不同深松处理对土壤物理性状与玉米产量的影响

候伟峰，张悦忠，陈新宇，孙继颖，高 鹏

（1.扎赉特旗农业技术推广中心,内蒙古音德尔 137600；2.内蒙古农业大学,内蒙古呼和浩特 010019）

深松可以通过增加耕层厚度使得土壤疏松,提升土壤的通透性、肥料的应用效率和耕种层的储水能力,从而达到改善土壤环境和提高作物产量的目的。深松整地比未深松整地,田间持水量提高8.4%、土壤容重降低0.06 g/cm3、土壤孔隙度提高2.4%、平均增产7.3%[1-3]。因此,对于耕作措施滞后,土壤肥力差,土壤蓄水、保水能力弱,抗旱措施少,增效慢等核心问题的兴安盟旱作区来讲,开展深松措施的玉米抗旱综合调控机制试验显得尤为重要,同时还可为完善兴安盟旱作区玉米的高产、高效栽培技术提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验地概况及试验材料

本试验设在扎赉特旗农业科技示范园区内（位于扎赉特旗音德尔镇新立嘎查境内）,试验地前茬为玉米,土质为草甸土,土壤有机质含量3.53%、全氮含量1.80 g/kg、有效磷含量7.50 mg/kg、速效钾含量95.00 mg/kg、土壤pH值7.5左右[4],有灌溉条件,常年≥10℃有效积温2 600℃左右,年降水量400 mm左右,于2017年进行试验,供试玉米品种为丰垦139。

1.2 试验设计

本试验在春季进行不同深松深度处理,即深松30,40,50 cm,以常规农户耕作方式（春季灭茬浅旋15 cm）为对照。每个处理20垄,垄长200 m,种植密度67 500株/hm2。

1.3 田间管理措施

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日抗旱坐水播种,6月25日追施尿素375 kg/hm2,其他田间管理措施同大田。

1.4 测定项目与方法

1.4.1 土壤物理指标测定 土壤含水量：于播种前、拔节期、大喇叭口期、吐丝期、灌浆期、成熟期,用土钻取土,每小区均匀取3点土样,装铝盒中,采用烘干法测定土壤含水量,取样土层0～20 cm；土壤容重：于播种前、吐丝期、成熟期,用环刀法取土,每小区均匀取3点土样,测定土壤容重,取样土层0～20 cm。

1.4.2 叶面积及干物质积累 叶面积测定：采用长乘宽系数法,每小区取3株,于大喇叭口期、吐丝期、成熟期测定。

干物质测定：大喇叭口期、吐丝期、成熟期在每小区选取均匀一致的植株3株,分为叶片、茎秆（包括茎鞘、苞叶、穗轴）和籽粒3部分,鲜样105℃杀青30 min后,80℃烘干至恒重,称重。

1.4.3 产量的测定 每个处理小区内随机选取3株大小相近的玉米,测定穗位高、穗长、秃尖长、百粒重,并计算产量。

1.5 数据处理与分析

采用Excel 2007软件进行数据整理,并用SPSS 20.0统计分析软件对数据进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同深松处理对玉米生育进程的影响

由表1可以看出,不同深松处理对玉米生育进程没有明显影响。

表1 不同深松处理玉米生育时期记载 月-日

2.2 不同深松处理对土壤含水量的影响

土壤水分是影响植物生长和发育最重要的环境因素,不同深松处理在各生育时期的土壤含水量变化见表2。

表2 不同深松处理的土壤含水量变化 %

由表2可以看出,除个别情况外,播种前和成熟期深松处理的土壤含水量小于对照,而从拔节期至灌浆期,除吐丝期的深松40 cm和深松50 cm土壤含水量小于对照外,其他深松处理的土壤含水量均大于对照,且大喇叭口期深松30,40,50 cm处理的土壤含水量比对照提高5.1%～9.6%,达显著水平（P＜0.05）,灌浆期深松30 cm处理的土壤含水量比对照提高14.1%,达显著水平（P＜0.05）。因此,拔节期至灌浆期内,深松处理能够提高土壤含水量、提升土壤的供水能力。随着深松深度的加深土壤含水量变化规律由于生育时期的不同而不一致。

