大壟深耕整稈深還田對(duì)耐密玉米根系生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響

李真

（凌源市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，遼寧凌源 122500）

大壟深耕整稈深還田對(duì)耐密玉米根系生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響

李真

（凌源市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，遼寧凌源 122500）

[目的]探討整稈深還對(duì)耐密玉米植株根系生長(zhǎng)性狀影響規(guī)律，揭示產(chǎn)量提高原因，篩選最佳整稈深還用量。[方法]采取隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，整稈深還用量5個(gè)處理分別測(cè)量根系生長(zhǎng)情況和產(chǎn)量。[結(jié)果]整稈深還處理耐密玉米促根系干物積累和根系性狀值增加，根系生長(zhǎng)環(huán)境得到改善，耐密玉米的產(chǎn)量增加。[結(jié)論]整稈深還處理可快速提高耐密玉米產(chǎn)量，增加農(nóng)民收益。

整稈；深還；耐密玉米；大壟雙行；秸稈深還田

玉米是單株生產(chǎn)力較高的作物，其高大的植株依賴于強(qiáng)大根系的有力支撐，并為地上部提供大量的水分、養(yǎng)分，合成氨基酸和生理活性物質(zhì)等[1]，玉米根系形態(tài)和分布對(duì)土壤中養(yǎng)分和水分的吸收有重要影響[2]。在玉米生長(zhǎng)中，氮素高效吸收常需要較大、較深的根系[3－5]、淺層根系的數(shù)量則與磷、鉀高效吸收密切相關(guān)[6－7]。我國(guó)近年來的高產(chǎn)栽培表明，種植耐密型品種、采用高密度栽培是進(jìn)一步提高玉米產(chǎn)量的主要途徑[8－9]。早期戴俊英等[10]研究表明，根重、根長(zhǎng)、根數(shù)均隨土壤體積的減小而明顯降低；管建慧等研究表明，根系達(dá)到干重最大值后的下降過程中，高密處理的下降速度最快；并且密度影響了根系干重在土壤中的垂直分布[11]。以滿足玉米較高單株生產(chǎn)力的發(fā)揮，創(chuàng)建與地上部協(xié)調(diào)的根系生長(zhǎng)的環(huán)境，目前研究較少，特別是用整稈深還處理對(duì)耐密玉米根系的生長(zhǎng)性狀影響的研究則很少見報(bào)道。該試驗(yàn)探討篩選最佳整稈深還用量，為耐密玉米高產(chǎn)創(chuàng)建良好的根系生長(zhǎng)環(huán)境，提供理論依據(jù)，指導(dǎo)生產(chǎn)。

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

耐密型玉米鄭單958。試驗(yàn)于2010—2011年在凌源市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心旱田試驗(yàn)地進(jìn)行。土壤質(zhì)地為沙壤土，前茬作物為玉米，土壤較肥沃，有灌水條件。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)。試驗(yàn)采取隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)；每小區(qū)24 m2（4 m×6 m），共15個(gè)小區(qū)。

1.2.2 秸稈用量處理。共5個(gè)處理，分別為24、18、12、6、0 t/hm2（無秸稈還田為對(duì)照）。

1.2.3 測(cè)定指標(biāo)。分別于玉米生長(zhǎng)發(fā)育的拔節(jié)期、抽穗期、成熟期田間取樣挖根經(jīng)沖洗后，室內(nèi)測(cè)定根系總長(zhǎng)度、總表面積、總體積和根系直徑。

1.2.4 測(cè)定方法。各處理植株取3株，將根系取出后裝入高30 cm塑料筒內(nèi)，再對(duì)根系進(jìn)行沖洗后，裝在密封德塑料袋中運(yùn)回室內(nèi)，利用WinRHIZO植物根系系統(tǒng)掃描儀，經(jīng)程序自動(dòng)計(jì)算，測(cè)定植株單株的根系總長(zhǎng)度、根系總體積、根系總面積、根系直徑。

