連年深松和施用有機(jī)肥對(duì)土壤肥力及玉米產(chǎn)量的影響①

宮 亮，安景文，邢月華，劉 艷，孫文濤

(遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物營養(yǎng)與環(huán)境資源研究所，沈陽 110161)

連年深松和施用有機(jī)肥對(duì)土壤肥力及玉米產(chǎn)量的影響①

宮 亮，安景文，邢月華，劉 艷，孫文濤*

(遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物營養(yǎng)與環(huán)境資源研究所，沈陽 110161)

通過 8 年的田間定位試驗(yàn)，研究了不同耕作方法及有機(jī)肥用量對(duì)春玉米產(chǎn)量和土壤理化性狀的影響。結(jié)果表明，連年深松能顯著降低10 ~ 20 cm和20 ~ 30 cm土壤體積質(zhì)量，施用有機(jī)肥30 000 kg/hm2以上能顯著降低10 ~ 20 cm土壤體積質(zhì)量；深松導(dǎo)致耕層土壤有機(jī)質(zhì)、全氮和全磷含量呈下降趨勢(shì)，堿解氮和速效磷略有增加；耕層土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮和速效磷含量隨有機(jī)肥用量的增加而顯著增加，全磷、全鉀和速效鉀含量增加幅度與有機(jī)肥用量無關(guān)；深松和施用有機(jī)肥均能顯著增加玉米產(chǎn)量，施用有機(jī)肥的增產(chǎn)效果好于深松，但其增產(chǎn)速率隨有機(jī)肥用量增加而降低。連年深松對(duì)改善土壤理化性質(zhì)和提高玉米產(chǎn)量的效果好于隔年深松，且在施用有機(jī)肥的條件下效果更好。

耕作；體積質(zhì)量；有機(jī)肥；玉米

玉米具有產(chǎn)量高、適應(yīng)性強(qiáng)、用途廣泛等特點(diǎn)而被廣泛種植。我國玉米種植面積和總產(chǎn)量在全球位居第二，僅次于美國，其產(chǎn)業(yè)對(duì)我國農(nóng)業(yè)的穩(wěn)定與發(fā)展起著重要的作用[1–2]。北方春玉米種植制度多以連作為主，耕作方式常為小型農(nóng)機(jī)具為主的旋耕滅茬，導(dǎo)致土壤耕層變淺，犁底層增厚上移，有效耕層土壤量減少，土壤結(jié)構(gòu)變差，蓄水保墑能力和生產(chǎn)力下降等問題，嚴(yán)重制約了我國玉米產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[3–5]。

