遼寧省玉米保護(hù)性耕作模式對土壤肥力和保墑抗旱能力的影響

●崔 雪 （遼寧省阜新蒙古族自治縣紅帽子鎮(zhèn)人民政府 遼寧 阜新 123136）

土壤是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要載體，土壤的肥力﹑墑情對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益具有直接影響。遼寧省阜新地區(qū)為北溫帶大陸季風(fēng)氣候，雨熱同季，玉米種植季節(jié)降水較少。傳統(tǒng)玉米深翻耕作技術(shù)存在局限性，深翻后土壤水分﹑熱量易散失，不利于蓄水﹑保肥﹑保墑。因此，結(jié)合遼寧省阜新地區(qū)的實(shí)際情況，探究玉米保護(hù)性耕作技術(shù)對玉米耕層土壤肥力﹑保墑抗旱能力的影響具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地及小區(qū)

試驗(yàn)地為遼寧省阜新地區(qū)，北部為科爾沁沙地，東部與遼河平原相連，西部毗鄰熱河山地，獨(dú)特的地理環(huán)境成就了遼寧省阜新地區(qū)典型的溫帶半干旱半濕潤氣候。遼寧省阜新地區(qū)屬于半干旱區(qū)，全年平均降雨量420～540 mm，年平均氣溫6?5～7?5℃，光照充足，春季多風(fēng)，升溫與降溫交替出現(xiàn)，夏季短暫炎熱，秋季氣溫急劇下降，冬季漫長干燥。地區(qū)土壤為砂壤土，土壤30 cm深度有機(jī)質(zhì)含量為11 g/kg，全氮含量為0?33 g/kg，全磷含量為 0?17 g/kg，全鉀含量為 50?50 g/kg，堿解氮含量為100 mg/kg，速效磷含量為15 mg/kg，速效鉀含量為88 mg/kg，容重為1?28 g/cm3。

在試驗(yàn)地區(qū)隨機(jī)設(shè)置若干種植小區(qū)，種植小區(qū)長﹑寬分別為20 m﹑6 m。

1.2 玉米保護(hù)性耕作技術(shù)要點(diǎn)

1.2.1 深松作壟在玉米收獲時(shí)保留40 cm寬種植帶的植株根茬，留茬高30 cm左右，窄行壟間整稈覆蓋，寬行帶經(jīng)旋耕機(jī)整平。第2年播種前利用切茬圓盤的設(shè)備粉碎秸稈，避免播種時(shí)出現(xiàn)堵塞。同時(shí)將傳統(tǒng)均勻65 cm寬的壟更改為行距值不等的寬窄行，寬行寬80～90 cm，窄行寬40 cm。

1.2.2 種子包衣玉米保護(hù)性耕作對種子質(zhì)量具有較高要求[1]，精選優(yōu)良玉米品種，人工挑出霉變顆粒﹑小顆粒﹑雜粒，確保出苗整齊度。精選種子后用7%克百威進(jìn)行種子包衣，避免玉米旋心蟲等地下害蟲對玉米植株造成危害。

1.2.3 播種施肥溫度8～12℃﹑含水量達(dá)到14%時(shí)播種。玉米保護(hù)性耕作需要在第1年留茬，借助機(jī)械式免耕雙行精量施肥播種機(jī)一次性完成窄距（40 cm）播種﹑施肥﹑鎮(zhèn)壓操作，逐年交替。根據(jù)種植要求，可以對免耕播種機(jī)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

玉米保護(hù)性耕作播種深度為4～7 cm，土壤墑情較好時(shí)可適當(dāng)淺播，土壤墑情較差時(shí)增加播種深度，促使種子落到濕潤土體上，但最大播種深度應(yīng)小于10?5 cm。播種時(shí)底肥施加量為750～768 kg/hm2，底肥施加深度為種下3～5 cm。免耕播種對肥料具有較高的要求，應(yīng)確保肥料顆粒大小一致﹑光滑度佳﹑無結(jié)塊或面狀問題[2]。必要情況下，可將適量滑石粉添加到肥料中，確保免耕播種時(shí)施肥通暢。播種后鎮(zhèn)壓應(yīng)嚴(yán)密均勻，保證壓強(qiáng)相同，達(dá)到保墑效果。

