□張進寶 □聶義泊 □戚春起

（1虞城縣水務局灌溉服務站；2河南省水利勘測設計研究有限公司）

0 引言

保護性耕作是相對于傳統(tǒng)翻耕，避免地表裸露的一種新型耕作技術，它的形成與發(fā)展已有六七十年的歷史。保護性耕作有很好的節(jié)水增產效果,可減少徑流，減少蒸發(fā)，提高土壤肥力。研究表明，保護性耕作對于提高作物產量方面也有積極影響。但有關東北風沙土區(qū)的研究較少。根據黑龍江省西部風沙土，由于春季干旱造成的土壤墑情不足，且坡耕地較多，嚴重影響著大田作物的出苗及其生長發(fā)育的實際情況，本試驗選取了壟向區(qū)田、行間覆膜、秸稈覆蓋以及壟向區(qū)田與行間覆膜的集成措施四種保護性耕作措施，與不做處理的小區(qū)進行對比試驗研究，目的在于探究提高大慶地區(qū)的玉米經濟產量，實現(xiàn)增產增收的目的新方法，為該區(qū)水土資源的可持續(xù)利用和農業(yè)的持續(xù)發(fā)展提供了一定的理論依據。

1 試驗區(qū)概況及相關技術簡介

試驗區(qū)地處北緯45°53′至47°8′和東經123°45′至124°42′之間，平均海拔152m。地處中緯度，屬溫帶大陸性季風氣候。氣候基本特點：冬長雪少，天氣寒冷；夏短濕熱，降水集中；春季風大，氣候干燥；秋涼氣爽，時有早霜，年平均氣溫3.60～4.40℃。試驗區(qū)內土壤以風沙土為主，地形坡度5~6°。

本試驗選取的行間覆膜技術是隔行覆膜于壟臺，并將種子精播于壟溝內；壟向區(qū)田技術是沿壟向，行間交錯修筑土擋，土擋高度略低于壟臺，其間距為70 cm；行間覆膜與壟向區(qū)田的集成措施是將上述兩種措施同時作用到一塊小區(qū)中；秸稈覆蓋技術為上一年作物留茬15 cm左右，以防風護桿，翌年春播時按行距寬窄，將播種行內的秸稈摟到壟背上，形成半覆蓋，秸稈覆蓋量為4000 kg/hm2。

2 試驗設計與方法

2.1 試驗設計

試驗采用的玉米品種為吉單109。采用對比試驗方法，共設5個處理，分別為行間覆膜與壟向區(qū)田集成措施（FQ）；行間覆膜措施（FM）；壟向區(qū)田措施（QT）；秸稈覆蓋措施（FJ）；常規(guī)耕作措施(CK)，設3次重復，15個試驗小區(qū)，小區(qū)面積為15.00m×3.20m。為保證出苗試驗設1次灌水，灌水時間為播種后，水量為1.50m3/小區(qū)，其余時期靠雨養(yǎng)。

2.2 觀測內容

玉米播種后分別在苗期、拔節(jié)期、灌漿期、乳熟期、收獲期分別測定玉米的株高、莖粗鮮重、干重、葉面積等生物性狀并依據試驗規(guī)范的要求，考種、測產、單收、單打、計產，收獲前在各小區(qū)中間取樣10株進行考種。

3 結果分析

3.1 不同處理對玉米葉面積指數(shù)的影響

玉米葉面積指數(shù)（LAI）的大小意味著作物發(fā)育的健康水平，是作物生長發(fā)育水平的一個重要指標，直接決定著作物群體對光能的截獲能力和光能利用率，最終影響作物的產量。

圖1 玉米各時期葉面積指數(shù)圖

由上圖所示，玉米LAI值在各耕作措施的處理下整個玉米生育期內的變化規(guī)律基本一致，在拔節(jié)期，隨著氣溫的升高，LAI值迅速增加，在抽雄期達到峰值，進入抽雄期以后，生殖生長逐漸取代了營養(yǎng)生長，黃葉開始增多，LAI值逐漸減小。由于FJ處理具有增溫作用，使玉米生育期提前，生育后期葉片衰老的速度加快，所以，F(xiàn)J處理的LAI值從抽雄期開始急劇下降。對于FM和FQ處理在整個生育期內其LAI值偏大，這說明行間覆膜處理有較好的增溫保墑作用，能在一定程度上改善土壤的結構、養(yǎng)分和熱量狀況，尤其是在玉米生育前期，其良好的增溫效果為玉米的早期生長提高了極為有利的條件。QT處理的葉面積指數(shù)相對于FM和FQ表現(xiàn)一般但優(yōu)于FJ和CK處理，這說明壟向區(qū)田處理也具有較好的蓄水保墑效果，一定程度上促進了玉米的生長。

表1 各耕作措施下玉米莖粗的顯著性分析表

由此可知各處理的玉米葉面積指數(shù)在苗期已經有明顯的差異，其中FM、FQ、QT和FJ的葉面積指數(shù)分別比CK提高了16.86%、16.11%、1.17%和-48%，均與CK到達了顯著或極顯著的差異。其中FM和FQ處理相對CK差異顯著，F(xiàn)J處理表現(xiàn)不佳，這是由于行間覆膜在玉米生育早期能起到增溫作用，這對于氣溫偏低的此地區(qū)的出苗是非常有利的，而秸稈覆蓋處理在此時的增溫效果較差，0~10 cm的地溫甚至低于CK，這直接造成了FJ處理出苗慢，玉米苗期長勢不佳。