2.3 不同深松处理对土壤容重的影响

不同深松处理的土壤容重变化见表3。

表3 不同深松处理的土壤容重变化 g/cm3

由表3可以看出,在播种前,深松30,40,50 cm处理的土壤容重比对照降低0.08～0.23 g/cm3,降幅为5.4%～15.6%,达显著水平（P＜0.05）,其中,深松 40 cm处理的土壤容重最小,为1.24 g/cm3,较对照降低0.23 g/cm3；在吐丝期,深松30 cm和深松40 cm处理的土壤容重比对照降低0.30～0.31 g/cm3,降幅为21.0%～21.68%,达显著水平（P＜0.05）；在成熟期,深松处理的土壤容重均显著小于对照（P＜0.05）,其中,深松50 cm处理的土壤容重最小,为1.08 g/cm3,较对照降低0.37 g/cm3。

2.4 不同深松处理对叶面积及干物质积累的影响

不同深松处理的植株叶面积和干物质积累变化见表4和表5。

表4 不同深松处理的植株叶面积变化 cm2

表5 不同深松处理的植株干物质积累变化 kg/株

由表4可以看出,在大喇叭口期和吐丝期,深松30,40,50 cm处理的叶面积均大于对照,其中深松30 cm和深松40 cm显著大于对照（P＜0.05）,而深松50 cm处理未达到显著水平（P＞0.05）；在成熟期,深松处理的叶面积均大于对照,其中,深松40 cm和深松50 cm显著大于对照（P＜0.05）,而深松30 cm处理未达到显著水平（P＞0.05）。随着深松深度的加深叶面积变化规律在每个生育时期都不相同。

由表5可以看出,在大喇叭口期,除个别情况外,深松30 cm、深松40 cm和深松50 cm的叶干重、茎干重、总干物质均显著大于对照（P＜0.05）；在吐丝期,深松30 cm的叶干重显著大于对照（P＜0.05）,深松30 cm、深松40 cm的茎干重显著大于对照（P＜0.05）,深松30 cm和深松50cm的总干物质均大于对照,但未达到显著水平（P＞0.05）；在成熟期,各处理的叶干重均大于对照,但差异不显著（P＞0.05）,各处理的茎干重均显著大于对照（P＜0.05）,深松30 cm和深松50 cm的籽粒干重均大于对照,但未达到显著水平（P＞0.05）,成熟期总干物质从大到小排列为深松30 cm＞深松50 cm＞深松40 cm＞对照,深松30 cm处理的总干物质最高,为1.386 kg/株。

2.5 不同深松处理对玉米产量构成因素的影响

不同深松处理田间测产及室内考种指标见表6。由表6可以看出,深松30 cm、深松40 cm和深松50 cm处理的百粒重和单位面积产量均大于对照,而秃尖长小于对照。穗长、百粒重和单位面积产量随着深松深度的加深而降低。深松30 cm、深松40 cm和深松50 cm单位面积产量分别为11 131.5,10 291.5,9 681.0 kg/hm2,比对照分别增产18.7%,9.75%,3.25%,深松30 cm和深松40 cm处理的单位面积产量显著大于对照（P＜0.05）,其中深松30 cm处理的增产效果最明显。

表6 不同深松处理田间测产及室内考种结果

3 讨论与结论

深松处理对玉米生育时期没有明显影响,此结果与任占英[5]的研究结果不一致,这很有可能是由于试验地气候因素的不同而造成的。在玉米的生长发育期中深松处理的土壤含水量与对照相比有所提升,在降水较多的年份,深松处理的保墒效果更好、更加明显。不同深松处理的土壤容重均小于对照的土壤容重,此结果与何明华等[6-9]的研究结果一致。深松处理的叶面积和干物质均大于对照处理。深松处理的穗粒数、穗长、百粒重均大于对照,而秃尖长小于对照。深松30 cm和深松40 cm处理的单位面积产量显著大于对照（P＜0.05）,此结果与宫亮等[10-15]的研究结果相近,从各项指标综合考虑,深松30 cm处理的效果较好,增产效果较明显,建议在兴安盟地区推广深松30 cm耕作模式。