1.2.4 中耕追肥在玉米播種到出苗期﹑出苗到開花期﹑開花到成熟期，借助免耕追肥機(jī)，分別追施氮﹑磷﹑鉀緩釋肥180，930，960 kg/hm2。追肥方式為深松深施肥，深松深度在40～45 cm，施肥深度在16～20 cm，徹底破壞犁底層板結(jié)土塊，打破土壤顆粒團(tuán)聚現(xiàn)象，改善土壤蓄水保墑能力，為玉米根系生長提供營養(yǎng)。

根據(jù)玉米植株生長情況，適時(shí)噴施磷酸二氫鉀﹑玉米壯豐靈等植物生長調(diào)節(jié)劑，降低玉米植株高度，避免玉米倒伏。

1.2.5 草病蟲害防治

1.2.5.1 草害防治在播種后出苗前，選擇風(fēng)速小于6 m/s的天氣，借助帶多孔防滴噴頭的噴藥機(jī)，噴頭與地面成90°，向80 cm休耕帶地表均勻噴施1次50%阿特拉津5?5 kg/hm2+90%乙草胺2?8 kg/hm2，噴灑時(shí)噴頭與地面相距（35±5）cm，封閉土壤，降低草害。

1.2.5.2 病害防治在玉米苗期，均勻噴灑40%克瘟散乳劑500～1000倍液或50%退菌特可濕性粉劑800倍液，降低玉米斑點(diǎn)病發(fā)生概率。

1.2.5.3 蟲害防治在玉米大喇叭口期，均勻撒施孢子5?0×108個(gè)/g白僵菌顆粒劑與直徑1～2 mm細(xì)砂混合物，混合比例為1∶50?；蛘咴谔镩g釋放赤眼蜂，降低玉米螟﹑玉米蚜蟲等害蟲危害。

1.3 測試項(xiàng)目

1.3.1 土壤肥力主要包括土壤微生物測定﹑土壤有機(jī)質(zhì)含量測定﹑土壤堿解氮與速效磷含量測定﹑土壤速效鉀含量測定﹑土壤酶活性測定等。其中土壤微生物測定主要是在玉米播種前﹑玉米拔節(jié)期﹑大喇叭口期﹑灌漿期，利用土鉆取0～30 cm耕層土壤，去除根茬﹑落葉雜物后均勻混合，借助稀釋平板培養(yǎng)計(jì)數(shù)法，進(jìn)行土壤放線菌數(shù)量﹑細(xì)菌﹑真菌測定，并計(jì)算不同時(shí)期測試數(shù)據(jù)的平均值；土壤有機(jī)質(zhì)含量測定主要是在玉米收獲后，利用重鉻酸鉀比色法，測定0～30 cm土壤有機(jī)質(zhì)含量；土壤堿解氮含量﹑有效磷含量﹑有效鉀含量測定分別采用堿解擴(kuò)散法﹑鉬銻抗比色法﹑火焰光度法。

1.3.2 土壤保墑抗旱能力土壤保墑抗旱能力測試項(xiàng)目為土壤貯水量。測試時(shí)期為玉米播種期﹑拔節(jié)期﹑大喇叭口期﹑灌漿期﹑抽雄期﹑收獲期﹑收獲后。取樣方法為土鉆烘干法，測定深度0～200 cm。土壤貯水量為地段實(shí)測土壤容重﹑土層厚度﹑土壤水分﹑水密度的乘積。利用土壤貯水量可以計(jì)算土壤失墑率，即：

式中，W為失墑率（%）；E1為休閑初期0～200 cm深度內(nèi)土壤貯水量（mm）；E2為休閑末期0～200 cm深度內(nèi)土壤貯水量（mm）。

2 結(jié)果與分析

2.1 玉米保護(hù)性耕作技術(shù)對土壤肥力的影響

玉米保護(hù)性耕作前是傳統(tǒng)耕翻作業(yè)模式，玉米保護(hù)性耕作后是留茬整稈覆蓋作業(yè)模式。作業(yè)前后土壤肥力變化，見表1。

表1 作業(yè)前后土壤肥力

由表1可知，玉米保護(hù)性耕作后，土壤內(nèi)真菌﹑放線菌﹑細(xì)菌含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于玉米保護(hù)性耕作前，這主要是因?yàn)檎捀采w下土壤溫度上升，蒸發(fā)減少，可以引起細(xì)菌﹑真菌﹑放線菌的大量繁殖，而微生物的增加可以提高土壤活性，分解有機(jī)物，促使土壤肥力提升。