3.2 不同處理對玉米株高和莖粗的影響

通過對各保護性耕作措施和對照處理玉米的株高和莖粗觀測，分別對其各生育階段的株高和莖粗數(shù)據進行對比分析，結果見下圖和表。

圖2 不同處理措施下玉米株高的生長變化圖

圖3 不同處理措施下玉米莖粗的生長變化圖

如圖2、圖3所示，各措施下的株高和莖粗的變化規(guī)律相似。玉米從苗期到抽雄期株高和莖粗具有逐漸增加的趨勢，尤其是在拔節(jié)期，隨著溫度的升高以及中耕的作用，各處理玉米的株高和莖粗近乎直線增長，抽雄期以后玉米由營養(yǎng)生長向生殖生長轉變，形態(tài)指標變化比較緩慢，由上圖可看出抽雄后，曲線基本呈水平狀態(tài)，無較大起伏。在整個生育期內，各處理的株高和莖粗值大小的趨勢依次為FQ>FM>QT>CK>FJ，除FJ處理外其他各保護性耕作處理下的株高和莖粗值均較CK偏大，其中FM和FQ的此數(shù)值最為優(yōu)異。這說明行間覆膜能有效提高玉米的株高和莖粗的生長。這種促進作用在營養(yǎng)生長的拔節(jié)期和生殖生長的抽雄期表現(xiàn)最為突出。

表2 各耕作措施下玉米株高的顯著性分析表

表3 各耕作措施下玉米莖粗的顯著性分析表

由表2、表3可知，F(xiàn)M和FQ處理的玉米長勢最好，在整個生育期內其玉米株高和莖粗均極顯著或顯著優(yōu)于CK，較高的株高和莖粗為玉米增產打下了良好的基礎。QT處理在玉米生長前期與CK的差異不顯著，但隨著降水的增多拔節(jié)期過后，在一定程度上也增加了玉米的株高和莖粗。由于玉米生育時期的降水多集中在拔節(jié)期，壟向區(qū)田的蓄水保墑作用具有一定的滯后性，所以對玉米后期生長相對較大。若整個生育期內降水較少，則壟向區(qū)田的作用不明顯。與其他措施相比FJ處理的效果較差，這是因為此處理的玉米在生長早期受到了較低地溫的抑制作用，致使整個生育期的表現(xiàn)均不佳。各保護性耕作措施對玉米生長的優(yōu)劣依次為行間覆膜處理>壟向區(qū)田處理>秸稈覆蓋處理。

3.3 各保護性耕作措施對玉米干物質積累的影響

干物質積累是玉米產量形成的基礎，而玉米干物質的積累與其所需的水分和養(yǎng)分是密不可分的。提高玉米水分和養(yǎng)分的吸收率，有助于促進玉米植株生育前期總生物量的累積，實現(xiàn)生育后期從營養(yǎng)體向籽粒的轉運，從而獲得較高的玉米產量。

FM和FQ處理在指數(shù)增長期干物質積累量較多，80.25g和113.20g比其他處理高出30%左右，差異顯著，這是由于行間覆膜的增溫保墑作用，為玉米的初期生長提供了較為有利的條件。FJ處理在此時期的干物質積累量最少，僅為51.16g，生長速度為0.91g/d，其原因仍是秸稈覆蓋處理早期對表層土壤的降溫作用，導致了此處理的干物質積累量較少。QT處理表現(xiàn)一般，干物質積累量為59.60g，生長速度為1.06g/d，與CK處理差異不大。

3.4 各保護性耕作措施對玉米生產要素及產量的影響

FQ、FM和QT措施對提高當?shù)赜衩桩a量具有重要意義，F(xiàn)J處理不利于當?shù)赜衩椎脑霎a。其增產效應次序依次為：FQ>FM>QT>CK>FJ。實驗表明行間覆膜與壟向區(qū)田的集成措施在當?shù)鼐哂蟹浅ｏ@著的增產效應。

4 結論

一是各保護性耕作措施對玉米的生長均有明顯影響，其中行間覆膜與壟向區(qū)田集成措施和行間覆膜措施的玉米長勢最好，在整個生育期內其葉面積、株高和莖粗均極顯著或顯著優(yōu)于對照處理。壟向區(qū)田措施在玉米生長初期與對照的差異不顯著，但隨著降水的增多拔節(jié)期過后，其指標較對照有一定的提高。二是成產要素方面，行間覆膜與壟向區(qū)田集成措施和行間覆膜措施與其他各措施的玉米在穗長、禿尖率、穗粗、粒/排、粒數(shù)/穗和千粒重方面差異顯著，而單獨的壟向區(qū)田措施差異卻不明顯說明行間覆膜處理對成產因素有很大的有利影響。結果表明保護性耕作對于玉米產量具有重要影響，其中行間覆膜與壟向區(qū)田的集成措施比對照提高26.38%，在當?shù)氐脑霎a效果最顯著。

[1]師江瀾,劉建忠,等.保護性耕作研究進展與評述[J].干旱地區(qū)農業(yè)研究,2006,24(1):205-212.

[2]高煥文,李問盈,等.中國特色保護性耕作技術[J].農業(yè)工程學報,2003,19(3):1-4.

[3]吳玉鼎,黃高寶,等.間作小麥留茬方式對配對玉米產量和水分利用的影響[J].灌溉排水學報,2013,32(2):107-109.

[4]張宇,劉恩才,等.保護性耕作對土壤水溫和春玉米產量形成的影響[J].安徽農業(yè)科學,2007,35(2):338-339.

[5]汪可欣,王麗學.保護性耕作措施對夏玉米產量和水分利用效率的影響[J].節(jié)水灌溉2009,01:31-35.

[6]林忠輝,項月琴,等.夏玉米葉面積指數(shù)增長模型的研究[J].中國生態(tài)農業(yè)學報,2003,11(4):69-72.收稿日期：2015-04-09