畢慧萍
(淄博市博山區(qū)數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展中心,山東淄博 255200)
耕作方式對(duì)作物的生長(zhǎng)和產(chǎn)量有很大的影響,采用合適的耕作方式不僅可以保障獲得高產(chǎn),獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)還能影響土壤的理化性質(zhì)。傳統(tǒng)的耕作方式會(huì)導(dǎo)致土壤變硬,空隙變小和容重變大,進(jìn)而影響種植作物對(duì)養(yǎng)分的吸收利用[1]。根茬還田通過(guò)對(duì)土壤表層結(jié)構(gòu)的改變,提高了土壤通透性的同時(shí),淺旋的秸稈還可以增加土壤的肥力,提高土壤有機(jī)質(zhì)含量[2]。滅茬免耕是這幾年發(fā)展起來(lái)的一種輕型栽培技術(shù),采用安全高效的機(jī)械進(jìn)行快速滅茬后,直接對(duì)作物進(jìn)行拋栽,不僅可以減輕勞動(dòng)力,在播種期還能增加土壤中表層的含水量和土壤的肥力[3]。本研究對(duì)這3種耕作方式下種植的玉米的產(chǎn)量進(jìn)行研究,同時(shí)也探討了這3種耕作方式對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響。
試驗(yàn)玉米為958雜交農(nóng)田玉米種子,購(gòu)于興農(nóng)富民種子銷售有限公司。試驗(yàn)地選用山東省某鄉(xiāng)鎮(zhèn)的玉米種植地。
本試驗(yàn)選用3種耕作方式:傳統(tǒng)翻耕、根茬還田和滅茬免耕;傳統(tǒng)翻耕就是采用傳統(tǒng)的方法對(duì)種植地進(jìn)行翻耕;根茬還田是采用旋耕機(jī)把種植地上的根莖進(jìn)行打碎還田,土地的淺旋保持在15 cm,最后進(jìn)行平整處理再利用播種機(jī)對(duì)玉米進(jìn)行播種處理;滅茬免耕則是采用旋播機(jī)一次性的完成滅茬施肥播種。這3個(gè)耕作組,1組分3個(gè)處理3次重復(fù),播種的玉米行距為52 cm,株距為30 cm,整個(gè)試驗(yàn)期為玉米播種到玉米收成,試驗(yàn)開(kāi)始日期為4月10日。
試驗(yàn)播種的時(shí)候?qū)Ω鞯剡M(jìn)行種肥施肥處理:尿素280 kg/hm2,硫酸鉀65 kg/hm2,磷酸銨310 kg/hm2,整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程的玉米和其它大田種植的玉米生育期內(nèi)的各種處理相同。
試驗(yàn)過(guò)程對(duì)玉米的穗長(zhǎng)、單株穗重、單株粒重、穗行數(shù)、行粒數(shù)、突尖長(zhǎng)、百粒重進(jìn)行測(cè)量,土壤的堿解氮分析、速效磷、速效鉀分析方法參照張德健等[4]所述的方法進(jìn)行測(cè)定。測(cè)定的數(shù)值用Excel進(jìn)行整理之后采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行分析,P<0.05表示差異顯著,P<0.01表示差異極其顯著。
由表1可以看出,滅茬免耕方式的單株穗重極顯著高于傳統(tǒng)翻耕組(P<0.01),穗長(zhǎng)、單株穗重、行粒數(shù)顯著高于傳統(tǒng)翻耕組(P<0.05),突尖長(zhǎng)顯著低于傳統(tǒng)翻耕組(P<0.05);根茬還田組的單株穗重顯著高于傳統(tǒng)翻耕組(P<0.05),穗長(zhǎng)、單株穗重、行粒高于傳統(tǒng)翻耕組,但是沒(méi)有達(dá)到顯著水平(P>0.05),突尖長(zhǎng)低于傳統(tǒng)翻耕組,但未達(dá)顯著水平(P>0.05)。由此說(shuō)明,不同耕作方式對(duì)玉米產(chǎn)量形狀影響大小為:滅茬免耕>根茬還田>傳統(tǒng)翻耕。
