朱 敏,石云翔,孫志友,王興龍,張 頔,孔凡磊**,袁繼超

（1.四川農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院 溫江 611130;2.北京順鑫農(nóng)科種業(yè)科技有限公司 北京 100097）

秸稈還田與旋耕對川中土壤物理性狀及玉米機播質(zhì)量的影響*

朱 敏1,石云翔2,孫志友2,王興龍1,張 頔1,孔凡磊1**,袁繼超1

（1.四川農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院 溫江 611130;2.北京順鑫農(nóng)科種業(yè)科技有限公司 北京 100097）

為明確川中丘陵地區(qū)紫土小麥-玉米兩熟種植模式下機播玉米生產(chǎn)適宜的秸稈還田方式與耕作方式,改善土壤的瘠薄、黏性過大等問題,提高耕層土壤的播種條件、播種質(zhì)量,達到作物高產(chǎn)的目的,設置秸稈還田旋耕(RTS)、秸稈還田免耕(NTS)、秸稈不還田旋耕(RT)、秸稈不還田免耕(NT)4個處理,研究麥秸還田與旋耕對川中丘區(qū)紫色黏土物理性狀及機播夏玉米播種質(zhì)量的影響。結(jié)果表明:與秸稈不還田相比,麥秸還田顯著增加了拔節(jié)期0～10 cm土層土壤毛管孔隙度和免耕處理0～10 cm全生育時期土壤含水量,顯著降低出苗率、播種均勻度和幼苗整齊度等指標。與免耕相比,旋耕處理降低了0～10 cm土壤容重、含水量,增加了毛管孔隙度,出苗率提高9.9%,幼苗株高、莖粗、葉面積和干重顯著提高。麥秸還田條件下,旋耕處理較免耕處理0～10 cm土壤容重降低2.0%～12.1%,出苗率、播種均勻度、每穴苗數(shù)、幼苗整齊度顯著提高,其中出苗率增加17.9%。玉米出苗率與0～10 cm土壤含水量呈顯著正相關(guān),播種均勻度與幼苗整齊度均與0～10 cm土壤容重呈顯著負相關(guān)?？梢?麥秸還田下旋耕處理改善了土壤結(jié)構(gòu),增加了土壤含水量,更有利于川中丘陵地區(qū)小麥-夏玉米種植模式機播玉米質(zhì)量和幼苗素質(zhì)的提高。

機播玉米;秸稈還田;播種均勻度;播種質(zhì)量;幼苗素質(zhì);幼苗整齊度;土壤物理性狀

土壤耕作方式的變化可改變土壤狀況,影響作物播種質(zhì)量和苗期生長,采用合理的耕作方式可以改善土壤結(jié)構(gòu),提高作物的播種質(zhì)量[1],不合理的耕作方式則會降低土壤質(zhì)量。小麥(Triticum aestivum)-玉米(Zea mays)兩熟種植模式下,合理的耕作方式既可以消化小麥殘留秸稈起到蓄水保墑[2-6]、調(diào)節(jié)土壤溫度和改善土壤水分狀況[4-7]的作用,同時通過改變土壤的物理性狀[8],改善了耕層土壤的播種條件,提高播種質(zhì)量,達到提高作物產(chǎn)量的目的[9]。研究表明,耕作方式對小麥-玉米兩熟種植模式下后茬作物玉米的機播質(zhì)量具有重要影響[10-12]。秸稈還田也能降低土壤緊實度,配合不同耕作方式可導致播種質(zhì)量的不同[13]。Yavuzcan等[14-16]研究表明,地表殘留植株多,免耕土壤緊實,機播后種子覆土淺,播種質(zhì)量較差,若配合旋耕,土壤疏松,利于開溝器和播種器通過,出苗率與播種均勻度較好。高英波等[12]研究發(fā)現(xiàn)秸稈還田使夏玉米生育前期的株高增加,莖稈變細,葉片變長。隨著生育進程推進,夏玉米生長加快,株高、莖粗、葉面積指數(shù)和單株生物量增加,

