玉米條深旋一體化播種試驗(yàn)初探

隋華，張紅玲，劉春芳，侯海鵬，杜佳林

（1.天津市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，天津 300061；2.天津市薊縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，天津 301900)

玉米條深旋一體化播種試驗(yàn)初探

隋華1，張紅玲2，劉春芳2，侯海鵬1，杜佳林1

（1.天津市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，天津 300061；2.天津市薊縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，天津 301900)

針對(duì)我市農(nóng)田土壤長(zhǎng)期淺耕或免耕覆蓋播種，導(dǎo)致犁底層上移，土壤結(jié)構(gòu)惡化，蓄水保墑能力較差，不利于作物根系和植株生長(zhǎng)，以及土壤深松技術(shù)實(shí)際生產(chǎn)中未得到廣泛應(yīng)用的現(xiàn)狀，引進(jìn)中國(guó)農(nóng)科院作物所研制的玉米條深旋精量播種機(jī)，初步研究與常規(guī)播種在改善土壤物理性狀、促進(jìn)根系和植株生長(zhǎng)，提高生物產(chǎn)量和籽粒產(chǎn)量方面的作用。表明在0～25cm耕層中，玉米條深旋播種土壤容重降低1～16.7%，土壤含水量增加9.7～28.5%，根條數(shù)增加80.4%，成熟期綠葉數(shù)增加1.6片，生物產(chǎn)量增加15.2%，籽粒產(chǎn)量增加18%，經(jīng)濟(jì)系數(shù)提高2.3%，效果顯著。

條深旋一體化玉米精量播種機(jī)；土壤容重；土壤含水量；玉米根系；籽粒產(chǎn)量

目前，限制我市農(nóng)作物生產(chǎn)的主要因素之一是土壤耕層障礙明顯。由于長(zhǎng)期淺翻耕或免耕覆蓋播種，導(dǎo)致土壤犁底層上移，緊實(shí)堅(jiān)硬，有效耕層較淺，土壤結(jié)構(gòu)變差，極其不利于作物根系生長(zhǎng)，也不利于土壤蓄水保墑。由于我市農(nóng)村主要為分散的小規(guī)模種植，現(xiàn)行推廣的土壤深松技術(shù)因配套的動(dòng)力機(jī)械與政府的農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼力度不足，以及與播種環(huán)節(jié)脫離，農(nóng)民需額外承擔(dān)作業(yè)費(fèi)用等原因，生產(chǎn)上并未大面積推廣，土壤耕層障礙依然沒(méi)有得到有效解決，已成為制約農(nóng)作物生產(chǎn)能力提高的重要因素。

本試驗(yàn)引進(jìn)中國(guó)農(nóng)科院作物所研制的玉米條深旋精量播種機(jī)（國(guó)家實(shí)用新型專利：ZL200920160482.1）在薊縣試驗(yàn)，為推廣應(yīng)用玉米條深旋精量播種技術(shù)提供依據(jù)。該機(jī)具的特點(diǎn)是集土壤深松、小麥殘茬破碎、玉米精量播種、施肥、覆蓋、鎮(zhèn)壓等工序于一體，具有節(jié)本、節(jié)能、省工、增產(chǎn)增效的效果。深松（旋）作業(yè)幅寬18cm左右，深度25～30cm，可有效加深耕層，疏松土壤，實(shí)現(xiàn)深松、播種一體化精簡(jiǎn)栽培。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試品種：華農(nóng)18，為精選包衣種子，由天津市薊縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心提供。

播種機(jī)具：玉米常規(guī)播種機(jī)，為四行小四輪驅(qū)動(dòng)玉米精量播種機(jī)，由當(dāng)?shù)剞r(nóng)機(jī)專業(yè)合作社提供；玉米條深旋精量播種機(jī)（自帶小麥秸稈破茬裝置），為三行播種機(jī)，由中國(guó)農(nóng)科院作物所提供，配套動(dòng)力牽引為雷沃85馬力拖拉機(jī)，由當(dāng)?shù)剞r(nóng)機(jī)專業(yè)合作社提供。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

設(shè)對(duì)照（常規(guī)播種機(jī)播種）和處理（玉米條深旋精量播種機(jī)播種）兩個(gè)處理，兩種方式均為小麥?zhǔn)斋@后移除麥秸貼茬耕作，自然對(duì)比，小區(qū)面積3335m2。