土壤耕作是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的一項(xiàng)重要措施。以不同的外部機(jī)械力形式作用于土壤并從本質(zhì)上改變土壤的物理化學(xué)性狀，調(diào)節(jié)土壤中水、肥、氣、熱等因子，達(dá)到提高作物產(chǎn)量的目的[6–8]。深松是一種適合于旱地作業(yè)的保護(hù)性耕作方法，深松深度通常為30 ~ 40 cm，能夠有效打破“犁底層”而不擾亂土壤層次分布，達(dá)到調(diào)節(jié)土壤三相比、改善耕層土壤結(jié)構(gòu)的目的[9–10]。大量研究結(jié)果表明，深松耕作能夠降低耕層土壤體積質(zhì)量，改善土壤通透性，增加土壤孔隙度和滲透強(qiáng)度，提高接納雨水的能力[11–15]，增加有效耕層土壤量[15–17]，提高土壤溫度[18]，改善玉米根系生長的生態(tài)條件，提高0 ~ 40 cm 土層玉米根系質(zhì)量和根系表面積[19–20]，促進(jìn)根系向水平和垂直方向的生長分布，提高玉米生長后期的根系活力和抗逆性[21–22]，并且有利于土壤養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化和利用[23–24]，有效增加玉米產(chǎn)量，提高水分利用效率[17,22]。施用有機(jī)肥對(duì)保證土壤的可持續(xù)利用具有重要意義。有機(jī)肥料主要來源于動(dòng)植物殘?bào)w，含有大量的腐殖質(zhì)類物質(zhì)，對(duì)儲(chǔ)存和活化土壤養(yǎng)分、改善土壤結(jié)構(gòu)等方面具有重要的作用[25–26]。目前的研究結(jié)論一致認(rèn)為，有機(jī)肥對(duì)提高土壤有機(jī)質(zhì)含量和土壤有機(jī)碳庫儲(chǔ)量有顯著作用[27–30]。同時(shí)有助于改善土壤的物理結(jié)構(gòu)，提高大于 0.25 mm土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體數(shù)量和質(zhì)量[31–33]，降低土壤體積質(zhì)量，提高土壤含水量[34–36]，調(diào)節(jié)土壤 pH，改善作物生長環(huán)境[37–38]，顯著增加土壤全氮和有效氮含量[39–40]，提高土壤速效磷的含量[41–42]，增強(qiáng)土壤鉀的有效性[43–44]，提高作物產(chǎn)量[45]。綜上所述，前人對(duì)耕作方法和有機(jī)培肥等單項(xiàng)措施對(duì)改良土壤理化性狀和增加玉米產(chǎn)量方面做了系統(tǒng)的研究，但在耕作方式與有機(jī)培肥的交互作用對(duì)土壤理化性狀的影響卻鮮有報(bào)道。為此，本文依托棕壤連續(xù)8年的耕作培肥試驗(yàn)，研究了不同耕作措施與不同有機(jī)肥用量對(duì)耕層土壤的理化性狀及玉米產(chǎn)量的影響，為科學(xué)施用有機(jī)肥、減少化肥施用量、構(gòu)建合理耕層、實(shí)現(xiàn)農(nóng)田的可持續(xù)利用奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)地點(diǎn)位于遼寧省昌圖縣老城鎮(zhèn)(42°46￠33″ N，123°57￠39″ E) ，屬于中溫帶亞濕潤季風(fēng)大陸性氣候，年均日照時(shí)數(shù) 2 775.5 h，作物生長期有效日照時(shí)數(shù)1 748.8 h。多年平均降雨 607.8 mm，年平均氣溫7.0℃，無霜期 148 天。供試土壤為黃土母質(zhì)發(fā)育的棕壤，耕層深度12 ~ 15 cm，0 ~ 20 cm 土壤的理化性質(zhì)為pH 6. 1、有機(jī)質(zhì) 18.5 g/kg、全氮 1.23 g/kg、全磷 1.08 g/kg、全鉀 13.8 g/kg、堿解氮 114.0 mg/kg、有效磷 18.2 mg/kg、速效鉀 156.0 mg/kg，土壤體積質(zhì)量 1.28 g/cm3。試驗(yàn)區(qū)玉米生育期內(nèi)(5—9月)年際降雨量和日照時(shí)數(shù)見圖1。

圖1 試驗(yàn)區(qū)年際降雨量和日照時(shí)數(shù)Fig. 1 Interannual variations of precipitation and sunshine duration in tested pilot area

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用裂區(qū)設(shè)計(jì)，以耕作處理為主區(qū)，設(shè)置旋耕、連年深松和隔年深松 3種耕作方式，分別用T1、T2和T3表示，秋整地，從2007年開始進(jìn)行。旋耕處理為常規(guī)耕作方式，耕作深度15 cm，滅茬起壟同時(shí)進(jìn)行。連年深松處理在旋耕處理基礎(chǔ)上使用深松犁進(jìn)行壟溝深松，深度為30 cm，每年進(jìn)行一次。隔年深松處理內(nèi)容與連年深松處理相同，隔年進(jìn)行一次，耕作年份為 2007、2009、2011、2013、2015。每個(gè)試驗(yàn)區(qū)面積600 m2，3次重復(fù)。有機(jī)培肥處理作為副區(qū)，從2010年開始進(jìn)行。設(shè)置 4 個(gè)有機(jī)肥用量水平，分別為每公頃施雞糞 0、15 000、30 000和 45 000 kg，分別用 M0、M1、M2和M3表示，試驗(yàn)區(qū)面積 150 m2。在整地前，將風(fēng)干腐熟雞糞均勻撒施地表，然后進(jìn)行耕作處理。雞糞養(yǎng)分含量為：全氮30.35 g/kg、全磷41.48 g/kg、全鉀19.8 g/kg、有機(jī)質(zhì)58.7 g/kg、pH 7.6。各處理化肥施用量相同，分別為 N 210 kg/hm2，P2O590 kg/hm2，K2O 90 kg/hm2。肥料種類為普通尿素(N 46%)，磷酸二銨(N 18%、P2O546%)，氯化鉀(K2O 60%)，全部磷鉀肥料和 50%氮肥在播種時(shí)一次性施入，剩余氮肥在玉米拔節(jié)期追施。

