杜　明

（阜蒙縣財(cái)政局 農(nóng)業(yè)綜合開(kāi)發(fā)辦公室，遼寧 阜新 123100）

玉米是阜蒙縣主要糧食作物之一，年種植面積約20萬(wàn)hm2，總產(chǎn)量近18億kg。阜蒙縣地處遼寧西北部半干旱地區(qū)，自然、土壤和環(huán)境等諸多因素限制了該地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及糧食產(chǎn)量的提高，嚴(yán)重干旱和水資源短缺已成為阜蒙縣農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的“瓶頸”。阜蒙縣發(fā)展玉米生產(chǎn)必須克服生態(tài)環(huán)境惡化、氣候變化異常等不利因素的影響，以節(jié)水為中心，建立合理的耕作制度，提高土壤蓄水納肥能力和自然降雨利用率。本課題通過(guò)玉米苗期中耕深松試驗(yàn)，研究中耕深松對(duì)土壤水分轉(zhuǎn)移和對(duì)玉米生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響，探求半干旱地區(qū)實(shí)現(xiàn)玉米增產(chǎn)增效的技術(shù)途徑。

1　中耕深松蓄水保墑技術(shù)

中耕深松是在中耕期 （指作物從出苗期至封壟期）通過(guò)深松機(jī)械對(duì)土壤進(jìn)行不翻動(dòng)表土而實(shí)現(xiàn)深層松動(dòng)作業(yè)的一項(xiàng)農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)。中耕深松的作用為疏松表土、消除雜草、提高地溫、改善土壤通氣、提高土壤蓄水保墑能力，于作物生長(zhǎng)期間進(jìn)行，受土壤條件、作物生長(zhǎng)條件、作業(yè)時(shí)間等諸多因素影響和制約。為避免中耕深松過(guò)程中因土壤墑情造成土壤豁裂跑墑，土壤分層深松得到應(yīng)用。研究表明，分層深松能夠減少深松作業(yè)對(duì)作物根系的損傷，有利于根系對(duì)水分的充分吸收和土壤水分的平衡。選擇適宜的作業(yè)機(jī)具和作業(yè)時(shí)機(jī)是中耕深松技術(shù)的關(guān)鍵。中耕深松時(shí)間過(guò)早，機(jī)械作業(yè)方便，但可能會(huì)造成土壤跑墑；時(shí)間過(guò)晚，玉米植株過(guò)高，拖拉機(jī)作業(yè)時(shí)底盤(pán)將對(duì)植株造成傷害，影響玉米生長(zhǎng)。

2　材料與方法

2.1　試驗(yàn)背景

針對(duì)阜蒙縣春播時(shí)期干旱缺水導(dǎo)致墑情不足無(wú)法播種和出苗難的問(wèn)題，在調(diào)研基礎(chǔ)上，結(jié)合阜蒙縣農(nóng)業(yè)綜合開(kāi)發(fā) “阜蒙縣玉米高產(chǎn)綜合技術(shù)示范與推廣”項(xiàng)目，于2017年在阜蒙縣平安地鎮(zhèn)八家子村進(jìn)行了中耕深松試驗(yàn)示范。

2.2　試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)選擇基礎(chǔ)條件一致的相連地塊作為試驗(yàn)區(qū)，每個(gè)小區(qū)作業(yè)面積3 000 m2（150 m×20行）。設(shè)計(jì)中耕深松30 cm、中耕深松25 cm和不中耕深松3個(gè)處理，作業(yè)時(shí)間為6月25—26日，玉米植株高40 cm左右。試驗(yàn)選用沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)研制的1HS-230型中耕深松機(jī)，除中耕深松外其他技術(shù)措施相對(duì)一致。

2.3　試驗(yàn)方法

2.3.1中耕深松對(duì)土壤蓄水保墑能力的影響為了研究中耕深松后土壤對(duì)自然降雨的蓄水效果和持續(xù)能力，分別測(cè)定中耕深松降雨后24～120 h和中耕深松后非降雨1周內(nèi)不同土層土壤含水率。

1）中耕深松（降雨后）土壤含水率的測(cè)定。中耕深松后等待自然降雨，再經(jīng)120 h的非降雨時(shí)段后采用烘干法測(cè)定土壤含水率。每次降雨后24 h，60 h，120 h 分別測(cè)量 0～10 cm，11～20 cm，21～30 cm，31～40 cm土層的土壤含水率，各取3組土樣，6次測(cè)量取平均值。于6月28日（中耕深松后2 d）對(duì)土壤進(jìn)行測(cè)定，降雨量為 13.2 mm。

2）中耕深松（非降雨）土壤含水率的測(cè)定。在中耕深松（非降雨）時(shí)段，每24 h采用烘干法測(cè)定10～20 cm，21～30 cm，31～40 cm 土層的土壤含水率，各取3組土樣，6次測(cè)量取平均值。逢降雨日則在地表明顯干燥時(shí)再進(jìn)行測(cè)定。

2.3.2中耕深松對(duì)玉米生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響

1）玉米生長(zhǎng)發(fā)育指標(biāo)的測(cè)定。于2017年9月15日，分別在3個(gè)處理的試驗(yàn)小區(qū)隨意選擇1 m2大小的地塊，任意抽取7株作物，測(cè)定能夠反映玉米生長(zhǎng)發(fā)育情況的株高、莖粗、穗長(zhǎng)、穗粗等指標(biāo)，取平均值。