1.2.5 整稈深還操作過程。玉米收獲后隨即用4JQ-1.5開溝犁開溝，開溝機(jī)具為58.84 Kw拖拉機(jī)牽翻轉(zhuǎn)犁開溝，開溝的形狀為梯形，上底寬為60 cm，下底寬為40 cm，溝深40 cm，施入整稈后每施入尿素225 kg/hm2、磷酸二銨300 kg/hm2、硫酸鉀225 kg/hm2。然后用翻轉(zhuǎn)犁上的合壟犁具將肥料和玉米整稈埋入壟臺(tái)中間；在整形覆膜蓋后以備播種。

1.2.6 耐密玉米栽培。采用大壟雙行種植方式，玉米行距150 cm，小行距40 cm；株距20 cm；保苗67 500株/hm2。5月7日播種，5月16日出苗，9月18日收獲。耐密玉米管理同常規(guī)。

1.2.7 數(shù)據(jù)處理。采用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及作圖，

DPS軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析

2 結(jié)果與分析

2.1 整稈深還處理對(duì)耐密品種根干物積累影響

在耐密玉米生長(zhǎng)發(fā)育抽穗期、灌漿期、成熟期測(cè)定了整稈深還處理對(duì)植株根系干物重的影響（表1）。

表1 整稈深還處理對(duì)耐密玉米品種單株根系干物重的影響 g/株

從表1可以看出，抽穗期處理3最高；灌漿期處理較高，分別比對(duì)照增加了19%，處理1和處理4都低于對(duì)照，；成熟期處理2最高。整稈深還用量促根系干物積累增加，有利于地上部莖稈和葉片的生長(zhǎng)發(fā)育，促進(jìn)莖稈粗壯，葉片光合能力增強(qiáng)。

2.2 整稈深還處理對(duì)根系總長(zhǎng)度的影響

在耐密玉米生長(zhǎng)發(fā)育抽穗期、灌漿期、成熟期測(cè)定了整稈深還處理對(duì)植株根系總根長(zhǎng)度生長(zhǎng)的影響（表2）。

表2 整稈深還處理對(duì)耐密玉米品種單株根系總長(zhǎng)度的影響 cm/株

從表2看出，抽穗期處理3最高；灌漿期處理2較高；成熟期處理2較高。從抽穗期到成熟期根系總長(zhǎng)度處理2和處理3呈增加趨勢(shì)，而處理1和處理4與對(duì)照比只有在抽穗期是增加的而后兩個(gè)時(shí)期根系總長(zhǎng)呈減少的趨勢(shì)。整稈深還適量可促進(jìn)耐密玉米根系增多，根系加長(zhǎng)，有利于吸收土壤中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和水分增多。

2.3 整稈深還處理對(duì)根系總表面積的影響

在耐密玉米生長(zhǎng)發(fā)育抽穗期、灌漿期、成熟期測(cè)定了整稈深還處理對(duì)植株根系總表面積的影響（表3）。

表3 整稈深還處理對(duì)耐密玉米品種單株根系干總表面積的影響cm2/株

從表3看出，整稈深還用量對(duì)植株根系總表面積處理與對(duì)照比，抽穗期處理3＞處理2＞處理1；灌漿期處理3＞處理2＞處理4和處理1；成熟期處理2＞處理3，與對(duì)照比增加了29%、10.4%，而處理1和處理4低于對(duì)照。整稈深還處理后增加耐密玉米根系總表面積，促進(jìn)須根增多，根系吸收面積的擴(kuò)大，有利于地上部莖稈和葉片所需營(yíng)養(yǎng)供給，滿足地上部生長(zhǎng)要求。

2.4 整稈深還處理對(duì)耐密玉米根系總體積的影響

在耐密玉米生長(zhǎng)發(fā)育抽穗期、灌漿期、成熟期測(cè)定了整稈深還處理對(duì)植株根系總體積的影響（表4）。

表4 整稈深還處理對(duì)耐密玉米品種單株根系總體積的影響cm2/株

從表4看出，整稈深還對(duì)耐密玉米植株根系總體積的處理與對(duì)照比，抽穗期處理2最高；灌漿期處理3最高；成熟期處理2較高。整稈深還對(duì)耐密玉米有促進(jìn)根系總體積增加的作用；處理2和處理3作用優(yōu)于其他處理。

