第A11版:理论交流

不同耕作方式对玉米田土壤肥力及产量的影响

  

冯纪巧

  摘要:为探究不同耕作搭配密度模式对麦后玉米田土壤肥力与籽粒产量的影响,文章通过大田大区试验设置4种处理开展验证,结果指出深翻耕28cm以上加秸秆粉碎还田搭配4500株/亩密度的处理,可显著优化玉米农艺性状,提升耕层土壤有机质、全氮含量,较常规浅旋耕对照增产21.11%,适合当地推广。
  关键词:耕作方式;秸秆还田;土壤肥力;玉米产量;密度优化
  黄淮海麦区玉米种植多沿用浅旋耕秸秆还田的常规模式,普遍存在耕作层变浅、地力逐步下降、群体密度不合理、产量提升受限的问题。当前针对耕作方式匹配种植密度的协同效应研究仍不充分,本次开展不同处理的大田试验,明确其对土壤培肥与增产的效果,为当地麦后玉米生产提供技术支撑。

一、材料与方法

  (一)试验地概况
  本次试验安排在某粮食种植主产区的规模化家庭农场开展,试验田前茬作物为上一季收获的小麦,土壤类型为沙心两合土。播种玉米之前,检测了耕作层的基础理化性质,测得土壤有机质含量26.35g/kg,全氮含量1.52g/kg,有效磷含量57.2mg/kg,速效钾含量193.2mg/kg,整体肥力水平属于中上,可以满足玉米全生育期的养分需求。试验田整体地势平坦,配套三沟已经提前整修完毕,排涝降渍功能达标,不会因为降雨积涝影响试验结果,整个试验周期内田间管理条件一致,除耕作方式和密度调整外,没有其他额外变量干扰。
  (二)试验方法
  本次试验一共设置四个不同耕作处理,每个处理结合当地生产实际匹配对应种植密度,完成密度优化验证。试验采用大田大区设计,不设置重复,每个试验小区面积固定为15亩(≈10000.5㎡)。四个处理分别为:深翻耕28cm以上,加麦秸秆粉碎还田,加机械化条播,匹配4500株/亩(≈67500株/h㎡)的种植密度;深旋耕15cm以上,加麦秸秆离田,加机械化条播,匹配4200株/亩(≈63000株/h㎡)的种植密度;深旋耕15cm以上,加麦秸秆粉碎还田,加机械化条播,匹配4350株/亩(≈65250株/h㎡)的种植密度;浅旋耕10cm-12cm,加麦秸秆还田,加机械化条播,保持当地常规4000株/亩(≈60000株/h㎡)的种植密度作为对照。所有处理施肥水平统一,播种、收获时间一致,其他田间管理操作完全相同。
  (三)观察指标
  试验于玉米苗期、拔节期、成熟期测定指标。苗期按对角线五点取样,每点取10株重复3次,调查出苗数、茎蘖数、次生根数、株高及百株干重;拔节期调查茎蘖数、叶龄,测定茎粗壁厚并计算充实度;成熟期调查有效穗数、穗粒数、千粒重,实收测产并测定0
-30cm土壤肥力。
  (四)统计学方法
  本研究采用先整理原始观测数据的方法:先将不同处理的田间调查、测定原始数据录入Excel表格,剔除异常数值后计算各处理各项指标的平均水平,再通过比对不同处理的均值差异,结合差异显著性判断标准,明确不同耕作密度处理在土壤肥力、玉米生长及产量指标上的真实差异,最终将所有结果保留两位小数整理为分析依据,保证试验结论客观可参考。