2）玉米產(chǎn)量的測(cè)定。于2017年9月30日，分別在3個(gè)處理的試驗(yàn)小區(qū)隨意抽取1株已成熟的玉米，測(cè)定百粒質(zhì)量、禿尖長(zhǎng)和單穗質(zhì)量等生長(zhǎng)指標(biāo)，估測(cè)產(chǎn)量。

3　結(jié)果與分析

3.1　中耕深松對(duì)土壤蓄水保墑能力的影響

土壤水分是影響玉米生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量的重要因素之一，土壤濕度過(guò)低、形成土壤干旱，會(huì)降低作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。

3.1.1中耕深松（降雨后）土壤含水率測(cè)定結(jié)果中耕深松（降雨后）24～120 h內(nèi)的土壤含水率變化情況如圖1所示。

圖1　中耕深松土壤含水率變化（降雨后）Figure 1　Moisture content variation in intertillage and subsoiling soil（after rainfall）

由圖1可以看出：降雨后24 h，雨水大都滯留在0～10 cm土層中，土壤含水率隨土層深度增加而緩慢遞減；中耕深松處理的土壤含水率略高于未處理（對(duì)照田）的土壤。降雨后60 h，0～10 cm土層中的水分減少，深土層水分緩慢增加，土壤含水率隨土層深度增加而提升；中耕深松處理的土壤含水率與未處理（對(duì)照田）的土壤相比差異逐漸明顯。降雨后120 h，各土層的水分散失緩慢，土壤中水分趨于平衡，土壤蓄水能力持續(xù)穩(wěn)定；中耕深松處理的土壤蓄水能力明顯高于未處理（對(duì)照田）的土壤。

3.1.2中耕深松（非降雨）土壤含水率測(cè)定結(jié)果中耕深松（非降雨）后1周內(nèi)土壤含水率變化情況如圖2所示。

圖2　中耕深松土壤含水率變化（非降雨）Figure 2　Moisture content variation in intertillage and subsoiling soil（no rainfall）

由圖2可以看出：中耕深松處理的土壤含水率均不同程度高于未處理（對(duì)照田）的土壤，且土壤的蓄水能力隨中耕深度增加而提高；土壤的蓄水能力隨時(shí)間推移而緩慢下降。在10～20 cm土層中，中耕深松處理的土壤含水率比未處理（對(duì)照田）的土壤下降略快，隨著時(shí)間的增加，這種變化愈加明顯，這是由于中耕深松后上層土壤空隙增大、水分入滲增加，所以土壤含水率降低。在21～30 cm土層中，中耕深松處理的土壤含水率比未處理（對(duì)照田）的土壤有所增加，且隨著時(shí)間的增加，差異逐漸明顯，這是由于中耕深松后上層土壤水分入滲增加，使得土層中部土壤水分增多；在31～40 cm土層中，中耕深松處理的土壤含水率比未處理（對(duì)照田）的土壤增加更加顯著，未處理（對(duì)照田）的土壤含水率基本保持不變，而中耕深松后的土壤含水率明顯增加，且水分趨于平衡。

3.2　中耕深松對(duì)玉米生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響

3.2.1玉米生長(zhǎng)發(fā)育指標(biāo)測(cè)定結(jié)果玉米生長(zhǎng)發(fā)育情況測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1。

表1　玉米生長(zhǎng)特征指標(biāo)對(duì)比Table 1　Comparison of maize grow th characteristics

由表1可知：中耕深松處理與未處理（對(duì)照田）相比，中耕深松后玉米株高從2.75 m增加到3.04 m，增加了 10.50%；莖粗從 1.83 cm 增加到 2.17 cm，增加了 18.60%；穗長(zhǎng)從 17.50 cm 增加到 19.62 cm，增加了 12.10%；穗粗從 5.33 cm 增加到 5.57 cm，增加了4.50%。

3.2.2玉米產(chǎn)量測(cè)定結(jié)果玉米產(chǎn)量指標(biāo)對(duì)比情況見(jiàn)表2。

表2　玉米產(chǎn)量指標(biāo)對(duì)比Table 2　Com parison of maize yield index

由表2可知：中耕深松處理與未處理（對(duì)照田）相比，中耕深松后玉米的百粒質(zhì)量從27.18 g增加到33.08 g， 增加了 21.70%； 禿尖長(zhǎng)從 14.50 cm 減少到10.52 cm，減少了 3.98%；單穗質(zhì)量從 198.00 g 增加到240.30 g，增加 21.36%；玉米產(chǎn)量從 628.80 kg/667 m2增加到 756.30 kg/667 m2，平均增幅 20.30%。

4　結(jié)論

對(duì)中耕深松后非降雨期1周的土壤含水率變化和中耕深松后降雨后120 h的土壤含水率進(jìn)行測(cè)定與分析，結(jié)果表明：1）中耕深松能夠改變土壤的物理性狀，有效促進(jìn)水分向土壤深層滲入，減少水分蒸發(fā)，提高土壤蓄雨納肥能力和自然降雨利用率。中耕深松處理與未處理（對(duì)照田）相比，土壤含水率顯著增加，蓄水能力增強(qiáng)。2）中耕深松能夠促進(jìn)玉米植株生長(zhǎng)發(fā)育。中耕深松處理玉米株高、莖粗、穗長(zhǎng)、穗粗分別較未深松（對(duì)照田） 平均增加 10.50%，18.60%，12.10%，4.50%。3） 中耕深松能夠促進(jìn)玉米產(chǎn)量提高。中耕深松處理與未深松（對(duì)照田）相比，玉米百粒質(zhì)量增加 21.70%，禿尖長(zhǎng)減少 3.98%，單穗質(zhì)量增加21.36%，平均增產(chǎn) 20.30%。

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