深松全層施肥免耕精量播種青貯玉米的綜合效應(yīng)研究

田峰

摘要 對(duì)深松全層施肥免耕精量播種青貯玉米的綜合效應(yīng)進(jìn)行了3年的研究和示范。結(jié)果表明，在寧夏中部干旱帶采取深松免耕全層施肥耕作栽培技術(shù)生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益顯著，與常規(guī)耕作栽培技術(shù)相比，0～40 cm耕層土壤蓄水量增加26.3%，肥料利用率提高34.6%，產(chǎn)量增加28 800 kg/hm2，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)投比提高36.7%。其增產(chǎn)機(jī)理表現(xiàn)在集流滲水、集中施肥、根際養(yǎng)分增強(qiáng)、田間小氣候改善等4個(gè)方面。

關(guān)鍵詞 青貯玉米；深松；全層施肥；免耕播種；蓄水培肥；綜合效應(yīng)；產(chǎn)量

中圖分類號(hào) S513 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2017）16-0022-01

寧夏中部干旱帶，位于東經(jīng)104°17′～104°41′，北緯36°06′～39°05′，范圍包括鄂爾多斯臺(tái)地南緣、黃土高原北緣和騰格里沙漠的東南邊緣地區(qū)。多年平均降水量為180～400 mm，且多集中在7—9月，由東向西遞減，年變率大（荒漠草原區(qū)-70%～90%，干旱草原區(qū)-38%～60%），年蒸發(fā)量2 000 mm以上，干燥度在2.17～3.78之間，呈現(xiàn)出干旱半干旱的氣候特征，造成作物需水與自然降水的不同步，是我國(guó)水土流失最為嚴(yán)重、生態(tài)最脆弱的地區(qū)之一，農(nóng)作物產(chǎn)量低而不穩(wěn)，靠天吃飯，加之傳統(tǒng)的耕作方式又使得水土流失加劇。因此，在寧夏旱作農(nóng)業(yè)理論[1]的指導(dǎo)下，試驗(yàn)示范旱地蓄水、保水并以肥調(diào)水[2]的耕作栽培措施就成為該區(qū)域發(fā)展糧草生產(chǎn)，提高生產(chǎn)能力的重要內(nèi)容。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2014—2016年在寧夏中部干旱帶典型區(qū)域的鹽池縣王樂鄉(xiāng)邊記洼村進(jìn)行。多年平均降雨量為300 mm，60%～70%集中在7—9月，且多為暴雨，雨量變率大，冬春干旱頻繁發(fā)生。土壤為黃綿土，土壤25 cm耕層有機(jī)質(zhì)含量9.35 g/kg、全氮1.23 g/kg、全磷0.43 g/kg、堿解氮56.8 mg/kg、速效磷7.31 mg/kg、全鉀3.13 g/kg。該區(qū)域光熱資源豐富，≥10 ℃有效積溫3 400 ℃，無霜期168 d，試驗(yàn)農(nóng)田青貯類牧草產(chǎn)量低，常年產(chǎn)量37.5 t/hm2，豐年52.5 t/hm2，災(zāi)年只有18 t/hm2，具有代表性，適宜機(jī)械化作業(yè)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)2個(gè)處理，分別為深松全層施肥免耕播種（A）、常規(guī)機(jī)械翻耕播種（CK）。處理A采用山東大華機(jī)械有限公司生產(chǎn)的2BMYFS-16（5）/8（5）-4型深松免耕施肥播種機(jī)；CK采用現(xiàn)代農(nóng)裝科技股份有限公司生產(chǎn)的2BQX-6C氣吸式精密播種機(jī)。供試青貯玉米品種選用耐密、中后期生育較快、高稈、生物量高、早熟的2012-X-6[3]，每個(gè)小區(qū)面積1.2 hm2，3次重復(fù)。

1.3 試驗(yàn)實(shí)施

處理A實(shí)行70 cm和20 cm寬窄行播種；CK實(shí)行45 cm等行距常規(guī)播種，2個(gè)處理于每年6月28日開始播種，種植密度8萬株/hm2，播深3～4 cm。其他管理同大田。

1.4 調(diào)查內(nèi)容與方法

測(cè)定0～40 cm耕層土壤含水量、田間蓄水量、溫度與土壤有機(jī)質(zhì)等指標(biāo)；從播種期至成熟期的生育進(jìn)程變化與產(chǎn)量性狀表現(xiàn)；田間記錄人工投入、機(jī)械作業(yè)投入等，調(diào)查當(dāng)?shù)剞r(nóng)資、青貯玉米市場(chǎng)中準(zhǔn)價(jià)，核算經(jīng)濟(jì)效益。

2 結(jié)果與分析

2.1 蓄水效應(yīng)

寧夏中部干旱帶的主要矛盾是干旱缺水，土壤流失嚴(yán)重，致使產(chǎn)量低而不穩(wěn)。深松采用全方位弧面深松鏟，打破了長(zhǎng)期淺耕淺翻形成的犁底層，只松土不翻土，深松深度達(dá)35 cm以上，土壤疏松并加深了土壤耕作層，表面粗糙度增加，可阻礙雨水徑流，延長(zhǎng)雨水入滲時(shí)間，提高了土壤蓄水能力。通過2014年、2015年、2016年3年的測(cè)定表明，0～40 cm的蓄水量增加26.3%，2014年在經(jīng)過270 d去冬今春干旱條件下，播前測(cè)定處理A的干土層為6.3 cm，較CK低2.13 cm，2 m內(nèi)的田間蓄水量增加106 mm；在降雨量50 mm、平均雨強(qiáng)60.83 mm/h作用下，處理A的徑流量2.36 m3、輸沙量51.4 kg；CK徑流量3.13 m3、輸沙量62.6 kg，削洪效益32.6%、減沙效益21.9%。馬建軍[4]在同類地區(qū)的試驗(yàn)結(jié)果也表明，當(dāng)雨強(qiáng)為50 mm/h時(shí)，深松后的滲入速度提高8～10倍，不形成地表徑流，表現(xiàn)出良好的水分貯存功用。其良好的水分效應(yīng)在寧夏多地得以證實(shí)[5-6]。