1.3 測定項(xiàng)目與方法

1.3.1 測定項(xiàng)目 玉米收獲后測定0 ~ 20 cm土壤有機(jī)質(zhì)、全量氮磷鉀、速效氮磷鉀，10 ~ 20 cm 和 20 ~ 30 cm 土壤體積質(zhì)量，從 2007 年開始，隔年測定一次。每年在玉米成熟后測定產(chǎn)量。

1.3.2 測定方法 土壤養(yǎng)分：有機(jī)質(zhì)用重鉻酸鉀–濃硫酸外加熱法測定；堿解氮用水解擴(kuò)散指示劑溶液吸收法測定；速效鉀用火焰光度法測定；速效磷用鉬銻抗比色法測定；全氮用半微量凱氏全自動(dòng)凱氏定氮法測定；全鉀用氫氧化鈉熔融火焰光度法測定；全磷用濃硫酸–高氯酸消解，鉬銻抗比色法測定。土壤體積質(zhì)量：采用環(huán)刀法測定。作物產(chǎn)量：以小區(qū)為單位實(shí)收，測定籽粒含水量，按籽粒含水量 16% 來折算出公頃面積玉米產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel 2007進(jìn)行作圖，用SPSS19.0軟件作裂區(qū)試驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)分析，采用Duncan 法進(jìn)行多重比較，顯著水平為0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)土壤體積質(zhì)量的影響

土壤的物理性狀主要是指土壤體積質(zhì)量、水分、通氣性、熱特性等，各因素之間互相影響、相互作用，其中，體積質(zhì)量更為重要。在土壤質(zhì)地相似的條件下，體積質(zhì)量大小可反映土壤的松緊度、孔隙度、水分入滲率和持水力。土壤體積質(zhì)量過大會(huì)妨礙根系生長，過小則漏風(fēng)跑墑。一般作物根系生長適宜的土壤體積質(zhì)量范圍在1.1 ~ 1.3 g/cm3。各處理10 ~ 20 cm土層土壤體積質(zhì)量年際間變化趨勢(shì)見圖 2。從圖 2 可見，T1M0處理土壤體積質(zhì)量年際間有波動(dòng)但無明顯變化趨勢(shì)，其他處理土壤體積質(zhì)量逐年下降，且 T2M2、T2M3 處理土壤體積質(zhì)量下降幅度顯著大于其他處理。

圖2 10 ~ 20 cm土壤體積質(zhì)量年際間變化趨勢(shì)Fig. 2 Interannual variations of soil bulk densities of surface soils (10–20 cm) under different treatments

對(duì) 2015 年玉米收獲后測定的各處理 10 ~ 20 cm土壤體積質(zhì)量進(jìn)行方差分析和多重比較，結(jié)果見表1。從表 1 可見，耕作、培肥及耕作培肥交互作用均能顯著降低耕層土壤體積質(zhì)量。主區(qū)間 3種不同耕作方式相比，T2 處理效果顯著好于 T1 處理，T3 處理能夠降低土壤體積質(zhì)量，但與T1相比差異不顯著，這可能是因?yàn)楦裟晟钏芍芷谳^長，降雨和土壤自然沉降導(dǎo)致土壤體積質(zhì)量增加。副區(qū)間 4個(gè)有機(jī)肥施用量相比，M3效果最顯著，M2 次之，M1 能降低土壤體積質(zhì)量但與 M0 相比差異不顯著，說明施用有機(jī)肥能夠降低土壤體積質(zhì)量，且在一定范圍內(nèi)，土壤體積質(zhì)量隨有機(jī)肥用量而降低。比較耕作與培肥交互作用發(fā)現(xiàn)，與T1M0處理相比，T1、T2 和 T3 三種耕作方式配施M1、M2 和 M3 三種用量有機(jī)肥，分別能夠降低土壤體積質(zhì)量1.56% ~ 2.34%、3.13% ~ 7.81% 和 2.34% ~ 3.91%。在 20 ~ 30 cm 土層，無論是否施用有機(jī)肥，只有連年深松土壤體積質(zhì)量降低，但差異未達(dá)到顯著水平。說明施用有機(jī)肥只能顯著降低 0 ~ 20 cm 土層體積質(zhì)量。深松受耕作周期、降雨和土壤自然沉降等因素影響，對(duì)降低 20 ~ 30 cm 土層體積質(zhì)量效果不顯著。

表1 2015年土壤體積質(zhì)量方差分析結(jié)果Table 1 Variance analyses of soil bulk densities in 2015

