耕作措施对玉米的影响

罗照霞，杨志奇，马忠明，杨虎德

（1.甘肃省天水市农业科学研究所，甘肃 天水 741000；2.甘肃省农业科学院，甘肃 兰州 730070；3.甘肃省农业科学院土壤肥料与节水农业研究所，甘肃 兰州 730070）

黄土高原区是我国重要的旱作农业区，平地少、坡地多，植被稀疏，降水集中且多暴雨，水土流失严重，生态环境脆弱［1］。加之农业生产中存在偏施氮、磷肥，钾肥施用不足，有机肥施用量少等不合理现象，氮、磷等养分通过农田地表径流流失和农田渗漏，不仅造成养分资源浪费、化肥利用率降低，农作物效益和产量的稳定性下降，甚至对生态环境带来潜在危害［2～3］。因此，提高作物产量，维持土壤肥力和土壤质量成为该区域农业发展的关键问题。为此，我们在天水市农业科学研究所中梁试验站研究了耕作措施对坡耕地玉米经济性状及产量的影响，以期为该区域及同类型种植区域玉米生产提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料

指示玉米品种为中单2号。供试有机肥为农家肥，由当地农户提供；氮肥为尿素（含N 46.4%），中国石油兰州石化公司生产；磷肥为普通过磷酸钙（含P2O512%），云南安宁万合磷肥厂生产；钾肥为硫酸钾（含K2O 50%），美国斯普利生物有限公司研制，西安润丰肥料有限公司生产。

1.2 试验区概况

试验设在天水市农业科学研究所中梁试验站试验基地 （34◦05′N，104◦5′E），该区属半干旱山区，年平均气温为11.5℃，海拔1 650 m，降水量500～600 mm。试验地为坡耕地，坡度15◦，坡向东西，前茬作物为冬小麦。土壤属中壤黄绵土，含有机质11.87 g/kg、全氮0.76 g/kg、全磷0.69 g/kg、速效氮45.6 mg/kg、速效磷18.55 mg/kg、速效钾147.8 mg/kg，pH 8.6。

1.3 试验设计

试验共设6个处理，即不施任何肥料+半膜平作处理（CK）；常规施肥+半膜平作处理（处理1）；优化施肥+半膜平作处理（处理2）；优化施肥+半膜垄作处理（处理3）；优化施肥+全膜平作处理（处理4）；优化施肥+全膜双垄沟播+免耕处理（处理5）。常规施肥量为农家肥15 000 kg/hm2、尿素300 kg/hm2，优化施肥量为农家肥22 500 kg/hm2、尿素 675 kg/hm2、普通过磷酸钙 600 kg/hm2、硫酸钾225 kg/hm2。各处理除1/3的尿素于大喇叭口期追肥外（玉米棵间或行侧深施，距植株15 cm，施后掩埋），其余肥料均作基肥。

试验均为沿等高线种植，随机区组设计，3次重复，小区面积30 m2。各处理均于2008年4月20日人工点播玉米，种植方式见图1，保苗6万株/hm2。其它田间管理措施同当地大田。田间观察记载物候期及生育期，成熟期每小区随机取10株进行考种。10月12日收获，小区单打单收，籽粒脱粒后晒干、风选后计产。数据采用软件Excel作图，DPS3.01进行数据显著性分析，并用LSD法检验差异显著性。

图1 起垄种植示意

表1 不同处理玉米的物候期及生育期

表2 不同处理玉米的经济性状

2 结果与分析

2.1 生育期

由表1可见，优化施肥各处理玉米的出苗期、拔节期、大喇叭口期及成熟期均较不施肥处理和常规施肥处理提前；全生育期较不施肥处理延长7～16 d，较常规施肥处理延长4～13 d。在优化施肥条件下，不同覆膜及种植方式处理的玉米成熟期也不尽相同，其中以处理5的全生育期最长，为169 d，较其它优化施肥处理延长了2～9d，较不施肥处理和常规施肥处理分别延长16 d和13 d。

2.2 经济性状

由表2可以看出，优化施肥各处理的玉米各项性状指标均优于不施肥处理（CK）和常规施肥处理。以处理5的玉米经济性状最优，株高、穗长、穗粗、穗行数、行粒数和千粒重分别较CK处理提高19.96%、18.23%、13.35%、10.94%、35.03%和9.89%，差异均达极显著水平，较处理1分别提高了8.34%、6.70%、7.89%、5.34%、11.21%和5.66%，差异达显著或极显著水平；秃顶长较CK和处理1分别短1.18、0.60 cm，差异均达极显著水平。同时，在优化施肥条件下，不同覆膜及种植方式处理的玉米经济性状总体表现从优到劣依次为：全膜双垄沟播、全膜平作、半膜垄作、半膜平作。可见，在施肥条件一定的情况下，种植模式是影响玉米经济性状的主要因素。在坡耕地种植条件下，不同的覆膜方式对拦蓄地表径流的作用也不一样，平作形成的地表径流大，带走更多的土壤养分，不利于玉米生长。

2.3 产量

从图2可以看出，优化施肥各处理的玉米籽粒产量均高于不施肥处理（CK）和常规施肥处理，折合产量以处理5最高，达6907.78kg/hm2，较CK和处理1分别提高19.53%和13.06%，且差异均达极显著水平；较处理2、处理3、处理4分别提高11.04%、5.74%和3.05%，与处理2差异显著，与处理3、处理4差异不显著。玉米秸秆产量的变化趋势与籽粒产量变化趋势基本一致，也表现为优化施肥各处理高于不施肥处理和常规施肥处理。可见，在坡耕地种植条件下，不同种植模式产生的地表径流带走的土壤养分量不同从而导致产量也不同。

图2 不同处理玉米的籽粒和秸秆产量

3 小结与讨论

研究结果表明，在黄土高原黄绵土种植区域坡耕地条件下，不同施肥及种植方式对玉米的生育期及经济性状影响不同。在不同施肥处理条件下，玉米的总体性状表现为优化施肥处理优于不施肥处理和常规施肥处理；在相同优化施肥条件下，不同种植方式的玉米性状总体表现从优到劣依次为全膜双垄沟播、全膜平作、半膜垄作、半膜平作。以优化施肥+全膜双垄沟播+免耕处理的玉米产量最高，籽粒折合产量为6 907.78 kg/hm2，较不施肥处理和常规施肥处理分别提高19.53%、13.06%，该模式可视为黄土高原黄绵土种植区域坡耕地种植稀播作物的最佳模式。

［1］ 高国录，张福武，蔡立群，等.保护性耕作措施对土壤水分含量及春小麦产量的影响［J］.甘肃农业科技，2009（2）：27-31.

［2］ 郭胜利，党庭辉，郝明德.施肥对半干旱地区小麦产量、NO3-N积累和水分平衡的影响［J］.中国农业科学，2005，38（4）：754-760.

［3］ 袁新民，同延安，杨学云，等.施用磷肥对土壤NO3-N 累积的影响［J］. 植物营养与肥料学报，2000，6（4）：397-403.