玉米保護(hù)性耕作應(yīng)用前后土壤脲酶活性發(fā)生顯著變化，表現(xiàn)為玉米保護(hù)性耕作后土壤脲酶活性明顯上升。這主要是由于玉米保護(hù)性耕作使玉米植株透氣性增加，地溫提高，對脲酶活性提高具有較大作用。同理，玉米保護(hù)性耕作前后土壤堿性磷酸酶活性變化較為顯著，保護(hù)性耕作后的土壤堿性磷酸酶活性達(dá)到25 mL/g，顯著高于玉米保護(hù)性耕作前的含量（13 mL/g）。這主要是由于玉米保護(hù)性耕作模式下秸稈留茬根系可以形成孔隙，改善土壤透氣性，均衡土壤內(nèi)水﹑氣﹑熱，促進(jìn)土壤酶活性提升。

玉米保護(hù)性耕作后的土壤有機(jī)質(zhì)含量達(dá)到11?5 g/kg，高于玉米保護(hù)性耕作前的 11?1 g/kg。這主要是由于留茬覆蓋操作為玉米田內(nèi)土壤有機(jī)質(zhì)提供了動(dòng)力，加之土壤酶﹑微生物活性較高，可以促進(jìn)秸稈快速腐解進(jìn)入土壤，實(shí)現(xiàn)有機(jī)質(zhì)含量升高。

玉米保護(hù)性耕作后的土壤堿解氮﹑速效磷﹑速效鉀含量分別為（129±1?42）mg/kg﹑（19±0?32）mg/kg﹑（94±2?20）mg/kg， 均高 于 保 護(hù)性耕作前。這主要是由于留茬覆蓋厚腐爛秸稈可以為土壤補(bǔ)充氮素，促使有效氮含量提升。同時(shí)免耕條件下土壤含水率高于翻耕，磷向根系加速擴(kuò)散，促進(jìn)土壤有效磷含量提高。

2.2 玉米保護(hù)性耕作技術(shù)對保墑抗旱能力的影響

在冬季農(nóng)閑期，測定玉米保護(hù)性耕作前后土壤蓄水保墑效果，見表2。

表2 作業(yè)前后保墑抗旱能力

由表2可知，玉米保護(hù)性耕作前后玉米全生育期土壤貯水量存在較大差異，玉米保護(hù)性耕作后的土壤貯水量達(dá)到530 mm，高于玉米保護(hù)性耕作前土壤貯水量（470 mm）。

失墑率特指玉米所含水分受風(fēng)吹﹑日曬而蒸發(fā)的濕度，是玉米種植土壤保墑抗旱能力判定主要依據(jù)。由表2可知，玉米保護(hù)性耕作前土壤失墑率為13?5%，而玉米保護(hù)性耕作后土壤失墑率為9?9%，表明玉米保護(hù)性耕作技術(shù)可以抑制土壤失墑，為種子發(fā)芽﹑作物生長提供足量的濕度，奠定玉米豐產(chǎn)基礎(chǔ)。

3 結(jié)論

免耕秸稈覆蓋播種是遼寧省阜新地區(qū)玉米保護(hù)性耕作技術(shù)的代表技術(shù)之一。本研究表明，應(yīng)用該技術(shù)可以有效調(diào)節(jié)土地溫度，促進(jìn)地表作物殘茬分解，累積土壤有機(jī)質(zhì)，提升土壤肥力﹑蓄水能力，促進(jìn)玉米產(chǎn)量提升。因此，應(yīng)合理利用玉米保護(hù)性耕作技術(shù)，為遼寧省阜新地區(qū)玉米生產(chǎn)效益的提升提供依據(jù)。