2 調(diào)查項(xiàng)目與試驗(yàn)管理

2.1 調(diào)查項(xiàng)目

生育期記載，成熟期地上部植株性狀（株高、穗位、綠葉數(shù)等）、地下部（根層數(shù)、根條數(shù)）、產(chǎn)量性狀（畝穗粒、穗粒數(shù)、千粒重）耕層土壤物理性狀（容重及土壤含水量）。

2.2 試驗(yàn)管理

試驗(yàn)在薊縣下窩頭鎮(zhèn)下窩頭村進(jìn)行，土質(zhì)壤土，2013年6月29日播種，底墑充足。處理與對(duì)照均為單粒精量播種，60cm等行距，每667m2種植4650株，每667m2施金正大緩釋肥（N：P：K=21：10：11）30kg，播種后噴施綠乙莠土壤封閉除草。拔節(jié)期用5%高效氯氰聚酯、磷酸二氫鉀、金得樂(lè)統(tǒng)防統(tǒng)治（防蟲(chóng)、葉面補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)、植株矮化防倒），抽雄前遇旱補(bǔ)水灌溉，每667m2追施尿素20kg。10月12日，取樣調(diào)查根系、植株性狀、生物產(chǎn)量（鮮重、烘干重），取土測(cè)定土壤容重與含水量，10月17日收獲，取樣測(cè)產(chǎn)。

3 結(jié)果與分析

3.1 條深旋播種對(duì)土壤物理性狀的影響

3.1.1 條深旋播種對(duì)土壤容重的影響

據(jù)測(cè)定，該試驗(yàn)地土壤犁底層為15cm。土壤剖面顯示，條深旋播種方式的耕作面（水平18 cm左右）犁底層消失，其非耕作面和常規(guī)播種方式犁底層均存在。在0～25cm的耕層中，隨土層加深，土壤容重逐漸提高，兩種播種方式表現(xiàn)趨勢(shì)一致（圖1）。在0～5cm、5～10cm、10～15cm、15～20cm、20～25cm土層中，條深旋播種方式與常規(guī)播種比較，土壤容重分別降低了16.7%、1.2%、1.0%、3.1%、1.0%。表明，由于條深旋播種方式打破了土壤犁底層，對(duì)疏松土壤，改善土壤結(jié)構(gòu)具有明顯效果，有效降低了耕層土壤容重，有利于玉米根系生長(zhǎng)發(fā)育。

圖1 不同播種方式對(duì)土壤容重的影響

3.1.2 條深旋播種對(duì)土壤含水量的影響

試驗(yàn)表明，在0～5cm、5～10cm、10～15cm、15～20cm、20～25cm各層次土層中，條深旋播種方式與常規(guī)播種相比，土壤含水量分別增加了28.5%、13.4%、9.7%、22.0%、21.6%。由此可以看出，由于條深旋播種方式改善了土壤物理性狀，增強(qiáng)了土壤蓄水性能，有利于土壤蓄存雨季降水，提高了土壤含水量，起到土壤水庫(kù)作用，對(duì)植株持續(xù)的水分供應(yīng)具有顯著效果。試驗(yàn)顯示，在0～25cm耕層中，隨土層加深，土壤含水量逐漸降低，兩種播種方式表現(xiàn)出相同趨勢(shì)（圖2）。

圖2 不同播種方式對(duì)土壤含水量的影響

3.2 條深旋播種對(duì)玉米根系的影響

試驗(yàn)顯示，不同播種方式，玉米的根系生長(zhǎng)情況明顯不同，根層數(shù)、根條數(shù)、根毛、根長(zhǎng)等均顯示出較大差異。條深旋播種方式根層數(shù)比常規(guī)播種多3～4層，單株根條數(shù)平均為51條，常規(guī)播種單株根條數(shù)為28條，條深旋播種與常規(guī)播種比較，增加82.1%（圖3）。同時(shí)，條深旋播種根毛數(shù)量顯著增加，根系固定土壤數(shù)量也明顯增多。表明，條深旋播種方式改善土壤結(jié)構(gòu)、保持水分和養(yǎng)分供應(yīng)，促進(jìn)了玉米根系生長(zhǎng)。