生長優(yōu)勢明顯。川中丘陵地區(qū)雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)常年以傳統(tǒng)耕作方式對土壤進行旋耕,作物秸稈大量移出后導致表土暴露和土壤結(jié)構(gòu)被破壞[17]。而夏玉米機播質(zhì)量受土壤物理性狀的影響,是制約玉米產(chǎn)量和機播方式推廣應用的關(guān)鍵因素。在川中丘陵地區(qū)前期農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中因為土地地塊小,又以套作為主,并且土壤瘠薄,秸稈還田的利用程度低,經(jīng)常被隨意焚燒。隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展,川中丘陵旱地地區(qū)的種糧大戶越來越多,冬小麥-夏玉米種植模式的快速發(fā)展,土壤瘠薄、麥秸的處理等問題急需被解決。前人研究多側(cè)重于麥茬處理方式對玉米生長發(fā)育和土壤化學性質(zhì)的影響,而關(guān)于機播玉米土壤物理性狀、播種質(zhì)量及幼苗素質(zhì)相關(guān)性研究較少,且針對川中丘陵紫色黏土的相關(guān)研究鮮見報道。本試驗主要以土壤物理性狀的改變?yōu)榛A(chǔ),針對物理性狀的改變對機播玉米播種和前期生長、產(chǎn)量的影響,通過田間試驗,研究麥秸還田下耕作方式對川中丘陵地區(qū)紫色黏土土壤物理性狀和機播玉米播種質(zhì)量、幼苗素質(zhì)的影響,以期為川中丘區(qū)機播夏玉米提高播種質(zhì)量提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

試驗于2015年和2016年在四川省德陽市中江縣合興鄉(xiāng)新建村(104°63′E,30°95′N)進行,該地屬亞熱帶季風氣候,年降水量882.5 mm,年均氣溫16.7℃。試驗田播種前0～10 cm土壤容重為1.51 g·cm-3,土壤毛管孔隙度32%,含水量27%;10～20 cm土壤容重為1.54 g·cm-3,土壤毛管孔隙度30%,含水量19%。

1.2 試驗設計

試驗采用兩因素隨機區(qū)組試驗設計,設置秸稈還田旋耕(RTS)、秸稈還田免耕(NTS)、秸稈不還田旋耕(RT)、秸稈不還田免耕(NT)4個處理。秸稈還田旋耕(RTS):將小麥秸稈與土壤一起旋耕,秸稈拌入土壤中。秸稈還田免耕(NTS):小麥秸稈蓋留于地表,不做任何耕作處理直接播種。秸稈不還田旋耕(RT):小麥秸稈人工割除,進行旋耕。秸稈不還田免耕(NT):小麥秸稈人工割除,直接播種。

供試玉米品種為‘正紅505’(四川農(nóng)業(yè)大學正紅種業(yè)有限責任公司),前茬小麥品種為‘綿麥367’(綿陽市農(nóng)業(yè)科學研究所)。小麥5月10日收獲,秸稈還田量為6 000 kg·hm-2。5月13日進行秸稈還田和耕作方式處理,旋耕深度為15 cm。5月15日采用機播方式播種玉米,每穴2～3粒種子,間苗時每穴留單株,種植密度為6.5×104株·hm-2。寬窄行種植,寬行行距90 cm,窄行行距40 cm,穴距23 cm。小區(qū)面積為156 m2(3.9 m×40 m),每小區(qū)種植6行,3次重復。試驗施肥為N 225 kg·hm-2(尿素,46%),P2O560 kg·hm-2(過磷酸鈣,12%),K2O 90 kg·hm-2(氯化鉀,60%),氮磷鉀肥均作底肥一次性施入。

1.3 測定項目及方法

1.3.1 土壤物理性狀

土壤毛管孔隙度、容重測定采用環(huán)刀法[18],含水量采用烘干法[18]。利用五點取樣法,在玉米拔節(jié)期、大口期、吐絲期、成熟期從田塊四角兩條對角線的交駐點,以及交駐點到四個角的中間點等5點取樣,測定玉米窄行0～10 cm、10～20 cm土層土壤容重、含水量和毛管孔隙度。每個處理3次重復。

