候偉峰,張悅忠,陳新宇,孫繼穎,高 鵬
(1.扎賚特旗農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,內(nèi)蒙古音德爾 137600;2.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué),內(nèi)蒙古呼和浩特 010019)
深松可以通過增加耕層厚度使得土壤疏松,提升土壤的通透性、肥料的應(yīng)用效率和耕種層的儲(chǔ)水能力,從而達(dá)到改善土壤環(huán)境和提高作物產(chǎn)量的目的。深松整地比未深松整地,田間持水量提高8.4%、土壤容重降低0.06 g/cm3、土壤孔隙度提高2.4%、平均增產(chǎn)7.3%[1-3]。因此,對(duì)于耕作措施滯后,土壤肥力差,土壤蓄水、保水能力弱,抗旱措施少,增效慢等核心問題的興安盟旱作區(qū)來講,開展深松措施的玉米抗旱綜合調(diào)控機(jī)制試驗(yàn)顯得尤為重要,同時(shí)還可為完善興安盟旱作區(qū)玉米的高產(chǎn)、高效栽培技術(shù)提供理論依據(jù)。
本試驗(yàn)設(shè)在扎賚特旗農(nóng)業(yè)科技示范園區(qū)內(nèi)(位于扎賚特旗音德爾鎮(zhèn)新立嘎查境內(nèi)),試驗(yàn)地前茬為玉米,土質(zhì)為草甸土,土壤有機(jī)質(zhì)含量3.53%、全氮含量1.80 g/kg、有效磷含量7.50 mg/kg、速效鉀含量95.00 mg/kg、土壤pH值7.5左右[4],有灌溉條件,常年≥10℃有效積溫2 600℃左右,年降水量400 mm左右,于2017年進(jìn)行試驗(yàn),供試玉米品種為豐墾139。
本試驗(yàn)在春季進(jìn)行不同深松深度處理,即深松30,40,50 cm,以常規(guī)農(nóng)戶耕作方式(春季滅茬淺旋15 cm)為對(duì)照。每個(gè)處理20壟,壟長(zhǎng)200 m,種植密度67 500株/hm2。
4月25日深松整地,4月26日施入配方肥(16-22-13)450 kg/hm2,5月13日抗旱坐水播種,6月25日追施尿素375 kg/hm2,其他田間管理措施同大田。
1.4.1 土壤物理指標(biāo)測(cè)定 土壤含水量:于播種前、拔節(jié)期、大喇叭口期、吐絲期、灌漿期、成熟期,用土鉆取土,每小區(qū)均勻取3點(diǎn)土樣,裝鋁盒中,采用烘干法測(cè)定土壤含水量,取樣土層0~20 cm;土壤容重:于播種前、吐絲期、成熟期,用環(huán)刀法取土,每小區(qū)均勻取3點(diǎn)土樣,測(cè)定土壤容重,取樣土層0~20 cm。
1.4.2 葉面積及干物質(zhì)積累 葉面積測(cè)定:采用長(zhǎng)乘寬系數(shù)法,每小區(qū)取3株,于大喇叭口期、吐絲期、成熟期測(cè)定。
干物質(zhì)測(cè)定:大喇叭口期、吐絲期、成熟期在每小區(qū)選取均勻一致的植株3株,分為葉片、莖稈(包括莖鞘、苞葉、穗軸)和籽粒3部分,鮮樣105℃殺青30 min后,80℃烘干至恒重,稱重。
1.4.3 產(chǎn)量的測(cè)定 每個(gè)處理小區(qū)內(nèi)隨機(jī)選取3株大小相近的玉米,測(cè)定穗位高、穗長(zhǎng)、禿尖長(zhǎng)、百粒重,并計(jì)算產(chǎn)量。
采用Excel 2007軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理,并用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析。
由表1可以看出,不同深松處理對(duì)玉米生育進(jìn)程沒有明顯影響。
表1 不同深松處理玉米生育時(shí)期記載 月-日
土壤水分是影響植物生長(zhǎng)和發(fā)育最重要的環(huán)境因素,不同深松處理在各生育時(shí)期的土壤含水量變化見表2。
表2 不同深松處理的土壤含水量變化 %
由表2可以看出,除個(gè)別情況外,播種前和成熟期深松處理的土壤含水量小于對(duì)照,而從拔節(jié)期至灌漿期,除吐絲期的深松40 cm和深松50 cm土壤含水量小于對(duì)照外,其他深松處理的土壤含水量均大于對(duì)照,且大喇叭口期深松30,40,50 cm處理的土壤含水量比對(duì)照提高5.1%~9.6%,達(dá)顯著水平(P<0.05),灌漿期深松30 cm處理的土壤含水量比對(duì)照提高14.1%,達(dá)顯著水平(P<0.05)。因此,拔節(jié)期至灌漿期內(nèi),深松處理能夠提高土壤含水量、提升土壤的供水能力。隨著深松深度的加深土壤含水量變化規(guī)律由于生育時(shí)期的不同而不一致。