2.2 不同處理對(duì)土壤養(yǎng)分積累的影響

各處理 0 ~ 20 cm 土層土壤養(yǎng)分年際間變化趨勢(shì)見圖3。從圖 3 可見，T1M0處理耕層土壤養(yǎng)分含量均無明顯變化趨勢(shì)。T2M0和T3M0處理土壤有機(jī)質(zhì)、全氮和全磷含量呈下降趨勢(shì)，堿解氮和速效磷呈增加趨勢(shì)，這可能是因?yàn)樯钏山档土送寥荔w積質(zhì)量，增加了土壤孔隙度和含水量，改善了土壤環(huán)境，促進(jìn)土壤微生物活動(dòng)，加速了有機(jī)質(zhì)、全氮和全磷的礦化分解；全鉀和速效鉀含量與 T1M0 處理相比無顯著差異。T1、T2 和 T3 三種耕作方式配施M1、M2 和M3 三個(gè)不同用量有機(jī)肥的處理，耕層土壤養(yǎng)分呈逐年上升趨勢(shì)。

對(duì)2015年測定的耕層土壤養(yǎng)分含量進(jìn)行方差分析結(jié)果見表 2。從表 2 可見，施用有機(jī)肥能顯著改善耕層土壤養(yǎng)分含量，不同耕作措施對(duì)耕層土壤堿解氮含量有顯著影響，耕作培肥交互作用對(duì)提高耕層土壤全氮和堿解氮具有顯著作用。

對(duì)區(qū)間內(nèi)各因素進(jìn)行多重比較結(jié)果見表 3。從表3 可見，深松能顯著提高耕層土壤堿解氮含量，且連年深松的效果好于隔年深松；耕層土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮和速效磷含量隨有機(jī)肥施用量的增加而顯著增加。M2和M3處理可有效提高土壤全磷含量，但兩者間差異不顯著。M1、M2和M3處理能顯著提高全鉀和速效鉀含量，但兩者增加幅度與有機(jī)肥用量無明顯相關(guān)性。

2.3 不同處理對(duì)玉米產(chǎn)量的影響

各處理年際間產(chǎn)量變化趨勢(shì)見圖 4。從圖 4 可見，T1M0 處理產(chǎn)量年際間有波動(dòng)但無明顯變化趨勢(shì)，其他處理產(chǎn)量均呈增加趨勢(shì)。各處理產(chǎn)量從大到小依次為：T2M3、T2M2>T3M3、T3M2、T1M3、T1M2>T3M1、T2M1、T1M1，并且T1M3、T2M1、T3M1處理產(chǎn)量在施用有機(jī)肥的前 3年增產(chǎn)效果顯著。

圖3 耕層土壤有機(jī)質(zhì)、全量養(yǎng)分和速效養(yǎng)分含量年際變化Fig. 3 Interannual variations of contents of organic matter, total and available nutrients of surface soils (0 – 20 cm) under different treatments

對(duì)2015年各處理玉米產(chǎn)量進(jìn)行方差分析和多重比較結(jié)果見表4。從表4可見，耕作、培肥及耕作培肥交互作用均能顯著增加玉米產(chǎn)量。主區(qū)內(nèi)耕作方式多重比較結(jié)果表明，T2處理和T3處理產(chǎn)量均顯著高于T1處理，T2處理增產(chǎn)效果好于T3處理，但兩者間差異不顯著。副區(qū)內(nèi)不同有機(jī)肥施用量多重比較結(jié)果說明，施用有機(jī)肥能顯著增加玉米產(chǎn)量，增產(chǎn)效果依次為M3>M2>M1。與T1M0相比，T2M0和T3M0分別增產(chǎn)2.38% 和2.08%，T1M1、T1M2和T1M3分別增產(chǎn)4.72%、7.75% 和8.51%；與T2M0相比，T2M1、T2M2和T2M3分別增產(chǎn)2.95%、8.41% 和8.72%；與T3M0相比，T3M1、T3M2和T3M3分別增產(chǎn)3.06%、6.30% 和6.96%。說明施用有機(jī)肥的增產(chǎn)效果好于耕作方式，但其增產(chǎn)速率隨有機(jī)肥用量增加而降低。

表2 2015 年土壤養(yǎng)分含量方差分析結(jié)果Table 2 Variance analyses of soil nutrition content in 2015

表3 區(qū)間多重比較結(jié)果Table 3 The results of variance analysis of the plot in 2015

圖4 玉米產(chǎn)量年際變化Fig. 4 Interannual variations of maize yields under different treatments