1.3.2 播種質(zhì)量

玉米出苗后,利用五點取樣法,每個處理選5個點,每點調(diào)查4 m行長的玉米出苗率、露種率、穴數(shù)和每穴苗數(shù),穴與穴之間距離超過30 cm計算為一個斷壟數(shù),超過60 cm為兩個斷壟數(shù),以此類推。每穴苗數(shù)做標準偏差,計算播種均勻度。

式中:S為標準偏差,為樣本平均值,xi為各樣本值,N為樣本容量(樣本個數(shù))。

1.3.3 幼苗素質(zhì)

幼苗三展葉時期從各小區(qū)取5株能代表群體長勢的幼苗植株,測定其株高、莖粗、葉面積。分根、莖、葉稱鮮重,放入烘箱105℃殺青30 min,在80℃下烘干至恒重稱重。葉面積采用長寬系數(shù)法測定。

1.3.4 幼苗整齊度

在玉米第4葉展期調(diào)查生理株高,每個處理隨機選取4 m行長,每個樣點植株全部測定。整齊度采用變異系數(shù)的倒數(shù)(1/cv)法,表達式為:

式中: cv為變異系數(shù),S為標準差,為樣本平均值,x為各個樣本值,n為樣本容量(樣本個數(shù))。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2007和DPS 7.05數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)處理和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 秸稈還田與旋耕對土壤物理性狀的影響

2.1.1 土壤容重

表1結(jié)果表明,2015年、2016年旋耕處理顯著降低了苗期土壤容重,2016年旋耕和秸稈還田處理對土壤容重的影響較2015年顯著。2015年旋耕秸稈還田降低0～10 cm土層和10～20 cm土層的土壤容重。相同秸稈還田條件下,旋耕處理各時期0～10 cm土層和10～20 cm土層土壤容重均顯著低于免耕處理。與免耕處理相比,旋耕處理整個生育期容重下降幅度為3.2%～16.4%。2016年秸稈還田條件下,旋耕與免耕相比0～10 cm土層土壤容重下降2.0%～12.1%,10～20 cm土層土壤容重下降3.1%～6.6%。土壤容重受麥秸還田的影響顯著,兩種耕作方式下土壤容重表現(xiàn)為秸稈不還田免耕>秸稈還田旋耕?？傮w上看,0～10 cm土層和10～20 cm土層拔節(jié)期土壤容重表現(xiàn)為NT>NTS>RT>RTS,秸稈還田下旋耕處理土壤容重為最低。

2.1.2 土壤毛管孔隙度

如表2所示,2015年和2016年土壤毛管孔隙度各處理變化趨勢基本一致,耕作方式對土壤毛管孔隙度影響顯著,各時期旋耕處理均高于免耕處理,旋耕處理土壤毛管孔隙度為35.0%～44.2%,免耕處理為31.2%～43.2%,旋耕較免耕增加0.7%～13.2%,二者之間差異達顯著水平。2015年麥秸還田對土壤毛管孔隙度影響不明顯。2016年,旋耕條件下,秸稈還田處理土壤毛管孔隙度增加2.1%～24.3%;免耕條件下,秸稈還田處理土壤毛管孔隙度增加1.2%～16.8%,二者間差異顯著。

表1 2015年和2016年不同處理對玉米不同生育期不同土層土壤容重的影響Table 1 Effect of different treatments on soil bulk density of different layers at different growth stages of maize in 2015 and 2016 g·cm-3

RTS為秸稈還田旋耕,RT為秸稈不還田旋耕,NTS為秸稈還田免耕,NT為秸稈不還田免耕。不同小寫字母表示同一年份不同處理在0.05水平上差異顯著。RTS:rotary tillage with straw return;RT:rotary tillage without straw return;NTS:no-tillage with straw return;NT:no-tillage without straw return.Different lowercase letters denote significant differences among different treatments at 5% level in the same year.