2.2 培肥效應(yīng)

深松全層施肥免耕精量播種機(jī)在對(duì)土壤進(jìn)行深松30 cm以上的同時(shí)，利用2套排肥系統(tǒng)將全生育期作物生長(zhǎng)所需的肥料一次性分施到淺層與深層根系密集層，既可保證青貯玉米早期施肥量充足，又可防止化肥對(duì)幼苗的侵害（俗稱“燒苗”），又可實(shí)現(xiàn)作物中晚期肥料充足，從而為作物生育創(chuàng)造了一個(gè)根際營(yíng)養(yǎng)帶，對(duì)根系層次尤其是苗期及抽雄期根系養(yǎng)分強(qiáng)化效果明顯。據(jù)2016年苗期測(cè)定，處理A較CK有機(jī)質(zhì)增加0.412%、水解氮增加34.75 mg/kg、速效磷增加4.28 mg/kg，抽雄期測(cè)定，處理A較CK有機(jī)質(zhì)增加0.031 2%、水解氮高11.27 mg/kg、速效磷高2.03 mg/kg，將所用肥料折純氮計(jì)算，處理A較CK每1 kg純氮多產(chǎn)青貯玉米115 kg/hm2，肥料利用率提高34.6%。

2.3 氣候效應(yīng)

處理A由于實(shí)行寬窄行播種，改變了作物常規(guī)種植的田間群體結(jié)構(gòu)狀態(tài)，寬行形成了青貯玉米通風(fēng)透光的“走廊”，使青貯玉米株間光照得到加強(qiáng)，溫濕度條件改善，風(fēng)速加大，CO2濃度提高。在2016年大喇叭口期測(cè)定，株高2/3處光照強(qiáng)度處理A較CK提高5.67個(gè)百分點(diǎn)、溫度提高0.76 ℃，濕度降低2.16個(gè)百分點(diǎn)，風(fēng)速加大0.4 m/s，CO2濃度提高26.3 mg/kg，尤其是寬行兩側(cè)邊行優(yōu)勢(shì)明顯，收獲期測(cè)定其單株葉面積平均較CK高1.72 cm2，鮮重高0.36 kg。與此同時(shí)，由于田間濕度的降低、溫度的增加及通風(fēng)條件的改善，在一定程度上抑制了病蟲害的發(fā)生。據(jù)三至七葉期地下害蟲多發(fā)期的調(diào)查，處理A地老虎、金針蟲較CK少103.3頭/hm2。

2.4 產(chǎn)量效應(yīng)

通過3年的深松全層施肥免耕精量播種青貯玉米的栽培對(duì)比試驗(yàn)，結(jié)果表明，處理A的平均生物產(chǎn)量（鮮重）達(dá)68 360 kg/hm2，較CK高28 800 kg/hm2。

2.5 經(jīng)濟(jì)效應(yīng)

經(jīng)測(cè)算，深松全層施肥免耕精量播種青貯玉米總收入13 672元/hm2，扣除生產(chǎn)成本，純收入8 203.2元/hm2，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)投比為2.50，較常規(guī)種植純收入增加2 801.6元/hm2，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)投比提高36.7%。

2.6 社會(huì)效益

寧夏中部干旱帶由于干旱少雨，廣種薄收，貧困人口占據(jù)比例大，加之養(yǎng)殖業(yè)占據(jù)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)“半壁江山”，半農(nóng)半牧經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)又使得扶貧開發(fā)、封山禁牧、恢復(fù)生態(tài)的壓力不斷增大。因此，大面積推廣應(yīng)用深松全層施肥免耕精量播種具有重要意義。

3 結(jié)論與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明，深松全層施肥免耕精量播種在水分利用方面，充分利用降水時(shí)節(jié)與降水，提高了田間蓄水能力；在肥料利用方面，一次性將全季肥料深施于作物根系密集層，既提高了肥料利用率，又節(jié)省了追施肥料的人工投入費(fèi)用。寬窄行種植充分利用光熱資源、改善田間小氣候，群體結(jié)構(gòu)合理，可延長(zhǎng)生長(zhǎng)期，提高生物產(chǎn)量。深松全層施肥免耕精量播種生態(tài)、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益顯著，應(yīng)大面積推廣應(yīng)用。

4 參考文獻(xiàn)

[1] 杜守宇.寧夏旱作農(nóng)業(yè)[M].銀川：寧夏人民出版社，2004.

[2] 陶維華.旱地更需要化肥深施[J].農(nóng)機(jī)推廣，1995（5）：11.

[3] 胡春明.青貯玉米機(jī)械化移栽技術(shù)的效益分析[J].農(nóng)機(jī)科技推廣，2016（4）：35-37.

[4] 馬建軍.玉米深松全層施肥免耕精量播種技術(shù)的效應(yīng)分析[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2016（15）：18.

[5] 田建民.寧夏保護(hù)性耕作技術(shù)試驗(yàn)研究與應(yīng)用[M].銀川：寧夏人民出版社，2013.

[6] 隋華，張紅玲，劉春芳，等.玉米條深旋一體化播種試驗(yàn)初探[J].天津農(nóng)林科技，2014（4）：14-16.endprint