表4 玉米產(chǎn)量方差分析結(jié)果Table 4 The results of variance analysis of maize yield in 2015

3 結(jié)論與討論

近年來，深松耕作方式在我國發(fā)展很快，眾多學(xué)者對(duì)其作用進(jìn)行了研究認(rèn)為，深松打破了犁底層，降低了深層土壤體積質(zhì)量，土壤疏松多孔，有利于蓄水、保墑，為作物根系生長創(chuàng)造了良好環(huán)境[46–47]。但邊少鋒等[48]研究顯示，深松對(duì)于0 ~ 50 cm 土層體積質(zhì)量無顯著影響，卻使整個(gè)土層松緊度趨于一致。也有學(xué)者研究認(rèn)為，深松處理0 ~ 20 cm 土層體積質(zhì)量略高于旋耕處理[4,49]。這可能是因?yàn)椋壳稗r(nóng)業(yè)生產(chǎn)中主要有間隔深松、壟溝深松、中耕深松、壟翻深松、全面深松等不同的深松方式，農(nóng)機(jī)具又分為鑿式犁、翼鏟式犁、鵝掌式犁等，深松雖然能將犁底層破壞，但由于深松方式及深松農(nóng)機(jī)具的不同，可能使體積質(zhì)量較大的下層土壤有上移，或者深松過程中深松犁對(duì)上層土壤有一定的擠壓作用，如果旋耕不能充分打碎這部分土壤，則會(huì)導(dǎo)致表層土壤體積質(zhì)量增大。本試驗(yàn)采用的是鑿式犁進(jìn)行壟溝深松，對(duì)土層結(jié)構(gòu)擾動(dòng)較小，同時(shí)在耕層施入有機(jī)肥，并且進(jìn)行深松一年后測定土壤體積質(zhì)量，因此對(duì)表層土壤體積質(zhì)量的降低作用大于深層土壤，這與梁金鳳等[50]研究結(jié)果一致。

有機(jī)肥富含有多種營養(yǎng)元素，具有巨大的表面積和表面能，不但是有機(jī)無機(jī)養(yǎng)分的儲(chǔ)備庫，還可以活化土壤中潛在養(yǎng)分[40,51]，同時(shí)降低土壤體積質(zhì)量，增加田間持水量，改善土壤微環(huán)境提升土壤肥力[52–53]。本研究結(jié)果也表明，施用有機(jī)肥能夠有效降低耕層土壤體積質(zhì)量，增加土壤養(yǎng)分含量，增加玉米產(chǎn)量，且與深松同時(shí)進(jìn)行，能放大兩者的改土培肥效果。但有機(jī)肥用量不足則效果不顯著，用量過大則降低其培肥增產(chǎn)效率。本試驗(yàn)條件下，施用 30 000 kg/hm2腐熟雞糞具有較好的效果，但未考慮化肥與有機(jī)肥的交互作用。在當(dāng)前化肥過量施用現(xiàn)象普遍、農(nóng)業(yè)面源污染風(fēng)險(xiǎn)增加的情況下，應(yīng)考慮利用有機(jī)肥代替化肥，降低化肥用量，提高有機(jī)肥用量。在不同的耕作制度下，探討有機(jī)物料與化肥的合理配比，將是今后研究的方向。

正如前文所述，在現(xiàn)行耕作制度下，耕層結(jié)構(gòu)變差的現(xiàn)象已受到廣泛關(guān)注，深松能夠有效打破犁底層也被眾多學(xué)者所認(rèn)可，但筆者認(rèn)為，由于犁底層上移導(dǎo)致耕層物理結(jié)構(gòu)變壞是長期不合理耕作造成的，通過深松雖可以改善這一情況，卻不可能通過單一的深松耕作方式，通過一年或幾年時(shí)間使土壤結(jié)構(gòu)恢復(fù)到原來的狀態(tài)。而應(yīng)該選擇旋耕–深松或免耕–深松等多種耕作方式相結(jié)合，對(duì)不同層次的土壤結(jié)構(gòu)進(jìn)行長期修復(fù)，同時(shí)利用施用有機(jī)肥或秸稈還田等措施增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，提高耕作方式的改土效果。在本試驗(yàn)條件下及土壤類型和氣候相近區(qū)域，在旋耕的基礎(chǔ)上采取壟溝深松處理，同時(shí)每年施用有機(jī)肥 30 000 kg/hm2左右，可顯著改善土壤的物理性質(zhì)及養(yǎng)分狀況，提高春玉米產(chǎn)量。