不同深松處理的土壤容重變化見表3。
表3 不同深松處理的土壤容重變化 g/cm3
由表3可以看出,在播種前,深松30,40,50 cm處理的土壤容重比對(duì)照降低0.08~0.23 g/cm3,降幅為5.4%~15.6%,達(dá)顯著水平(P<0.05),其中,深松 40 cm處理的土壤容重最小,為1.24 g/cm3,較對(duì)照降低0.23 g/cm3;在吐絲期,深松30 cm和深松40 cm處理的土壤容重比對(duì)照降低0.30~0.31 g/cm3,降幅為21.0%~21.68%,達(dá)顯著水平(P<0.05);在成熟期,深松處理的土壤容重均顯著小于對(duì)照(P<0.05),其中,深松50 cm處理的土壤容重最小,為1.08 g/cm3,較對(duì)照降低0.37 g/cm3。
不同深松處理的植株葉面積和干物質(zhì)積累變化見表4和表5。
表4 不同深松處理的植株葉面積變化 cm2
表5 不同深松處理的植株干物質(zhì)積累變化 kg/株
由表4可以看出,在大喇叭口期和吐絲期,深松30,40,50 cm處理的葉面積均大于對(duì)照,其中深松30 cm和深松40 cm顯著大于對(duì)照(P<0.05),而深松50 cm處理未達(dá)到顯著水平(P>0.05);在成熟期,深松處理的葉面積均大于對(duì)照,其中,深松40 cm和深松50 cm顯著大于對(duì)照(P<0.05),而深松30 cm處理未達(dá)到顯著水平(P>0.05)。隨著深松深度的加深葉面積變化規(guī)律在每個(gè)生育時(shí)期都不相同。
由表5可以看出,在大喇叭口期,除個(gè)別情況外,深松30 cm、深松40 cm和深松50 cm的葉干重、莖干重、總干物質(zhì)均顯著大于對(duì)照(P<0.05);在吐絲期,深松30 cm的葉干重顯著大于對(duì)照(P<0.05),深松30 cm、深松40 cm的莖干重顯著大于對(duì)照(P<0.05),深松30 cm和深松50cm的總干物質(zhì)均大于對(duì)照,但未達(dá)到顯著水平(P>0.05);在成熟期,各處理的葉干重均大于對(duì)照,但差異不顯著(P>0.05),各處理的莖干重均顯著大于對(duì)照(P<0.05),深松30 cm和深松50 cm的籽粒干重均大于對(duì)照,但未達(dá)到顯著水平(P>0.05),成熟期總干物質(zhì)從大到小排列為深松30 cm>深松50 cm>深松40 cm>對(duì)照,深松30 cm處理的總干物質(zhì)最高,為1.386 kg/株。
不同深松處理田間測(cè)產(chǎn)及室內(nèi)考種指標(biāo)見表6。由表6可以看出,深松30 cm、深松40 cm和深松50 cm處理的百粒重和單位面積產(chǎn)量均大于對(duì)照,而禿尖長(zhǎng)小于對(duì)照。穗長(zhǎng)、百粒重和單位面積產(chǎn)量隨著深松深度的加深而降低。深松30 cm、深松40 cm和深松50 cm單位面積產(chǎn)量分別為11 131.5,10 291.5,9 681.0 kg/hm2,比對(duì)照分別增產(chǎn)18.7%,9.75%,3.25%,深松30 cm和深松40 cm處理的單位面積產(chǎn)量顯著大于對(duì)照(P<0.05),其中深松30 cm處理的增產(chǎn)效果最明顯。
表6 不同深松處理田間測(cè)產(chǎn)及室內(nèi)考種結(jié)果
深松處理對(duì)玉米生育時(shí)期沒有明顯影響,此結(jié)果與任占英[5]的研究結(jié)果不一致,這很有可能是由于試驗(yàn)地氣候因素的不同而造成的。在玉米的生長(zhǎng)發(fā)育期中深松處理的土壤含水量與對(duì)照相比有所提升,在降水較多的年份,深松處理的保墑效果更好、更加明顯。不同深松處理的土壤容重均小于對(duì)照的土壤容重,此結(jié)果與何明華等[6-9]的研究結(jié)果一致。深松處理的葉面積和干物質(zhì)均大于對(duì)照處理。深松處理的穗粒數(shù)、穗長(zhǎng)、百粒重均大于對(duì)照,而禿尖長(zhǎng)小于對(duì)照。深松30 cm和深松40 cm處理的單位面積產(chǎn)量顯著大于對(duì)照(P<0.05),此結(jié)果與宮亮等[10-15]的研究結(jié)果相近,從各項(xiàng)指標(biāo)綜合考慮,深松30 cm處理的效果較好,增產(chǎn)效果較明顯,建議在興安盟地區(qū)推廣深松30 cm耕作模式。