遼寧省玉米保護性耕作模式對土壤肥力和保墑抗旱能力的影響

●崔 雪 （遼寧省阜新蒙古族自治縣紅帽子鎮人民政府 遼寧 阜新 123136）

土壤是農業生產的重要載體，土壤的肥力﹑墑情對農業生產效益具有直接影響。遼寧省阜新地區為北溫帶大陸季風氣候，雨熱同季，玉米種植季節降水較少。傳統玉米深翻耕作技術存在局限性，深翻后土壤水分﹑熱量易散失，不利于蓄水﹑保肥﹑保墑。因此，結合遼寧省阜新地區的實際情況，探究玉米保護性耕作技術對玉米耕層土壤肥力﹑保墑抗旱能力的影響具有重要的現實意義。

1 材料與方法

1.1 試驗地及小區

試驗地為遼寧省阜新地區，北部為科爾沁沙地，東部與遼河平原相連，西部毗鄰熱河山地，獨特的地理環境成就了遼寧省阜新地區典型的溫帶半干旱半濕潤氣候。遼寧省阜新地區屬于半干旱區，全年平均降雨量420～540 mm，年平均氣溫6?5～7?5℃，光照充足，春季多風，升溫與降溫交替出現，夏季短暫炎熱，秋季氣溫急劇下降，冬季漫長干燥。地區土壤為砂壤土，土壤30 cm深度有機質含量為11 g/kg，全氮含量為0?33 g/kg，全磷含量為 0?17 g/kg，全鉀含量為 50?50 g/kg，堿解氮含量為100 mg/kg，速效磷含量為15 mg/kg，速效鉀含量為88 mg/kg，容重為1?28 g/cm3。

在試驗地區隨機設置若干種植小區，種植小區長﹑寬分別為20 m﹑6 m。

1.2 玉米保護性耕作技術要點

1.2.1 深松作壟在玉米收獲時保留40 cm寬種植帶的植株根茬，留茬高30 cm左右，窄行壟間整稈覆蓋，寬行帶經旋耕機整平。第2年播種前利用切茬圓盤的設備粉碎秸稈，避免播種時出現堵塞。同時將傳統均勻65 cm寬的壟更改為行距值不等的寬窄行，寬行寬80～90 cm，窄行寬40 cm。

1.2.2 種子包衣玉米保護性耕作對種子質量具有較高要求[1]，精選優良玉米品種，人工挑出霉變顆粒﹑小顆粒﹑雜粒，確保出苗整齊度。精選種子后用7%克百威進行種子包衣，避免玉米旋心蟲等地下害蟲對玉米植株造成危害。

1.2.3 播種施肥溫度8～12℃﹑含水量達到14%時播種。玉米保護性耕作需要在第1年留茬，借助機械式免耕雙行精量施肥播種機一次性完成窄距（40 cm）播種﹑施肥﹑鎮壓操作，逐年交替。根據種植要求，可以對免耕播種機參數進行調整。

玉米保護性耕作播種深度為4～7 cm，土壤墑情較好時可適當淺播，土壤墑情較差時增加播種深度，促使種子落到濕潤土體上，但最大播種深度應小于10?5 cm。播種時底肥施加量為750～768 kg/hm2，底肥施加深度為種下3～5 cm。免耕播種對肥料具有較高的要求，應確保肥料顆粒大小一致﹑光滑度佳﹑無結塊或面狀問題[2]。必要情況下，可將適量滑石粉添加到肥料中，確保免耕播種時施肥通暢。播種后鎮壓應嚴密均勻，保證壓強相同，達到保墑效果。

1.2.4 中耕追肥在玉米播種到出苗期﹑出苗到開花期﹑開花到成熟期，借助免耕追肥機，分別追施氮﹑磷﹑鉀緩釋肥180，930，960 kg/hm2。追肥方式為深松深施肥，深松深度在40～45 cm，施肥深度在16～20 cm，徹底破壞犁底層板結土塊，打破土壤顆粒團聚現象，改善土壤蓄水保墑能力，為玉米根系生長提供營養。

根據玉米植株生長情況，適時噴施磷酸二氫鉀﹑玉米壯豐靈等植物生長調節劑，降低玉米植株高度，避免玉米倒伏。

1.2.5 草病蟲害防治

1.2.5.1 草害防治在播種后出苗前，選擇風速小于6 m/s的天氣，借助帶多孔防滴噴頭的噴藥機，噴頭與地面成90°，向80 cm休耕帶地表均勻噴施1次50%阿特拉津5?5 kg/hm2+90%乙草胺2?8 kg/hm2，噴灑時噴頭與地面相距（35±5）cm，封閉土壤，降低草害。

1.2.5.2 病害防治在玉米苗期，均勻噴灑40%克瘟散乳劑500～1000倍液或50%退菌特可濕性粉劑800倍液，降低玉米斑點病發生概率。

1.2.5.3 蟲害防治在玉米大喇叭口期，均勻撒施孢子5?0×108個/g白僵菌顆粒劑與直徑1～2 mm細砂混合物，混合比例為1∶50。或者在田間釋放赤眼蜂，降低玉米螟﹑玉米蚜蟲等害蟲危害。