[1] 豐光, 劉志芳, 李妍妍, 等. 中國不同時(shí)期玉米單交種產(chǎn)量變化的研究[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué), 2010, 43(2): 277–285

[2] 劉志齋, 宋燕春, 石云素, 等. 中國玉米地方品種的種族劃分及其特點(diǎn)研究[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué), 2010, 43(5): 899–910

[3] 趙穎, 周樺, 馬強(qiáng), 等. 深松對(duì)棕壤農(nóng)田土壤和玉米產(chǎn)量的影響[J]. 土壤通報(bào), 2014, 45(4): 934–938

[4] 孔曉民, 韓成衛(wèi), 曾蘇明, 等. 不同耕作方式對(duì)土壤物理性狀及玉米產(chǎn)量的影響[J]. 玉米科學(xué), 2014, 22(1): 108–113

[5] 宮亮, 孫文濤, 包紅靜, 等. 不同耕作方式對(duì)土壤水分及玉米生長發(fā)育的影響[J]. 玉米科學(xué), 2011, 19(3): 118–120, 125

[6] 孫利軍, 張仁陟, 黃高寶. 保護(hù)性耕作對(duì)黃土高原旱地地表土壤理化性狀的影響[J] . 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究, 2007, 25(6): 207–211

[7] Dao T H. Tillage and winter wheat residue management effects on water infiltration storage[J]. Soil Sci. Soc. Am. J., 1993, 57: 1 586–1 595

[8] 傅積平. 機(jī)械耕作條件下的土壤改良[M]. 北京: 中國農(nóng)業(yè)出版社, 1978

[9] 孫濤. 不同耕作方式及施肥對(duì)黑土理化性狀的影響[D].哈爾濱: 東北農(nóng)業(yè)大學(xué), 2008: 13–15

[10] 郭新榮. 土壤深松技術(shù)的應(yīng)用研究[J]. 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2005(1): 74–77

[11] 宮秀杰, 錢春榮, 于洋, 等. 深松免耕技術(shù)對(duì)土壤物理性狀及玉米產(chǎn)量的影響[J]. 玉米科學(xué), 2009, 17(5): 134–137

[12] 孫東越. 中耕深松技術(shù)保水能力試驗(yàn)研究[J]. 農(nóng)業(yè)科技與裝備, 2007(6): 31–32

[13] 黃健, 王愛文, 張艷茹, 等. 玉米寬窄行輪換種植、條帶深松、留高茬新耕作制對(duì)土壤性狀的影響[J]. 土壤通報(bào), 2002, 33(3): 168–171

[14] 梁愛珍, 張曉平, 楊學(xué)明, 等. 耕作對(duì)東北黑土團(tuán)聚體粒級(jí)分布及其穩(wěn)定性的短期影響[J]. 土壤學(xué)報(bào), 2009, 46(1): 154–158

[15] 秦紅靈, 高旺盛, 馬月存, 等. 兩年免耕后深松對(duì)土壤水分的影響[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué), 2008, 41(1): 78–85

[16] 何進(jìn), 李洪文, 高煥文. 中國北方保護(hù)性耕作條件下深松效應(yīng)與經(jīng)濟(jì)效益研究[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2006, 22(10): 62–67

[17] 王育紅, 姚宇卿, 呂軍杰, 等. 豫西旱坡地高留茬深松對(duì)冬小麥生態(tài)效應(yīng)的研究[J]. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 2004, 12(2): 146–148

[18] 鄭東輝, 王保民, 王雪峰. 機(jī)械超深松的作用與發(fā)展[J].農(nóng)機(jī)化研究, 2005(5): 288

[19] 張鳳路, 劉鑫, 張怡明, 等. 施氮和深松對(duì)春玉米根系性狀的影響研究[J]. 華北農(nóng)學(xué)報(bào), 2012, 27(增刊): 309–314

[20] 劉朝巍, 謝瑞芝, 張恩和, 等. 玉米寬窄行交替休閑種植根系分布規(guī)律研究[J]. 玉米科學(xué), 2009, 17(2): 120–123

[21] 宋日, 吳春勝, 牟金明, 等. 深松土對(duì)玉米根系生長發(fā)育的影響[J]. 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2000, 22(4): 73–75, 80