表2 2015年和2016年不同處理對玉米不同生育期不同土層土壤毛管孔隙度的影響Table 2 Effect of different treatments on soil porosity of different layer at different growth stages of maize in 2015 and 2016 %

RTS為秸稈還田旋耕,RT為秸稈不還田旋耕,NTS為秸稈還田免耕,NT為秸稈不還田免耕。不同小寫字母表示同一年份不同處理在0.05水平上差異顯著。RTS:rotary tillage with straw return;RT:rotary tillage without straw return;NTS:no-tillage with straw return;NT:no-tillage without straw return.Different lowercase letters denote significant differences among different treatments at 5% level in the same year.

2.1.3 土壤含水率

作物對土壤水分的利用受土壤質(zhì)量和作物生長狀況的共同影響。從表3可以看出,相同秸稈處理方式下,免耕處理0～10 cm土壤含水率均高于旋耕處理,2015年拔節(jié)期、大口期、吐絲期和成熟期免耕處理土壤水分較旋耕平均分別增加26.4%、3.4%、3.7%、8.5%,2016年拔節(jié)期、大口期、吐絲期和成熟期免耕處理土壤水分較旋耕平均分別增加16.1%、7.5%、0.4%、0.2%。這是由于免耕減少了對土層的擾動,有利于抑制土面的無效蒸發(fā),提高表層水分含量。免耕條件下,0～10 cm土壤含水率秸稈還田處理均高于不還田處理。10～20 cm土壤水分在玉米各時期均差異不顯著?？傮w來看,免耕秸稈還田處理0～10 cm土壤含水率最高。

2.2 秸稈還田與旋耕對機播夏玉米播種質(zhì)量的影響

由表4可見,耕作方式對機播夏玉米播種質(zhì)量影響顯著。與免耕處理相比,旋耕處理顯著提高了機播玉米播種質(zhì)量和玉米出苗率,旋耕處理玉米出苗率較免耕2015年、2016年分別提高26.7%和9.9%。從播種質(zhì)量看,旋耕處理露種率、斷壟數(shù)、播種均勻度均較免耕處理低,其中露種率旋耕顯著低于免耕處理。秸稈還田降低了玉米出苗率,免耕秸稈還田出苗率為62.0%、78.0%,顯著低于秸稈不還田。同時,秸稈還田提高了露種率、斷壟數(shù)和播種均勻度(播種均勻度越小,表示播種越均勻)。與秸稈不還田相比,還田處理的播種均勻度2015、2016年分別增加3.3%、5.7%?？傮w上看,旋耕處理有利于機播玉米播種質(zhì)量和出苗率的提高,秸稈還田降低了玉米播種質(zhì)量和出苗率。

表3 2015年和2016年不同處理對玉米不同生育期不同土層土壤含水量的影響Table 3 Effect of different treatments on soil moisture of different layer at different growth stages of maize in 2015 and 2016 %

表4 2015年和2016年不同處理下玉米播種質(zhì)量的比較Table 4 Effect of different treatments on mechanical sowing quality of maize in 2015 and 2016

2.3 秸稈還田與旋耕對夏玉米幼苗素質(zhì)的影響

由表5可見,耕作方式對機播夏玉米幼苗素質(zhì)影響顯著。與免耕處理相比,旋耕處理顯著提高了玉米幼苗素質(zhì),其中2015年幼苗長度、葉面積、根長、整齊度分別提高38.9%、76.8%、19.3%、70.8%,莖葉干重和根干重分別提高116.3%、47.1%;2016年幼苗長度、葉面積、根長、整齊度分別提高24.6%、39.1%、1.9%、132.8%,莖葉干重和根干重分別提高60.9%、0.5%。相同耕作方式下,秸稈不還田處理幼苗長度、葉面積、莖葉干物質(zhì)均高于秸稈還田。苗期根冠比表現(xiàn)為NTS>RTS>NT>RT,且處理間差異顯著。說明旋耕處理有利于提高夏玉米苗期整體素質(zhì),保證苗全、苗齊,而秸稈還田降低了玉米苗期素質(zhì)和幼苗整齊度。