2.5 整稈深還處理對(duì)耐密玉米植株根系平均直徑的影響

在耐密玉米生長(zhǎng)發(fā)育抽穗期、灌漿期、成熟期測(cè)定了整稈深還處理對(duì)植株根系平均直徑的影響（表5）。

表5 整稈深還處理對(duì)耐密玉米品種單株根系平均直徑的影響mm/株

從表5看出，整稈深還耐密玉米植株根系平均直徑處理與對(duì)照比，抽穗期處理2＞處理1，而處理3和處理4與對(duì)照相等；灌漿期處理3＞處理1、處理2和處理4；成熟期處理4增加了4%，其他處理2、處理3、處理4與對(duì)照減少；根系直徑只有處理1呈增加趨勢(shì)，整稈深還對(duì)耐密玉米根系直徑的影響不大，無明顯增加根系粗度。

2.6 整稈深還處理對(duì)耐密玉米產(chǎn)量性狀的影響

在耐密玉米的成熟期，我們進(jìn)行了小區(qū)產(chǎn)量實(shí)打?qū)嵤眨⒃诿總€(gè)小區(qū)取樣20穗進(jìn)行室內(nèi)考種，對(duì)玉米穗部性狀進(jìn)行測(cè)定，取平均值（表6）。

從表6可以看出，整稈深還處理對(duì)耐密玉米產(chǎn)量性狀的影響，穗長(zhǎng)、穗行數(shù)、穗粗各處理都低于對(duì)照，而只有穗粒數(shù)和百粒重超過對(duì)照。

2.7 整稈深還處理對(duì)耐密玉米產(chǎn)量性狀的影響

在耐密玉米品種的成熟期，我們進(jìn)行了小區(qū)產(chǎn)量實(shí)打?qū)嵤眨∑淦骄?，測(cè)產(chǎn)結(jié)果如表7。

表6 整稈深還處理對(duì)耐密玉米產(chǎn)量性狀

表7 整稈深還用量處理耐密玉米產(chǎn)量結(jié)果

從表7看出，整稈深還處理的耐密玉米產(chǎn)量都高于對(duì)照，最高產(chǎn)量是處理1，隨整稈深還量的增加耐密玉米產(chǎn)量增加，處理1、處理2和處理3對(duì)產(chǎn)量提高作用較大，效果明顯。

3 結(jié)論

整稈深還處理對(duì)耐密玉米根系性狀的影響從抽穗期到成熟期根系干物重、根系總體積保持遞增水平。整稈深還處理對(duì)耐密玉米產(chǎn)量的影響最高產(chǎn)量為秸稈還田量24 t/hm2，最低是無秸稈還田處理。整稈深還為12 t/hm2對(duì)耐密玉米根干物積累較多，根系總長(zhǎng)度加長(zhǎng)，根系總體積較大，根系總表面積增加，產(chǎn)量明顯提高。初步試驗(yàn)說明施入整稈深還量12 t/hm2，優(yōu)于其他處理，可以快速提高玉米產(chǎn)量，增加效益。

[1]管建慧，郭新宇，劉洋，等．不同密度處理下玉米根系干重空間分布動(dòng)態(tài)的研究[J].玉米科學(xué)，2007，15（4）：105.

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（責(zé)任編輯 戚佳妮）

LI Zhen(Agricultural Technology Extension Service Center of Lingyuan,Liaoning 122500)

[Objective]The influence law of root growth with stalk returning was discussed.The reason of yield increasing was revealed.The optimum dosage of stalk was selected.[Method]With random block design,five different treatments were used to measure root growth and yield. [Result]The root dry matter and root characteristics were increased under stalk returning of high density-tolerance corn.The environment of root growth was improved.and the yield was increase.[Conclusion]The Stalk returning could quickly improve the maize yield and the famer’s benefit.

Whole stalk;Deep ploughing;Returning;High density-tolerance of maize;Double-row;Starw returning

Effects on Root Growth and Yield of Big Ridge Deep Ploughing with Whole Stalk Returning in Maize

S513

A

2095-0896（2014）01-049-03

行業(yè)專項(xiàng)基金：農(nóng)業(yè)部公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)（200903007-5）。

李真（1960-）男，凌源市，大專，高級(jí)農(nóng)藝師，從事農(nóng)技推廣。通訊作者：陳振武（1953-）男，教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)樽魑镌耘嗌砘A(chǔ)。

2013-10-17