3.3 條深旋播種對(duì)玉米群體生物產(chǎn)量的影響

由于條深旋播種方式在改善土壤物理性狀以及促進(jìn)根系生長(zhǎng)方面的作用，相應(yīng)保障和促進(jìn)了植株生長(zhǎng)。試驗(yàn)顯示，收獲期地上部群體生物量（烘干重）在條深旋播種方式下提高15.2%（見(jiàn)下表）。進(jìn)一步分析，收獲期植株綠葉數(shù)，條深旋耕作方式下為11.6片，比常規(guī)播種增加1.6片，增加16.6%。表明，條深旋播種對(duì)促進(jìn)地上部生長(zhǎng)，延緩植株衰老，延長(zhǎng)葉片功能期作用顯著。

3.4 條深旋播種對(duì)玉米產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

試驗(yàn)表明，條深旋播種方式顯著提高夏玉米籽粒產(chǎn)量，平均667m2產(chǎn)量656kg，比常規(guī)播種增加100kg/667m2，增加18%，經(jīng)濟(jì)系數(shù)提高2.3%（見(jiàn)下表）。分析產(chǎn)量構(gòu)成因素，表明，條深旋播種方式收獲穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重三者同步提高，尤以千粒重增加顯著，比常規(guī)播種增加33.8g，增加11.3%。充分說(shuō)明，條深旋播種，因其帶有小麥秸稈破茬裝置，可更好地粉碎秸稈，有利于夏玉米出苗、保苗。同時(shí)，土壤深松后，創(chuàng)造了良好的耕層環(huán)境，有利于土壤養(yǎng)分和水分的持續(xù)供應(yīng)，促進(jìn)了玉米根系和莖葉的生長(zhǎng)，延長(zhǎng)葉片功能期，延緩植株衰老，為玉米籽粒形成和提高灌漿粒重奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

4 結(jié)果與討論

4.1 條深旋播種改善了玉米耕層環(huán)境

不同耕作方式對(duì)夏玉米產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成的影響

試驗(yàn)表明，條深旋播種在耕作層面打破了土壤犁底層，降低了耕層土壤容重，增加了土壤含水量，為玉米生長(zhǎng)發(fā)育提供適宜的土壤環(huán)境。0～25cm土壤中，土壤容重降低1～16.7%，土壤含水量增加9.7～28.5%。

4.2 條深旋播種促進(jìn)了植株生長(zhǎng)和產(chǎn)量的提高

條深旋播種由于改善耕層土壤環(huán)境的作用，促進(jìn)了玉米根系的生長(zhǎng)發(fā)育，根條數(shù)增加80.4%，進(jìn)而促進(jìn)了營(yíng)養(yǎng)體的生長(zhǎng)，延長(zhǎng)了葉片功能期，對(duì)玉米有效結(jié)實(shí)以及提高灌漿粒重具有顯著作用，顯著增加了群體生物產(chǎn)量和籽粒產(chǎn)量，千粒重和籽粒產(chǎn)量比常規(guī)播種分別提高11.3%、 18%，經(jīng)濟(jì)系數(shù)提高2.3%。

4.3 條深旋一體化播種技術(shù)等有待于進(jìn)一步完善

玉米條深旋精量播種機(jī)集土壤深松、小麥殘茬破碎、玉米精量播種、施肥、覆蓋、鎮(zhèn)壓等工序于一體，可簡(jiǎn)化農(nóng)事操作，節(jié)約能源與生產(chǎn)成本，與發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合需求吻合。本試驗(yàn)農(nóng)機(jī)具在我市引進(jìn)時(shí)間較短，試驗(yàn)規(guī)模小，試驗(yàn)結(jié)果具有初步的參考性。今后應(yīng)在農(nóng)機(jī)具自身的作業(yè)面（播種行數(shù)）進(jìn)一步改進(jìn)和完善，在配套動(dòng)力、不同土壤條件下的播種技術(shù)等方面開(kāi)展試驗(yàn)示范，為大面積推廣應(yīng)用提供技術(shù)支撐。

S642.2

B

1002-0659（2014）04-0014-03

2014-6-25

科技部科技支撐計(jì)劃“環(huán)渤海天津增糧技術(shù)集成與示范”（項(xiàng)目編號(hào)：2013BAD05B08)。

主要作者簡(jiǎn)介：隋華(1964-)，女，推廣研究員，主要從事玉米等作物栽培技術(shù)研究與推廣工作。