大壟雙行高密種植與秸稈還田對鵬誠216土壤及產(chǎn)量的影響

王光達(dá) 黃初女 丁洪玲

摘 要：吉林省東部玉米生產(chǎn)上存在低溫、多濕、氮肥施用過量、土壤板結(jié)、耕層有機(jī)質(zhì)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(jī)質(zhì)含量變化和秸稈腐熟還田技術(shù)的應(yīng)用，篩選構(gòu)建吉林省東部玉米密植增溫散墑豐產(chǎn)增效技術(shù)集成模式。結(jié)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(yǎng)豐富的土壤環(huán)境，土壤的有機(jī)質(zhì)升高，有利于疏松土壤和培肥地力;同時，提高了單位面積內(nèi)的玉米籽粒產(chǎn)量，增加了地溫，該模式可以在吉林省東部或其他冷涼地區(qū)進(jìn)一步推廣。

關(guān)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(xiàn)標(biāo)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(xiàn)大量的高效復(fù)合肥料，然而玉米種植的附加值仍然較低。為有效提高農(nóng)民收入，改善農(nóng)民經(jīng)濟(jì)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(jīng)濟(jì)效益成為研究熱點(diǎn)[1-3]。大壟密植技術(shù)，其原理是在保證通風(fēng)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(shù)，有效地提升玉米單產(chǎn)。目前我國農(nóng)作物秸稈還田較少，耕地長年連續(xù)種植不得休閑，農(nóng)田土壤肥力下降嚴(yán)重。大量秸稈焚燒對環(huán)境危害較大，長期化肥施用過量導(dǎo)致中低產(chǎn)田偏多，土壤有機(jī)質(zhì)缺乏，重金屬殘留嚴(yán)重等問題，農(nóng)田生態(tài)環(huán)境日益惡化。因此，創(chuàng)新改良種植模式;大力推廣秸稈腐熟還田技術(shù)，兩者協(xié)同作用，改良土壤狀況，提高耕地綜合生產(chǎn)能力是農(nóng)業(yè)可持續(xù)健康發(fā)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(qū)“鵬程216”土壤及產(chǎn)量的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與處理

供試玉米品種為中早熟品種“鵬誠216”。試驗(yàn)地點(diǎn)為吉林省龍井市智新鎮(zhèn)龍池村。試驗(yàn)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(guī)壟作加秸稈腐熟加秸稈全量還田;處理5CK常規(guī)壟作加秸稈離田加根茬還田。試驗(yàn)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(jī)選取20m2，全區(qū)收獲測產(chǎn)。

1.2 試驗(yàn)項(xiàng)目與方法

1.2.1 玉米籽粒產(chǎn)量

采取隨機(jī)取小區(qū)取樣，按實(shí)收記錄玉米籽粒產(chǎn)量，產(chǎn)量/ （kg·667m-2）=（每667m2株數(shù)×平均單株穗數(shù)×平均穗粒數(shù)×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(jī)質(zhì)、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(jiān)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(jiān)測地溫。

1.2.4 玉米植株干物重測定

不同技術(shù)集成模式下在苗期、拔節(jié)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(diào)查

分別調(diào)查不同技術(shù)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(jié)果與分析

2.1 不同技術(shù)集成模式對玉米籽粒產(chǎn)量的影響

采取隨機(jī)取小區(qū)取樣測產(chǎn)，小區(qū)收獲20m2，全區(qū)收獲，具體取樣測產(chǎn)數(shù)據(jù)數(shù)見表1。從小區(qū)測產(chǎn)結(jié)果看出，處理1、2、3、4的產(chǎn)量分別比處理5CK增加18.7%、17.5%、16.2%、13.6%，處理1增產(chǎn)效果較為突出，處理1>處理2>處理3>處理4>CK，試驗(yàn)研究表明處理1為最佳處理。

2.2 不同技術(shù)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(nóng)科院質(zhì)標(biāo)所進(jìn)行土壤肥力化驗(yàn)。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(jī)質(zhì)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(qū)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(guī)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(jié)合測產(chǎn)結(jié)果其綜合效果：處理1>處理2>處理4>處理3>CK，實(shí)驗(yàn)表明處理1為最佳處理。

2.3 不同技術(shù)集成模式對土壤溫度的影響

如圖2所示，全生育期內(nèi)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?yàn)椋禾幚?>處理2>處理4>處理3>CK，不同方式間最高相差0.5℃左右?？傮w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(fā)。

2.4 不同技術(shù)集成模式對玉米植株干重的影響

不同技術(shù)集成模式下在苗期、拔節(jié)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(jié)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(zhì)積累。

2.5 不同技術(shù)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(guān)。

3 討論與結(jié)論

東北地區(qū)是我國最重要的糧食主產(chǎn)區(qū)之一，隨著糧食生產(chǎn)的戰(zhàn)略北移，該地區(qū)已經(jīng)成為我國糧食主產(chǎn)區(qū)中增產(chǎn)潛力最大的區(qū)域。然而，吉林省東部玉米生產(chǎn)上存在低溫、多濕、氮肥施用過量、土壤板結(jié)、耕層有機(jī)質(zhì)含量不斷下降等亟待解決的問題[5-7]。大壟密植技術(shù)是指在保證采光和通風(fēng)的前提下，適度減小株距，期間進(jìn)行合理的栽培和耕作養(yǎng)護(hù)，以促進(jìn)玉米產(chǎn)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(jī)碳的含量，但不同區(qū)域土壤有機(jī)碳增加幅度有一定的差異[9]，選取吉林省東部地區(qū)的適宜品種“鵬誠216”，進(jìn)行本地區(qū)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(jī)質(zhì)含量變化和秸稈腐熟還田技術(shù)的應(yīng)用，篩選構(gòu)建吉林省東部玉米密植增溫散墑豐產(chǎn)增效技術(shù)集成模式。研究發(fā)現(xiàn)，與常規(guī)種植模式相比，技術(shù)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(yǎng)豐富的土壤環(huán)境，尤其是對作物根系生長有著直接影響的有機(jī)質(zhì)含量，提高了土壤的有機(jī)質(zhì)，緩解土壤板結(jié)和培肥地力。增加種植密度結(jié)合秸稈還田措施提高了單位面積內(nèi)的產(chǎn)量，增加了地溫，為黑土地可持續(xù)發(fā)展提供了動力，與近年來國家著力保護(hù)黑土地的保護(hù)性耕作步調(diào)一致，該模式可以在吉林省東部地區(qū)推廣。

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（責(zé)任編輯 李媛媛）