[22] 孟慶秋, 謝佳貴, 胡會(huì)軍, 等. 土壤深松對(duì)玉米產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響[J]. 吉林農(nóng)業(yè)科學(xué), 2000, 25(2): 25–28

[23] Diaz Z M. Effect of deep-tillage and nitrogen fertilization interactions on dry land corn (Zea maysL.) productivity[J]. Soil & Tillage Research, 2000, 54: 11–19

[24] 張玉玲, 張玉龍, 黃毅, 等. 遼西半干旱地區(qū)深松中耕對(duì)土壤養(yǎng)分及玉米產(chǎn)量的影響[J]. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究, 2009, 27(4): 167–170

[25] 謝德體. 土壤肥料學(xué)[M]. 北京: 中國林業(yè)出版社, 2004

[26] 夏其偉, 田陽, 成國祥. 生物有機(jī)肥綠色農(nóng)業(yè)的保證[J].中國科技成果, 2005(2): 36–38

[27] 廖宗文, 毛小云, 劉可星. 有機(jī)碳肥對(duì)養(yǎng)分平衡的作用初探[J]. 土壤學(xué)報(bào), 2014, 51(3): 656–659

[28] 曾駿, 郭天文, 包興國. 長期施肥對(duì)土壤有機(jī)碳和無機(jī)碳的影響[J]. 中國土壤與肥料, 2008, 29(2): 11–14

[29] 王伯仁, 徐明崗, 文石林. 長期不同施肥對(duì)旱地紅壤性質(zhì)和作物生長的影響[J]. 水土保持學(xué)報(bào), 2005, 19(1): 97–100

[30] 吳景貴, 任軍, 趙欣宇, 等. 不同培肥方式黑土腐殖質(zhì)形態(tài)特征研究[J]. 土壤學(xué)報(bào), 2014, 51(4): 709–717

[31] 徐陽春, 沈其榮. 長期施用不同有機(jī)肥對(duì)土壤各粒級(jí)復(fù)合體中 C, N, P 含量與分配的影響[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué), 2000, 33(5): 65–71

[32] Mikha M M, Rice C W. Tillage and manure effects on soil and aggregate-associated carbon and nitrogen[J]. Soil Science Society of America Journal, 2004, 68(3): 809–816

[33] 朱姝, 竇森, 關(guān)松, 等. 秸稈深還對(duì)土壤團(tuán)聚體中胡敏素結(jié)構(gòu)特征的影響[J]. 土壤學(xué)報(bào), 2016, 53(1): 127–136

[34] 榮湘民, 蔣健容. 紅壤旱地有機(jī)與無機(jī)肥料配合施用效果[J]. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2001, 27(6): 453–456

[35] 王立剛, 李維炯, 邱建軍, 等. 生物有機(jī)肥對(duì)作物生長、土壤肥力及產(chǎn)量的效應(yīng)研究[J]. 土壤肥料, 2004(5): 12–16

[36] 曲貴偉. 生物有機(jī)肥料對(duì)土壤物理性質(zhì)及玉米產(chǎn)量影響的試驗(yàn)初報(bào)[J]. 丹東紡專學(xué)報(bào), 2004, 11(2): 45–47

[37] 熊國華, 林咸永, 章永松, 等. 施用有機(jī)肥對(duì)蔬菜保護(hù)地土壤環(huán)境質(zhì)量影響的研究進(jìn)展[J]. 科技通報(bào), 2005, 21(1): 84–90

[38] 巨曉棠, 劉學(xué)軍, 張福鎖. 長期施肥對(duì)土壤有機(jī)氮組成的影響[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué), 2004, 37(1): 87–91

[39] 王淑平, 周廣勝, 姜亦梅, 等. 玉米植株殘?bào)w留田對(duì)土壤生化環(huán)境因子的影響[J]. 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2002, 24(6): 54–57

[40] 王林權(quán), 周春菊, 王俊儒. 雞糞中的有機(jī)酸及其對(duì)土壤速效養(yǎng)分的影響[J]. 土壤學(xué)報(bào), 2002, 39(2): 268–275

[41] 向春陽, 馬艷梅, 田秀平. 長期耕作培肥對(duì)白漿土磷組分及其有效性的影響[J]. 作物學(xué)報(bào), 2005, 31(1): 48–52

[42] 趙明, 趙征宇, 蔡葵, 等. 畜禽有機(jī)肥料當(dāng)季速效氮磷鉀養(yǎng)分釋放規(guī)律[J]. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué), 2004(5): 59–61