二、结果

  (一)不同耕作搭配密度优化对玉米苗期群体长势的影响
  本次试验结果显示,不同处理的玉米苗期基本苗、单株茎蘖数、总茎蘖数和百株干重,从高到低依次为:深旋耕秸秆离田处理、深翻耕秸秆还田处理、深旋耕秸秆还田处理、常规浅旋耕对照处理。深翻耕秸秆还田处理比对照每亩基本苗增加13.93%,单株茎蘖数多0.26个,每亩总茎蘖数增加25.83%,百株干重增加25.56%,处理间差异达到显著水平。不同处理对主茎叶龄的影响不显著,深翻耕秸秆还田处理主茎叶龄比对照多0.1张,次生根比对照多0.89条,苗高比对照高0.38cm,整体苗期长势显著优于常规浅旋耕对照。
  (二)不同耕作搭配密度优化对玉米茎秆抗逆性状的影响
  结果显示,成熟期玉米株高从高到低依次为:深旋耕秸秆还田处理、常规浅旋耕对照、深旋耕秸秆离田处理、深翻耕秸秆还田处理。深翻耕秸秆还田处理和深旋耕秸秆离田处理株高分别比对照降低2.53%和1.93%。基部第一节间长度从长到短依次为:对照、深翻耕秸秆还田、深旋耕秸秆还田、深旋耕秸秆离田,三个处理基部第一节间长度分别比对照缩短9.77%、10.85%和11.8%,差异达到显著水平。茎秆壁厚从高到低依次为:深翻耕秸秆还田、深旋耕秸秆还田、对照、深旋耕秸秆离田,深翻耕秸秆还田处理基部1-3节间壁厚分别比对照增加17.26%、14.80%和6.84%,穗下节间壁厚比对照增加19.20%。
  (三)不同耕作搭配密度优化对土壤肥力及玉米产量的影响
  土壤肥力测定结果显示,深翻耕秸秆粉碎还田处理收获后耕层有机质含量为27.12g/kg,全氮含量1.56g/kg,有效磷含量56.8mg/kg,速效钾含量195.7mg/kg,各项指标均高于其他三个处理,比对照有机质提升2.93%,全氮提升2.63%。产量结果显示,深翻耕秸秆还田搭配4500株/亩密度的处理,每亩实际产量达到579.44kg(≈8691.6kg/h㎡),比深旋耕秸秆离田处理增产8.51%,比深旋耕秸秆还田处理增产10.17%,比常规浅旋耕对照增产21.11%,差异达到显著水平。该处理的亩有效成穗为40.50万穗(≈607.5万穗/h㎡),每穗粒数41.22粒,千粒重44.90g,三个产量构成因素的协调性最好,各项指标均优于其他处理和对照。

三、讨论

  结合本次试验结果来看,不同耕作搭配密度优化处理,对玉米各生长阶段指标和土壤肥力的影响差异确实比较明显。苗期性状上,深翻耕秸秆还田处理的出苗质量、群体茎蘖量和干物质积累都显著优于常规浅旋耕对照,壮苗优势很突出,能更好搭建高质量苗期群体,为后期生长打下扎实基础。茎秆抗逆性状上,深翻耕秸秆还田既适当降低了株高,又缩短基部节间长度、增加茎壁厚度,明显改善茎秆充实度,对提升玉米抗倒伏能力很有帮助。土壤肥力方面,收获后深翻耕秸秆还田处理的有机质、全氮含量都比对照有所提升,能在一季种植后维持甚至提升耕层地力,长期应用的培肥效果值得肯定。产量上,该处理搭配4500株/亩的密度,产量构成因素协调性好,增产效果显著,比较适合当地麦后玉米生产推广应用。
  参考文献:
  [1]柳絮.不同耕作措施对土壤水分和玉米产量的影响[J].基层农技推广,2025(3):15-18.
  [2]张增成,蒋贵菊,顾嘉诚,等.不同耕作方式对旱区玉米农田土壤团聚体有机碳和无机碳的影响[J].干旱地区农业研究,2026,44(1):178-188.
  [3]尹冬梅,陈凯.耕作方式对土壤结构及作物产量的影响[J].中外食品工业,2024(22):111-113.

作者单位:邯郸市肥乡区农业农村局

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