不同深耕方式和秸稈還田對夏玉米植株性狀及籽粒產量的影響

洪德峰　陳紅　唐振海等

摘要：以深耕（常規耕作）、秸稈還（不還）田為要素組合5種不同處理，研究其對夏玉米的葉面積指數、灌漿速率（百粒重）、下部莖節、穗部性狀及產量的影響。結果表明：各處理玉米籽粒在灌漿前期干重快速增長，而后平緩持續增長；秸稈還田對玉米葉面積指數影響較大，對下部莖節的節長和莖粗影響也較大；隔1年深耕+秸稈還田處理在夏玉米的各個測定指標上均優于其他處理。可見，深耕和秸稈還田可增加夏玉米籽粒干物質的積累，提高葉面積指數，從而達到增產的效果。

關鍵詞：深耕；秸稈還田；夏玉米；產量

中圖分類號：S513 文獻標識號：A 文章編號：1001-4942（2015）01-0026-03

Abstract The effects of tillage mode and straw returning on leaf area index （LAI）， grain filling rate， lower stem node， ear characters and yield of summer maize were analyzed under 5 different treatments. The results showed that the grain dry weight increased rapidly in the early filling stage， and then kept slow and continuous growth. Straw returning had bigger effects on maize leaf area index， and then the node length and stem diameter of lower stem node. The treatment of deep plowing alternate year and straw returning had better effects on each index of summer maize than the others. The results suggested that deep plowing and straw returning could increase grain dry matter accumulation and LAI， then achieve the aim of yield improvement.

Key words Deep plowing； Straw returning； Summer maize； Yield

國家玉米產業技術體系于2008年進行了全國土壤耕層調查，結果顯示：黃淮海地區玉米田土壤耕層深度平均為17.2 cm，顯著低于適合玉米生長的最低耕層深度22 cm。研究表明：連年淺耕，土壤耕層逐年變淺，容重增加，嚴重板結，耕層有效土壤量降低，理化性狀惡化，水、肥、氣、熱不協調，影響了玉米增產潛力的發揮[1，2]。秸稈還田對土壤有機碳含量增加具有極其重要的作用[3]，相關研究表明：秸稈還田可以形成有良好團聚體結構的土壤，具有高度的孔隙性、持水性和通透性，還可以提高土壤有機質含量、優化土壤物理性狀，在植物生長期間能很好地調節植物對水、肥、氣、熱諸因素的需要，為作物高產提供保證。對此，我們以深耕（常規耕作）、秸稈還（不還）田為要素設計了5種不同處理，研究其對夏玉米葉面積指數、灌漿速率、下部莖節、穗部性狀及產量的影響，旨在找出科學的夏玉米耕作方式。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗在新鄉市農業科學院試驗基地進行，年平均氣溫14℃，降水量657 mm，其中夏玉米生長季節降雨占全年降水量的60%左右。試驗地土壤為水稻土，0～20 cm土層有機質含量為1.4%，全氮1.08 g/kg，有效磷11.39 mg/kg，速效鉀111.2 mg/kg。

1.2 試驗設計

試驗設5個處理，1：CK（常規耕作）+秸稈還田；2：連續深耕（30 cm）+秸稈還田；3：連續深耕+秸稈不還田；4：隔1年深耕+秸稈還田；5：隔2年深耕+秸稈還田。

試驗采用大區對比試驗，順序排列，面積為6 m×60 m=360 m2。種植品種為鄭單958，60 cm等行距種植，種植密度67 500株/hm2。玉米秸稈粉碎后翻耕還田，小麥收獲后玉米免耕播種，小麥秸稈覆蓋地表還田。至2013年連續5年進行定位試驗。

1.3 指標測定方法

1.3.1 葉面積指數（LAI）測定 于玉米拔節期、大喇叭口期、吐絲期、灌漿期、乳熟期、完熟期從各處理區選取有代表性的植株5 株（苗期10株） 進行葉面積指數測定。

1.3.2 灌漿速率（百粒重）測定 在玉米吐絲期，各處理選取200株套袋進行人工授粉，于授粉10 d后開始測定，每隔7 d取樣1次，每個處理取15穗，取中部子粒100粒進行烘干稱量其干重。

1.3.3 玉米植株莖粗、莖節長的測定 在玉米乳熟期，每處理于地面平取5株，用游標卡尺測量莖粗，用直尺測定莖節長。

1.3.4 計產與考種 每個處理收獲3個樣點計產和考種，每個樣點收雙行5 m長計產，并取代表性10穗考種。

1.4 數據處理

采用Excel和SPSS軟件進行數據處理和作圖。

2 結果與分析

2.1 不同處理對夏玉米灌漿（百粒重）的影響

由表1可以看出，灌漿后10 d，各處理的百粒重間差異不顯著；灌漿后24 d，連續深耕+秸稈不還田處理的百粒重顯著低于其它處理；灌漿后38 d和45 d，隔1年深耕+秸稈還田處理的百粒重顯著高于其他處理，連續深耕+秸稈不還田處理的百粒重全部（38 d）或部分（45 d）顯著低于其它處理；灌漿后52 d和59 d，連續深耕+秸稈不還田處理的百粒重顯著低于其它處理。endprint