表1 不同耕作方式對(duì)玉米產(chǎn)量性狀的影響
由表2分析可得,3種耕作方式對(duì)土壤3種速效養(yǎng)分的影響趨勢(shì)一樣,都是表現(xiàn)為先增高后降低的變化趨勢(shì),且都是在拔節(jié)期達(dá)到最大值;滅茬免耕組的速效磷播種前和收獲后顯著高于傳統(tǒng)翻耕組(P<0.05),破解氮拔節(jié)前和收獲后顯著高于傳統(tǒng)翻耕組(P<0.05),速效鉀收獲后顯著高于對(duì)照組(P<0.05);根茬還田的速效磷、破解氮和速效鉀值均高于傳統(tǒng)翻耕組,但未達(dá)顯著水平(P>0.05)。綜上所述,3種播種方式對(duì)土壤養(yǎng)分含量的影響高低為:滅茬免耕>根茬還田>傳統(tǒng)翻耕。
表2 不同耕作方式對(duì)土壤速效養(yǎng)分的影響
合理耕作措施是物種的生長(zhǎng)發(fā)育基礎(chǔ),是農(nóng)作物獲得高產(chǎn)量的保證,所以選用合適的耕作方式在玉米的種植過(guò)程中有著重要作用。有研究表明選用適宜的耕作方式能提高種植作物的產(chǎn)量,約10%,同時(shí)降低種植成本近20%[5-6];鄭會(huì)宇等[7]研究發(fā)現(xiàn)壟作下留茬免耕、滅茬免耕和留茬覆蓋和傳統(tǒng)翻耕相比能顯著提高玉米的產(chǎn)量;盧秉生等[8]發(fā)現(xiàn)免耕平作和常規(guī)壟作兩種耕作方式能顯著提高玉米的出苗率和玉米產(chǎn)量;張淑艷等[9]通過(guò)采用對(duì)比試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)深松作業(yè)耕作和比空種植更能促進(jìn)玉米的產(chǎn)量提高。以上研究結(jié)果充分說(shuō)明,不同的耕作方式對(duì)于玉米產(chǎn)量的增產(chǎn)作用均優(yōu)于傳統(tǒng)耕作方式。
本研究采用的傳統(tǒng)翻耕、根茬還田和滅茬免耕3種耕作方式進(jìn)行試驗(yàn)研究,發(fā)現(xiàn)在滅茬免耕穗長(zhǎng)、單株穗重、單株粒重、行粒、突尖長(zhǎng)等要素上,滅茬免耕>根茬還田>傳統(tǒng)翻耕,證明了采用現(xiàn)代化的耕作方式優(yōu)于傳統(tǒng)耕作方式。這和滅茬免耕、根茬還田耕種時(shí)根莖腐爛后可以為土壤提供額外的營(yíng)養(yǎng)有關(guān),土壤肥力增加,種植的作物產(chǎn)量也相應(yīng)提高。
滅茬免耕和根茬還田方式,作物表面的根莖增加了土壤表面的覆蓋度,同時(shí)還能減少土壤被風(fēng)和水侵蝕,保證了土壤中的水分和養(yǎng)分。這種環(huán)境也有利于土壤中的微生物生長(zhǎng),使土壤中的速效養(yǎng)分含量變多,可以為作物的生長(zhǎng)提供更好的養(yǎng)分[10]。Ferreras 等[11]、Liebig等[12]和Olaoyet[13]的研究都發(fā)現(xiàn)了在免耕的耕種方式下,作物的殘?jiān)梢蕴岣咄寥缹?duì)水分的滲透,減少蒸發(fā),提高土壤的肥力。速效養(yǎng)分是能被作物直接吸收利用的土壤中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),其含量的高低直接體現(xiàn)土壤的營(yíng)養(yǎng)情況,本研究通過(guò)測(cè)量3種耕作方式的土壤速效養(yǎng)分,發(fā)現(xiàn)耕作方式對(duì)土壤速效養(yǎng)分含量的影響為滅茬免耕>根茬還田>傳統(tǒng)翻耕,說(shuō)明玉米更適宜采用滅茬免耕和根茬還田這兩種播種方式,以滅茬免耕為最優(yōu)。