2.4 夏玉米播種質(zhì)量、幼苗素質(zhì)影響因素分析

從表6可以看出,夏玉米播種質(zhì)量和幼苗素質(zhì)與0～10 cm土壤物理性狀存在顯著的相關(guān)關(guān)系。其中出苗率與土壤含水量呈顯著正相關(guān);露種率與土壤含水量具有極顯著負相關(guān)性;播種均勻度與容重呈極顯著負相關(guān),與毛管孔隙度呈顯著正相關(guān);幼苗整齊度與土壤容重具有極顯著負相關(guān)性。說明土壤物理性狀對機械播種均勻度、幼苗整齊度有顯著影響,土壤含水量影響出苗率以及露種率。

表5 2015年和2016年不同處理下夏玉米幼苗素質(zhì)的比較Table 5 Effect of different treatments on seedling traits of maize in 2015 and 2016

表6 播種均勻度及幼苗素質(zhì)與0～10 cm土壤物理性狀的相關(guān)性(2016年)Table 6 Correlation of mechanical sowing uniformity and seedling quality with 0-10 cm soil physical properties in 2016

2.5 秸稈還田與旋耕對玉米產(chǎn)量的影響

由表7可知,秸稈還田與旋耕對玉米穗部性狀和產(chǎn)量均有顯著影響。秸稈還田處理顯著提高了玉米穗長、穗粗、穗粒數(shù)、百粒重和產(chǎn)量,與秸稈不還田處理相比2015年玉米禿尖長平均降低0.2 cm,穗長增加1.2 cm,穗粗增加1.1 mm,穗粒數(shù)增加9.8%,百粒重增加11.9%,最終產(chǎn)量增加7.7%;2016年禿尖長平均降低0.5 cm,穗長增加1.2 cm,穗粗增加4.1 mm,穗粒數(shù)增加6.1%,百粒重增加8.7%,最終產(chǎn)量增加4.2%。旋耕與免耕相比2015年禿尖長降低0.1 cm,穗長增加0.7 cm,穗粒數(shù)增加2.3%,百粒重增加6.5%,最終產(chǎn)量增加2.8%;2016年禿尖長平均降低0.3 cm,穗長增加0.6 cm,穗粗增加2.6 mm,穗粒數(shù)增加3.6%,百粒重增加2.2%,最終產(chǎn)量增加5.6%?？傮w上看,旋耕秸稈還田處理明顯提高了玉米產(chǎn)量。

表7 2015年和2016年不同處理下玉米產(chǎn)量及構(gòu)成因素Table 7 Effect of different treatments on grain yield and its components of maize in 2015 and 2016

3 討論

耕作方式對土壤物理性狀影響顯著,進而影響作物的生長[19-20]。本研究結(jié)果表明,不同耕作方式對土壤容重、毛管孔隙度、土壤含水量的影響效果不同,隨著土層深度增加逐漸減弱。秸稈還田使土壤變的疏松,前期對毛管孔隙度影響不大,后期秸稈的腐熟顯著降低土壤的入滲能力,秸稈經(jīng)粉碎氨化處理后,較不還田處理顯著增加土壤的穩(wěn)定入滲率和累積入滲量[21],從而降低土壤容重、增加毛管孔隙度。旋耕秸稈還田土壤孔隙大,導致前期土壤水分蒸發(fā)變大,降低了土壤水分含量,后期秸稈發(fā)揮蓄水保墑作用從而提高土壤含水量。免耕秸稈還田土壤水分含量高于不還田處理,這主要是由于秸稈覆蓋地表,抑制了土壤水分蒸發(fā)。這與張麗等[21]及吳婕等[22-24]研究結(jié)果一致。旋耕有利于降低土壤容重和增加毛管孔隙度,而免耕處理增加了土壤容重,這主要是由于旋耕土壤經(jīng)過擾動,土壤疏松,而免耕土壤未被擾動容重顯著高于旋耕處理[3]?？傮w來看,秸稈還田與旋耕處理相互作用不僅能夠有效改善土壤物理性狀,而且有利于減少水分蒸發(fā)、提高生育后期土壤含水率,從而有利于滿足夏玉米生長對水分的需求。這主要體現(xiàn)在0～10 cm的表層土壤中,10～20 cm土層表現(xiàn)不明顯。