[43] 周曉芬, 張彥才. 有機(jī)肥料對(duì)土壤鉀素供應(yīng)能力及其特點(diǎn)研究[J]. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 2003, 11(2): 61–63

[44] 劉義新, 韓移旺, 唐坤, 等. 結(jié)晶有機(jī)肥對(duì)土壤供鉀能力及鉀在煙株的分布特點(diǎn)[J]. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào), 2004, 10(1): 107–109

[45] 韓曉增, 王鳳仙, 王鳳菊, 等. 長期施用有機(jī)肥對(duì)黑土肥力及作物產(chǎn)量的影響[J]. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究, 2010, 28(1): 67–71

[46] 孔曉民, 韓成衛(wèi), 曾蘇明, 等. 不同耕作方式對(duì)土壤物理性狀及玉米產(chǎn)量的影響[J]. 玉米科學(xué), 2014, 22(1): 108–113

[47] 齊華, 劉明, 張衛(wèi)健, 等. 深松方式對(duì)土壤物理性狀及玉米根系分布的影響[J]. 華北農(nóng)學(xué)報(bào), 2012, 27(4): 191–196

[48] 邊少峰, 馬虹, 薛飛, 等. 吉林省西部半干旱區(qū)深松蓄水耕作技術(shù)研究[J]. 玉米科學(xué), 2000, 8(1): 67–68

[49] 戰(zhàn)秀梅, 彭靖, 李秀龍, 等. 耕作及秸稈還田方式對(duì)春玉米產(chǎn)量及土壤理化性狀的影響[J]. 華北農(nóng)學(xué)報(bào), 2014, 29(3): 204–209

[50] 梁金鳳, 齊慶振, 賈小紅, 等. 不同耕作方式對(duì)土壤性質(zhì)與玉米生長的影響[J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào), 2010, 19(4): 945–950

[51] 王光華, 齊曉寧, 金劍, 等. 施肥對(duì)黑土農(nóng)田土壤全碳、微生物量碳及土壤酶活性的影響[J]. 土壤通報(bào), 2007, 38(4): 661–666

[52] 杜相革, 董民, 曲再紅, 等. 有機(jī)農(nóng)業(yè)和土壤生物多樣性[J]. 中國農(nóng)業(yè)通報(bào), 2004, 20(4): 80–83

[53] 劉暢, 李季, 楊合法. 有機(jī)、無公害與常規(guī)蔬菜生產(chǎn)模式土壤及植株性狀比較研究初報(bào)[J]. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 2006, 14(2): 191–194

[54] 孫文濤, 宮亮, 包紅靜, 等. 不同有機(jī)無機(jī)配比對(duì)玉米產(chǎn)量及土壤物理性質(zhì)的影響[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報(bào), 2011, 27(3): 80–84

Effects of Continuous Subsoiling and Organic Fertilization on Corn Yield and Soil Fertility

GONG Liang, AN Jingwen, XING Yuehua, LIU Yan, SUN Wentao*
(Institute of Plant Nutrition and Environmental Resources,Liaoning Academy of Agricultural Sciences,Shenyang110161,China)

A 8-year located field plot experiment was conducted to study the influences of different tillage methods and application of organic manure on the yield of spring maize and physical and chemical properties of soil. The results showed that compared with the tillage method of normal plowing, continuous subsoiling decreased the soil bulk density remarkable in 10–20 cm and 20–30 cm soil layer, particularly in 10–20 cm with the application of organic fertilizer more than 30 000 kg/hm2. Continuous subsoiling increased available N and P contents, but reduced soil organic matter, total N and total P contents in the surface soil. The contents of organic matter, Total N, available N and available P increased with the increasing application of organic fertilizer while the increase of total P, total K and available K contents was not affected by the application of organic manure. Organic manure showed better than continuous subsoiling in increasing maize yield, but the yield-increase rate was reduced with the increasing application of organic manure. Continuous subsoiling showed better in improving soil physical and chemical properties and increasing maize yield than biennial subsoiling, particularly with the application of organic fertilizer.

Tillage methods; Bulk; Organic fertilization; Corn

S344；S513.01

10.13758/j.cnki.tr.2016.06.005

國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2011BAD16B12、2012BAD09B02、2013BAD05B07)和遼寧省科技攻關(guān)項(xiàng)目(2015020049-202)資助。

* 通訊作者(wentaosw@163.com)

宮亮(1981—)，男，遼寧本溪人，碩士，副研究員，主要從事土壤與肥料研究工作。E-mail：gongliang1900@sina.com