1.3 測試項目

1.3.1 土壤肥力主要包括土壤微生物測定﹑土壤有機質含量測定﹑土壤堿解氮與速效磷含量測定﹑土壤速效鉀含量測定﹑土壤酶活性測定等。其中土壤微生物測定主要是在玉米播種前﹑玉米拔節期﹑大喇叭口期﹑灌漿期，利用土鉆取0～30 cm耕層土壤，去除根茬﹑落葉雜物后均勻混合，借助稀釋平板培養計數法，進行土壤放線菌數量﹑細菌﹑真菌測定，并計算不同時期測試數據的平均值；土壤有機質含量測定主要是在玉米收獲后，利用重鉻酸鉀比色法，測定0～30 cm土壤有機質含量；土壤堿解氮含量﹑有效磷含量﹑有效鉀含量測定分別采用堿解擴散法﹑鉬銻抗比色法﹑火焰光度法。

1.3.2 土壤保墑抗旱能力土壤保墑抗旱能力測試項目為土壤貯水量。測試時期為玉米播種期﹑拔節期﹑大喇叭口期﹑灌漿期﹑抽雄期﹑收獲期﹑收獲后。取樣方法為土鉆烘干法，測定深度0～200 cm。土壤貯水量為地段實測土壤容重﹑土層厚度﹑土壤水分﹑水密度的乘積。利用土壤貯水量可以計算土壤失墑率，即：

式中，W為失墑率（%）；E1為休閑初期0～200 cm深度內土壤貯水量（mm）；E2為休閑末期0～200 cm深度內土壤貯水量（mm）。

2 結果與分析

2.1 玉米保護性耕作技術對土壤肥力的影響

玉米保護性耕作前是傳統耕翻作業模式，玉米保護性耕作后是留茬整稈覆蓋作業模式。作業前后土壤肥力變化，見表1。

表1 作業前后土壤肥力

由表1可知，玉米保護性耕作后，土壤內真菌﹑放線菌﹑細菌含量遠遠高于玉米保護性耕作前，這主要是因為整稈覆蓋下土壤溫度上升，蒸發減少，可以引起細菌﹑真菌﹑放線菌的大量繁殖，而微生物的增加可以提高土壤活性，分解有機物，促使土壤肥力提升。

玉米保護性耕作應用前后土壤脲酶活性發生顯著變化，表現為玉米保護性耕作后土壤脲酶活性明顯上升。這主要是由于玉米保護性耕作使玉米植株透氣性增加，地溫提高，對脲酶活性提高具有較大作用。同理，玉米保護性耕作前后土壤堿性磷酸酶活性變化較為顯著，保護性耕作后的土壤堿性磷酸酶活性達到25 mL/g，顯著高于玉米保護性耕作前的含量（13 mL/g）。這主要是由于玉米保護性耕作模式下秸稈留茬根系可以形成孔隙，改善土壤透氣性，均衡土壤內水﹑氣﹑熱，促進土壤酶活性提升。

玉米保護性耕作后的土壤有機質含量達到11?5 g/kg，高于玉米保護性耕作前的 11?1 g/kg。這主要是由于留茬覆蓋操作為玉米田內土壤有機質提供了動力，加之土壤酶﹑微生物活性較高，可以促進秸稈快速腐解進入土壤，實現有機質含量升高。

玉米保護性耕作后的土壤堿解氮﹑速效磷﹑速效鉀含量分別為（129±1?42）mg/kg﹑（19±0?32）mg/kg﹑（94±2?20）mg/kg， 均高 于 保 護性耕作前。這主要是由于留茬覆蓋厚腐爛秸稈可以為土壤補充氮素，促使有效氮含量提升。同時免耕條件下土壤含水率高于翻耕，磷向根系加速擴散，促進土壤有效磷含量提高。

2.2 玉米保護性耕作技術對保墑抗旱能力的影響

在冬季農閑期，測定玉米保護性耕作前后土壤蓄水保墑效果，見表2。

表2 作業前后保墑抗旱能力

由表2可知，玉米保護性耕作前后玉米全生育期土壤貯水量存在較大差異，玉米保護性耕作后的土壤貯水量達到530 mm，高于玉米保護性耕作前土壤貯水量（470 mm）。

失墑率特指玉米所含水分受風吹﹑日曬而蒸發的濕度，是玉米種植土壤保墑抗旱能力判定主要依據。由表2可知，玉米保護性耕作前土壤失墑率為13?5%，而玉米保護性耕作后土壤失墑率為9?9%，表明玉米保護性耕作技術可以抑制土壤失墑，為種子發芽﹑作物生長提供足量的濕度，奠定玉米豐產基礎。

3 結論

免耕秸稈覆蓋播種是遼寧省阜新地區玉米保護性耕作技術的代表技術之一。本研究表明，應用該技術可以有效調節土地溫度，促進地表作物殘茬分解，累積土壤有機質，提升土壤肥力﹑蓄水能力，促進玉米產量提升。因此，應合理利用玉米保護性耕作技術，為遼寧省阜新地區玉米生產效益的提升提供依據。