不同耕作方式下地表形態(tài)、氣候條件及播種方式均會影響到作物的播種質(zhì)量和幼苗均勻度。本試驗從栽培角度研究了秸稈還田對機播夏玉米播種質(zhì)量及前期生長的影響發(fā)現(xiàn):秸稈還田雖能起到蓄水保墑的作用,但會對玉米出苗產(chǎn)生抑制[25],導致出苗率較低且株高整齊度較差。綜合其幼苗素質(zhì)、根冠比的各項指標和土壤物理性狀分析發(fā)現(xiàn),旋耕處理土壤疏松,利于開溝器和播種器通過,播種質(zhì)量較好,且會使夏玉米生育前期株高增加,葉片變長,干物質(zhì)增加[26],較免耕處理在播種質(zhì)量和幼苗素質(zhì)上有明顯的優(yōu)勢。免耕土壤緊實,前茬根系和地表植株殘留多,機播后種子覆土淺,播種質(zhì)量相對較差[13]。秸稈還田配合旋耕的耕作方式,能在最大程度上保證機械播種的播種質(zhì)量,一定程度上彌補秸稈還田對播種質(zhì)量、幼苗素質(zhì)造成的損失,克服秸稈還田初期的缺點,有利于提高玉米機播質(zhì)量,同時兼有更好的保護土壤、抑制土壤水分蒸發(fā)等生態(tài)效益。成熟期玉米產(chǎn)量表現(xiàn)為秸稈還田旋耕>秸稈不還田旋耕>秸稈還田免耕>秸稈不還田免耕,,旋耕處理產(chǎn)量均高于免耕處理,旋耕的耕作措施提高了玉米機播的出苗率,提高了有效穗數(shù)從而使處理產(chǎn)量增加?？梢?通過農(nóng)藝措施調(diào)節(jié),能減輕過量秸稈的負效應,降低秸稈還田對下茬作物的不良影響,從而提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。

4 結(jié)論

麥秸還田能夠降低土壤容重,兩年連續(xù)秸稈還田使0～10 cm土壤毛管孔隙度提高5.6%,免耕條件下秸稈還田較不還田土壤水分提高8.0%～27.1%。麥秸還田條件下,與免耕處理相比,旋耕改善了土壤的物理性狀,土壤容重較免耕降低2.0%～12.1%,玉米出苗率提高18.0%,提高機播玉米播種質(zhì)量和播種均勻度,同時增加夏玉米幼苗株高、葉面積和單株干重,顯著提高幼苗素質(zhì)。不還田條件下,旋耕土壤容重較免耕降低 0.6%～14.0%,土壤毛管孔隙度增加1.6%～18.0%,玉米出苗率提高2.4%。與秸稈不還田免耕相比,還田旋耕降低了玉米的禿尖長,增加了玉米穗長、穗粗和百粒重,并使產(chǎn)量增加15.0%。旋耕秸稈還田處理能改善土壤物理性狀,提高土壤綜合素質(zhì),彌補了秸稈還田免耕處理在播種質(zhì)量和幼苗素質(zhì)方面的缺陷,利于夏玉米后期的生長,并提高產(chǎn)量?？梢?麥秸還田下旋耕處理更有利于川中丘陵區(qū)小麥-夏玉米種植模式機播玉米質(zhì)量和幼苗素質(zhì)的提高。

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Effect of straw return and rotary tillage on soil physical properties and mechanical sowing quality of maize in Central Sichuan*

ZHU Min1,SHI Yunxiang2,SUN Zhiyou2,WANG Xinglong1,ZHANG Di1,KONG Fanlei1**,YUAN Jichao1
(1.College of Agriculture,Sichuan Agricultural University,Wenjiang 611130,China;2.Beijing Shunxin Agricultural Seed Technology Co.,Ltd,Beijing 100097,China)

