18.23%、13.35%、10.94%、35.03%和9.89%，差異均達(dá)極顯著水平，較處理1分別提高了8.34%、6.70%、7.89%、5.34%、11.21%和5.66%，差異達(dá)顯著或極顯著水平；禿頂長(zhǎng)較CK和處理1分別短1.18、0.60 cm，差異均達(dá)極顯著水平。同時(shí)，在優(yōu)化施肥條件下，不同覆膜及種植方式處理的玉米經(jīng)濟(jì)性狀總體表現(xiàn)從優(yōu)到劣依次為：全膜雙壟溝播、全膜平作、半膜壟作、半膜平作?？梢?jiàn)，在施肥條件一定的情況下，種植模式是影響玉米經(jīng)濟(jì)性狀的主要因素。在坡耕地種植條件下，不同的覆膜方式對(duì)攔蓄地表徑流的作用也不一樣，平作形成的地表徑流大，帶走更多的土壤養(yǎng)分，不利于玉米生長(zhǎng)。

2.3 產(chǎn)量

從圖2可以看出，優(yōu)化施肥各處理的玉米籽粒產(chǎn)量均高于不施肥處理（CK）和常規(guī)施肥處理，折合產(chǎn)量以處理5最高，達(dá)6907.78kg/hm2，較CK和處理1分別提高19.53%和13.06%，且差異均達(dá)極顯著水平；較處理2、處理3、處理4分別提高11.04%、5.74%和3.05%，與處理2差異顯著，與處理3、處理4差異不顯著。玉米秸稈產(chǎn)量的變化趨勢(shì)與籽粒產(chǎn)量變化趨勢(shì)基本一致，也表現(xiàn)為優(yōu)化施肥各處理高于不施肥處理和常規(guī)施肥處理?？梢?jiàn)，在坡耕地種植條件下，不同種植模式產(chǎn)生的地表徑流帶走的土壤養(yǎng)分量不同從而導(dǎo)致產(chǎn)量也不同。

圖2 不同處理玉米的籽粒和秸稈產(chǎn)量

3 小結(jié)與討論

研究結(jié)果表明，在黃土高原黃綿土種植區(qū)域坡耕地條件下，不同施肥及種植方式對(duì)玉米的生育期及經(jīng)濟(jì)性狀影響不同。在不同施肥處理?xiàng)l件下，玉米的總體性狀表現(xiàn)為優(yōu)化施肥處理優(yōu)于不施肥處理和常規(guī)施肥處理；在相同優(yōu)化施肥條件下，不同種植方式的玉米性狀總體表現(xiàn)從優(yōu)到劣依次為全膜雙壟溝播、全膜平作、半膜壟作、半膜平作。以?xún)?yōu)化施肥+全膜雙壟溝播+免耕處理的玉米產(chǎn)量最高，籽粒折合產(chǎn)量為6 907.78 kg/hm2，較不施肥處理和常規(guī)施肥處理分別提高19.53%、13.06%，該模式可視為黃土高原黃綿土種植區(qū)域坡耕地種植稀播作物的最佳模式。

［1］ 高國(guó)錄，張福武，蔡立群，等.保護(hù)性耕作措施對(duì)土壤水分含量及春小麥產(chǎn)量的影響［J］.甘肅農(nóng)業(yè)科技，2009（2）：27-31.

［2］ 郭勝利，黨庭輝，郝明德.施肥對(duì)半干旱地區(qū)小麥產(chǎn)量、NO3-N積累和水分平衡的影響［J］.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2005，38（4）：754-760.

［3］ 袁新民，同延安，楊學(xué)云，等.施用磷肥對(duì)土壤NO3-N 累積的影響［J］. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2000，6（4）：397-403.