砂姜黑土地不同耕作模式試驗研究

朱向艷等

摘要通過不同耕作模式的對比試驗，探討在砂姜黑土地不同耕作模式對小麥生長發(fā)育和產(chǎn)量形成的影響，建立適合郯城縣砂姜黑土地冬小麥生長的合理耕層構(gòu)建模式。試驗結(jié)果表明，深松模式可以獲得較高的經(jīng)濟價值，值得推廣。

關(guān)鍵詞砂姜黑土地；耕作模式；試驗

中圖分類號S34文獻標識碼A文章編號0517-6611（2015）29-035-03

郯城縣現(xiàn)有8 667 hm2砂姜黑土田地，其共同特點是耕層質(zhì)地黏重，適耕期短，耕作困難，易旱怕澇，“發(fā)老苗不發(fā)小苗”。以往，小麥生產(chǎn)中多采用旋耕模式，由于連年機械化的作業(yè)，形成堅實的犁底層，阻止小麥根系下扎，影響降水滲入土壤深層。同時，旋耕后不鎮(zhèn)壓，土壤懸松，不僅導致播種過深影響出苗、分蘗和次生根生長，而且造成耕作層土壤水分散失，不利于節(jié)水，導致小麥根系懸空，冬季寒旱交加造成死苗，不利于高產(chǎn)。通過不同耕作模式的對比試驗，筆者探討了在砂姜黑土地不同耕作模式對小麥生長發(fā)育和產(chǎn)量形成的影響，建立適合郯城縣砂姜黑土地冬小麥生長的合理耕層構(gòu)建模式。

1材料與方法

1.1試驗地基本情況試驗田地點位于郯城縣泉源鄉(xiāng)五湖湖片。該湖片按麥田自然面積成方種植，集中成片，位于郯城縣東北部，泉源鄉(xiāng)駐地南部，交通便利，地勢平坦，屬砂姜黑土，土層深厚、肥沃，基礎(chǔ)條件較好，有機質(zhì)含量16.7 g/kg，全氮含量0.9 g/kg，堿解氮含量83 mg/kg，速效磷含量28 mg/kg，速效鉀含量75 mg/kg，前茬作物玉米，產(chǎn)量8 250 kg/hm2。試驗區(qū)小麥品種為郯麥98，播量為225 kg/hm2，播期為10月15日。

1.2試驗設(shè)計設(shè)3個處理：

①旋耕模式，前茬玉米秸稈全部粉碎還田，撒施底肥，旋耕機旋耕2 遍（深度15 cm），寬幅精量播種機播種，同時播后苗帶鎮(zhèn)壓；

②深松模式，前茬玉米秸稈全部粉碎還田，撒施底肥，深松旋耕整地聯(lián)合作業(yè)機作業(yè)（深松30 cm+旋耕15 cm +旋耕后鎮(zhèn)壓），寬幅精量播種機播種，同時播后苗帶鎮(zhèn)壓；

③深耕模式，前茬玉米秸稈全部粉碎還田，撒施底肥，鏵式犁翻耕（深度25 cm），旋耕機旋耕2 遍（深度15 cm），寬幅精量播種機播種，同時播后苗帶鎮(zhèn)壓。

試驗區(qū)邊緣設(shè)置保護行。

1.3調(diào)查項目在10月25日，調(diào)查小麥出苗率。在苗期（11月5日）、越冬期（1月4日）、春季（3月24日）、后期（6月1日）、成熟期（6月10日），調(diào)查小麥各生育期群體動態(tài)變化。在0～5、5～10、10～20和20～30 cm 4個層次，取025 m2土樣，測量各土層的秸稈分布量。取樣日期為11月5日。該次取樣時，已有部分秸稈腐熟。樣品取回后通過清洗，篩選，烘干，最后測重。采取環(huán)刀法，測定土壤容重。在小麥生育后期，調(diào)查穗數(shù)、穗粒數(shù)；在小麥收獲后，取籽粒樣品，測定千粒重。3次重復。

1.4數(shù)據(jù)處理利用Microsoft Office Excel 2003和DPS軟件對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。

2結(jié)果與分析

2.1出苗率從圖1可以看出，3個處理的出苗率不高，都在50%以下。這是由于砂姜黑土地質(zhì)地黏重，黏粒含量很高，在秋季小麥播種后10月19日～21日連續(xù)3 d降雨，黏質(zhì)土壤結(jié)構(gòu)緊密，遇雨后土壤微粒急劇膨脹，形成膠粒物體，孔隙過小，通透性差，造成部分僵種，同時連續(xù)降雨導致地表溫度降低，10月21日～22日最低溫度急劇下降到8 ℃，導致3個處理出芽率普遍偏低。在3個處理中處理③出芽率最高，處理①和處理②差別不大。分析其原因，是處理①和處理②上層秸稈量較多，種子不能很好地和土壤結(jié)合，易造成種子的懸空。深耕可以把秸稈均勻地分布在各土層中，上層土壤和秸稈分布合理，更利于種子的發(fā)芽。

2.2小麥各生育期群體動態(tài)和個體性狀從圖2可以看出，處理②雖然在出苗期群體不大，但在越冬期和拔節(jié)期直至成熟期均表現(xiàn)出較好的優(yōu)勢，其次為處理③，處理①表現(xiàn)最差。