With continuous development of agricultural science and technology and improvement of ecological and environmental awareness in China,rational use of crop straw has become an efficient and sustainable agricultural practice.With therapid development of winter wheat-summer maize rotation system,concerns have grown about the processing of soil barrenness,wheat straw waste and other cultivation issues.Irrespectively,researches targeting purple clay soils have been limited.Therefore,an experiment was conducted to determine a suitable straw return and tillage method of mechanically sowed maize under wheat-maize double-cropping system in purple soils in hilly areas in Central Sichuan.The study also investigated the problems of soil fertility and viscosity,sowing conditions and plough layer quality for high yields.The experiment consisted of four treatments — rotary tillage with straw return (RTS),none-tillage with straw return (NTS),rotary tillage without straw return (RT) and none-tillage (NT).The aims of the experiment were to study the effects of tillage patterns with wheat straw return on physical properties of purple clay soils,and on quality of mechanically sowed summer maize in hilly areas in Central Sichuan.The results showed that compared with RT,RTS significantly increased capillary porosity in the 0-10 cm soil layer at elongation stage,increased water content in the 0-10 cm soil layer under no-tillage treatment for the entire growth period,and significantly reduced the rate of emergence,and uniformity of mechanical sowing and seedling quality of maize.Compared with NTS,RT reduced soil bulk density and water content in the 0-10 cm layer,but increased capillary porosity,emergence rate,seedling height,stem diameter,leaf area and dry mass of mziae.Under wheat straw return condition,rotary tillage reduced soil bulk density at the 0-10 cm layer by 2.0%–12.1% as compared to no-tillage,significantly improved emergence rate (by 17.9%),plants per hill and uniformity of mechanical sowing and seedling uniformity of maize.Emergence rate of maize was significantly positively correlated with soil water content of the 0-10 cm layer.Both mechanical sowing uniformity and seedlings uniformity were significantly negatively correlated with soil bulk density of the 0-10 cm layer.It was thus clear that rotary tillage with straw return improved soil structure,increased soil water content,benefited the quality of mechanical sowing and quality of seedlings of maize under winter wheat-summer maize cropping pattern in hilly areas in Central Sichuan,China.

Mechanically sowed summer maize;Straw return;Mechanical sowing uniformity;Sowing quality;Seedling quality;Seedlings uniformity;Soil physical properties

Dec.11,2016;accepted Mar.27,2017

S513

:A

:1671-3990(2017)07-1025-09

10.13930/j.cnki.cjea.161124

朱敏,石云翔,孫志友,王興龍,張頔,孔凡磊,袁繼超.秸稈還田與旋耕對川中土壤物理性狀及玉米機播質(zhì)量的影響[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報,2017,25(7):1025-1033

Zhu M,Shi Y X,Sun Z Y,Wang X L,Zhang D,Kong F L,Yuan J C.Effect of straw return and rotary tillage on soil physical properties and mechanical sowing quality of maize in Central Sichuan[J].Chinese Journal of Eco-Agriculture,2017,25(7):1025-1033

*國家重點研發(fā)計劃項目(2016YFD0300307)、公益性行業(yè)科研專項(20150312705)、四川省科技支撐計劃(2014NZ0040)和四川省玉米產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系崗位專家項目資助

** 通訊作者:孔凡磊,研究方向為農(nóng)作制度與作物簡化高效栽培理論與技術(shù)。E-mail:kflstar@163.com

朱敏,主要從事作物高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效栽培理論與技術(shù)研究。E-mail:781516346@qq.com

2016-12-11 接受日期:2017-03-27

*This work was supported by the National Key Research Project of China (2016YFD0300307),the Special Industry Research in Public Welfare (20150312705),the Science and Technology Support Plan of Sichuan Province (2014NZ0040) and the Corn Industry Technology System of Post Project of Sichuan Province.

** Corresponding author,E-mail:kflstar@163.com