耕作方式对玉米产量及土壤理化性质的影响

毕慧萍

（淄博市博山区数字农业农村发展中心，山东淄博 255200）

0 引言

耕作方式对作物的生长和产量有很大的影响，采用合适的耕作方式不仅可以保障获得高产，获得较高的经济效益，同时还能影响土壤的理化性质。传统的耕作方式会导致土壤变硬，空隙变小和容重变大，进而影响种植作物对养分的吸收利用[1]。根茬还田通过对土壤表层结构的改变，提高了土壤通透性的同时，浅旋的秸秆还可以增加土壤的肥力，提高土壤有机质含量[2]。灭茬免耕是这几年发展起来的一种轻型栽培技术，采用安全高效的机械进行快速灭茬后，直接对作物进行抛栽，不仅可以减轻劳动力，在播种期还能增加土壤中表层的含水量和土壤的肥力[3]。本研究对这3种耕作方式下种植的玉米的产量进行研究，同时也探讨了这3种耕作方式对土壤理化性质的影响。

1 材料与方法

1.1 材料

试验玉米为958杂交农田玉米种子，购于兴农富民种子销售有限公司。试验地选用山东省某乡镇的玉米种植地。

1.2 试验设计

本试验选用3种耕作方式：传统翻耕、根茬还田和灭茬免耕；传统翻耕就是采用传统的方法对种植地进行翻耕；根茬还田是采用旋耕机把种植地上的根茎进行打碎还田，土地的浅旋保持在15 cm，最后进行平整处理再利用播种机对玉米进行播种处理；灭茬免耕则是采用旋播机一次性的完成灭茬施肥播种。这3个耕作组，1组分3个处理3次重复，播种的玉米行距为52 cm，株距为30 cm，整个试验期为玉米播种到玉米收成，试验开始日期为4月10日。

1.3 试验过程耕作地的管理

试验播种的时候对耕作地进行种肥施肥处理：尿素280 kg/hm2，硫酸钾65 kg/hm2，磷酸铵310 kg/hm2，整个试验过程的玉米和其它大田种植的玉米生育期内的各种处理相同。

1.4 试验测定指标及数据分析

试验过程对玉米的穗长、单株穗重、单株粒重、穗行数、行粒数、突尖长、百粒重进行测量，土壤的碱解氮分析、速效磷、速效钾分析方法参照张德健等[4]所述的方法进行测定。测定的数值用Excel进行整理之后采用SPSS 19.0软件进行分析，P＜0.05表示差异显著，P＜0.01表示差异极其显著。

2 结果分析

2.1 不同耕作方式对玉米产量性状的影响

由表1可以看出，灭茬免耕方式的单株穗重极显著高于传统翻耕组（P＜0.01），穗长、单株穗重、行粒数显著高于传统翻耕组（P＜0.05），突尖长显著低于传统翻耕组（P＜0.05）；根茬还田组的单株穗重显著高于传统翻耕组（P＜0.05），穗长、单株穗重、行粒高于传统翻耕组，但是没有达到显著水平（P＞0.05），突尖长低于传统翻耕组，但未达显著水平（P＞0.05）。由此说明，不同耕作方式对玉米产量形状影响大小为：灭茬免耕＞根茬还田＞传统翻耕。

表1 不同耕作方式对玉米产量性状的影响

2.2 不同耕作方式对土壤速效养分的影响

由表2分析可得，3种耕作方式对土壤3种速效养分的影响趋势一样，都是表现为先增高后降低的变化趋势，且都是在拔节期达到最大值；灭茬免耕组的速效磷播种前和收获后显著高于传统翻耕组（P＜0.05），破解氮拔节前和收获后显著高于传统翻耕组（P＜0.05），速效钾收获后显著高于对照组（P＜0.05）；根茬还田的速效磷、破解氮和速效钾值均高于传统翻耕组，但未达显著水平（P＞0.05）。综上所述，3种播种方式对土壤养分含量的影响高低为：灭茬免耕＞根茬还田＞传统翻耕。

表2 不同耕作方式对土壤速效养分的影响

3 结论

3.1 不同耕作方式对玉米产量性状的影响

合理耕作措施是物种的生长发育基础，是农作物获得高产量的保证，所以选用合适的耕作方式在玉米的种植过程中有着重要作用。有研究表明选用适宜的耕作方式能提高种植作物的产量，约10%，同时降低种植成本近20%[5-6]；郑会宇等[7]研究发现垄作下留茬免耕、灭茬免耕和留茬覆盖和传统翻耕相比能显著提高玉米的产量；卢秉生等[8]发现免耕平作和常规垄作两种耕作方式能显著提高玉米的出苗率和玉米产量；张淑艳等[9]通过采用对比试验，发现深松作业耕作和比空种植更能促进玉米的产量提高。以上研究结果充分说明，不同的耕作方式对于玉米产量的增产作用均优于传统耕作方式。

本研究采用的传统翻耕、根茬还田和灭茬免耕3种耕作方式进行试验研究，发现在灭茬免耕穗长、单株穗重、单株粒重、行粒、突尖长等要素上，灭茬免耕＞根茬还田＞传统翻耕，证明了采用现代化的耕作方式优于传统耕作方式。这和灭茬免耕、根茬还田耕种时根茎腐烂后可以为土壤提供额外的营养有关，土壤肥力增加，种植的作物产量也相应提高。

3.2 不同耕作方式对土壤速效养分的影响

灭茬免耕和根茬还田方式，作物表面的根茎增加了土壤表面的覆盖度，同时还能减少土壤被风和水侵蚀，保证了土壤中的水分和养分。这种环境也有利于土壤中的微生物生长，使土壤中的速效养分含量变多，可以为作物的生长提供更好的养分[10]。Ferreras 等[11]、Liebig等[12]和Olaoyet[13]的研究都发现了在免耕的耕种方式下，作物的残渣可以提高土壤对水分的渗透，减少蒸发，提高土壤的肥力。速效养分是能被作物直接吸收利用的土壤中的营养物质，其含量的高低直接体现土壤的营养情况，本研究通过测量3种耕作方式的土壤速效养分，发现耕作方式对土壤速效养分含量的影响为灭茬免耕＞根茬还田＞传统翻耕，说明玉米更适宜采用灭茬免耕和根茬还田这两种播种方式，以灭茬免耕为最优。