從圖3可以看出，處理②在2個生育時期的個體性狀表現(xiàn)優(yōu)勢明顯，其次是處理③，處理①最差。分析其原因，是深松只對局部松動，使得土壤呈現(xiàn)虛實兩部分，松動部分和未松動部分的孔隙度差異使得土壤中的水、熱出現(xiàn)橫向水平移動，改善耕層水熱養(yǎng)分的分布狀態(tài)，使小麥植株的個體群體優(yōu)勢得到明顯的顯現(xiàn)。在旋耕不耕翻的麥田，在旋耕的15 cm以下形成堅實的犁底層，根系難以下扎，植株生長弱，在越冬期遭遇干旱，抗凍性差。雖然處理③出苗期表現(xiàn)較佳，但因為冬春交替時期郯城縣一段時間持續(xù)低溫干旱，深耕土壤全部耕翻，孔隙度較大，造成透風跑墑，影響冬春季的生長發(fā)育，所以其表現(xiàn)比處理②差，但由于秋季深層土層儲蓄較多的水分，表現(xiàn)優(yōu)于處理①。

2.3不同土層深度土壤容重土壤容重是田間自然狀態(tài)下單位體積的干土重，是表示土壤松緊度的一個重要指標。其好壞與耕作措施等密切相關(guān)，過大、過小都不好。一般來說，表層土壤容重小，而下層土壤容重大。從圖4可以看出，在0～10 cm的表層土壤中，處理②最大為1.35，處理①和處理③較小，在10～20 cm中層土壤中處理①最大為1.57，處理③和處理②相差不大，處于一個較低水平，在20～30 cm的深層土壤中處理①最大為1.57，處理②和處理③相差不大，但處理②最小為1.49。綜合3個土層，處理②的三點分布最為均勻，土壤的上下松緊度合理，有利于根系下扎，其次是處理③，處理①最差。

2.4干物質(zhì)積累干物質(zhì)積累是一個復雜的動態(tài)變化過程。從圖5可以看出，小麥干物質(zhì)積累分為3個明顯的階段。其中，第1階段出苗到拔節(jié)期，干物質(zhì)積累變化不大；第2階段從拔節(jié)到乳熟期，干物質(zhì)積累飛快增加；第3個階段成熟期，干物質(zhì)積累趨于平穩(wěn)增加。

從圖5還可以看出，小麥生長前期3個處理的干物質(zhì)積累處于同一水平，而在小麥灌漿后差異逐漸明顯。處理②個體發(fā)育好，后期不早衰，能充分利用光熱資源增加干物質(zhì)積累，在籽粒形成后期提高灌漿強度，延長灌漿時間，干物質(zhì)積累上升較快；處理③處于中間水平；處理①植株根系淺，后期活力小，植株早衰較快，6月1日之后干物質(zhì)基本不再積累，而灌漿后的干物質(zhì)積累主要集中在穗部，也就是粒重的增加。

2.5不同土層秸稈分布從圖6可以看出，在0～5 cm土層中，處理①秸稈量最多，處理②居中，處理③最少，3個處理在0.05水平差異顯著；在5～10 cm土層中處理①和處理②秸稈量基本相同，與處理③間差異在0.05水平顯著，處理③最少；10～20 cm土層中處理③秸稈量最多，處理②居中，處理①最少；20～30 cm土層中處理①和處理②秸稈量幾乎為0，處理③最高達40.2 g/m3。綜合來看，處理①和處理②的秸稈量多數(shù)集中在表層，處理③各個土層秸稈分布量較均勻，說明處理③能夠?qū)⒔斩捄屯寥莱浞只旌?，有利于秸稈還田，掩埋肥料等。

2.6產(chǎn)量及其構(gòu)成因素由表1可知，不同處理對產(chǎn)量構(gòu)成因素均有影響。處理①無論是穗粒數(shù)、穗數(shù)還是千粒重均處于較低水平，處理①和處理②、處理③間有0.05水平顯著性差異，處理②和處理③差異不顯著，但處理②的產(chǎn)量構(gòu)成因素分布較均勻，說明這3個因素協(xié)調(diào)性好，最終獲得最高產(chǎn)量。

3結(jié)論

研究表明，使用旋耕模式，耕作層較淺且比較堅硬，作物

根系難以下扎，影響作物對水分和養(yǎng)分的吸收，進而影響產(chǎn)

量。深耕模式可以加深耕作層，有利于小麥根系下扎，增加土壤的透氣性 。深松模式不翻轉(zhuǎn)打亂土層，減少耕作中土壤水分的蒸發(fā)消耗，有利于保墑。深松可以打破犁底層，提高土壤的透氣性和透水能力。從經(jīng)濟角度來講，機械深松具有長效性，同時降低生產(chǎn)成本。這是因為深松不翻轉(zhuǎn)土壤，對土壤的松動相對較少，所消耗的動力比鏵式犁耕翻小得多。從產(chǎn)量結(jié)果來看，深松模式產(chǎn)量最高。

綜上所述，在郯城縣砂姜黑土田地，通過深松和深耕模式都可以打破犁底層，提高根系活力，促進對養(yǎng)分的吸收，提高旗葉光合速率，增加籽粒產(chǎn)量。深松模式更能獲得個體健壯，群體協(xié)調(diào)發(fā)展，同時降低生產(chǎn)成本，更適合郯城縣砂姜黑土田地。由于2015年小麥生長整個生育期雨水偏多，如果遇到干旱年份，那么深松的蓄水優(yōu)勢更為凸顯，有待進一步地跟蹤調(diào)查。

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