從圖1可以看出，玉米授粉后10～38 d，籽粒干重快速增長，而后持續增長，但增速比較平緩，呈S形曲線；授粉后38～59 d，處理4增速快于其他處理，處理3的增速最低，授粉后59 d（收獲）時百粒重僅為28.97 g。

2.2 不同處理對夏玉米葉面積指數的影響

由圖2可知，處理4自拔節期至收獲期，LAI值均為最高；吐絲期，其它處理LAI值表現為：處理2>處理5>處理3>處理1，處理3與處理1間的差別小。由此可知，隔年深耕可以增加夏玉米的葉面積指數，延長玉米葉片的持綠時間，增加光合能力；連年深耕則破壞了犁底層，打亂了土壤的團粒結構，不利于夏玉米LAI的增長。在整個生育期間，處理3基本處于最低水平，說明秸稈不還田減少了土壤中有機質的含量，不利于培肥地力，對玉米葉片的生長影響較大。

2.3 不同處理對夏玉米下部5節節間長度、莖粗的影響

從圖3可知，不同處理對夏玉米下部節間長度的影響不同，第3節間的長度為處理2>處理4>處理3>處理1>處理5，而第4、第5節間的長度則是處理5>處理4>處理2>處理1>處理3。同樣，不同處理對夏玉米下部莖粗的影響也不同（圖4），第2、第3節間的莖粗，處理5>處理1>處理4>處理2>處理3；而第4節間的莖粗則為處理4>處理5>處理2>處理1>處理3；第5節間的莖粗則為處理5略大于處理4，后面的順序同第4節間。

由此可見，隔年深耕加上秸稈還田對夏玉米第4、第5節間的影響較大，促使其節間增長增粗，而連年深耕且秸稈不還田，使夏玉米的下部節間變短變細，整個植株則表現為纖細柔弱。

2.4 不同處理對夏玉米穗部性狀及產量的影響

分析2012年該試驗的穗部性狀（省略），深耕對穗部性狀的影響顯著大于常規耕作，其它性狀表現差異不顯著。而2013年的試驗結果（表2）經方差分析得知：在穗長、穗粗、穗行數、行粒數、軸粗性狀上不同處理間存在極小差異；在百粒重和產量上，深耕與常規耕作相比，差異不顯著；在深耕處理秸稈還田與不還田之間，產量差異達到顯著水平。

3 結論與討論

研究表明，深耕和秸稈還田能提高土壤保水能力，促進作物的根系生長，有利于作物對下層土壤養分的吸收和利用，增加作物產量[3～7]。本試驗中，各處理的玉米灌漿速率（百粒重）在前期增長較快，后期增長較為平緩；秸稈還田有利于玉米粒重的增加，同時，可以延長玉米葉片的保綠時間，增強玉米的光合作用。不同深耕、秸稈還田處理，對玉米植株下部節間的影響較大，特別是對第4、第5莖節的影響，可促使其增長增粗，有利于增強夏玉米的抗倒伏能力。深耕處理對玉米穗部性狀的影響較小，不同處理間差異不顯著，但深耕秸稈還田較不還田處理產量差異達到顯著水平。

參 考 文 獻：

[1]孫仕俊，閆灜，張旭東，等. 不同耕作深度對玉米田間水分和生長狀況的影響[J]. 沈陽農業大學學報，2010，41（4）：458-462.

[2]李俊杰，姚宇卿，呂軍杰，等. 雙深耕覆蓋對丘陵旱區土壤水分和作物產量的影響[J].河南農業科學，2013，42（11）：17-20.

[3]田慎重，寧堂原，王瑜，等. 不同耕作方式和秸稈還田對麥田土壤有機碳含量的影響[J].應用生態學報，2010，21（2）：373-378.

[4]任義忠，王滿富，李洪，等. 玉米灌漿特性的遺傳研究[J]. 玉米科學，1993，1（4）：4-7.

[5]霍竹，王璞，邵明安. 秸稈還田配施氮肥對夏玉米灌漿過程和產量的影響[J]. 干旱地區農業研究，2004，22（4）：33-38.

[6]張權，張莉，焦念元，等. 隔年深耕對夏玉米花后葉片衰老和子粒產量的影響[J].玉米科學，2013，21（5）：62-65.

[7]衛曉軼，魏鋒，洪德峰，等. 不同耕作方式對夏玉米灌漿及產量性狀的影響[J]. 河南農業科學，2013，42（8）：21-23.endprint