深松对夏玉米产量及水分利用效率的影响

山东省由于常年旋耕,犁底层加厚,耕层变浅,耕层构造恶化,粮食产量持续提升能力下降。深松耕作具有打破犁底层,改善土壤环境、防旱抗涝等优点,对构建合理耕层具有重要意义。山东省深松技术的研究主要集中在土壤质量、作物生长发育等方面,缺乏土壤水分方面的研究。另外,山东省深松整地的作业深度大多集中在30–40 cm之间,缺乏相应的深度规范,容易造成资源和经济方面的浪费。为探究适合山东省的最佳深松深度,我们进行了两年的夏玉米大田试验,以期为山东省深松技术推广及农业可持续发展提供相应的理论支持。本试验采用单因素设计法,在秸秆还田条件下共设置了3个处理,分别为旋耕15 cm（CK）、深松40 cm和深松35 cm（冬小麦播种前深松）,每个处理重复3次,共9个小区。除耕作方式这一自变量外,无其他变量。试验结果表明:1、与传统旋耕处理相比较,深松40 cm处理能够提高土壤水分入渗率,使降雨能够更快地渗入土壤,加快了土层内土壤贮水量的增长速度,并且随着降雨量的增加,出现该现象的土层深度也逐渐加深;深松40 cm处理增加了50–130 cm土层的土壤含水率和0–130 cm土层的土壤贮水量,在干旱时期的增加效果更为显著;深松35 cm处理在以上方面的表现均优于传统旋耕处理,但不及深松40 cm处理。2、与传统旋耕处理相比较,深松处理能够增加夏玉米的叶面积指数、穗位叶叶绿素含量,增加夏玉米的干物质积累量。在干旱时期,深松处理能够增加夏玉米光合有效辐射截获率,降低透射率,促进夏玉米的生长发育。与深松40 cm处理相比较,深松35 cm处理在夏玉米生育后期的叶面积指数下降幅度小,有较高的光合有效辐射截获率,较低的透射率,更有效地缓解了夏玉米叶片的衰老,并且该处理在生育后期有着较高的穗位叶叶绿素含量,能增加干物质的后期积累,提高穗的干物质分配比例,降低茎的干物质分配比例,更有助于夏玉米的生长发育和产量提高。3、与传统旋耕处理相比较,深松40 cm处理两年平均增加夏玉米生育期的农田耗水量10.1%,深松35 cm处理增加4.0%,对整个生育期内的农田耗水量影响主要表现在增加了拔节期-灌浆期阶段的农田耗水量;由于深松处理产量增幅较大,使得水分利用效率高于传统旋耕处理;深松40 cm处理的耗水量显著高于深松35cm处理和旋耕处理,且产量与深松35 cm处理无显著差异。因此,两年实验中,深松35cm处理的水分利用效率比深松40 cm处理提高13.5%。4、与旋耕处理相比,深松35cm处理显著提高了夏玉米产量。增产的主要原因为显著提高了行粒数和千粒重。深松处理能够增加夏玉米的总利润,且深松35 cm处理的效果优于深松40 cm处理,两年平均增加总利润844.5元/hm2。另外,深松35 cm处理减少了农机工作阻力,降低了燃油消耗和废气排放,更有利于农业的可持续发展。深松35 cm处理在夏玉米生育后期能够增加干物质积累量,从而增加了夏玉米产量,提高了水分利用效率和总利润。因此,和深松40 cm处理相比,深松35 cm处理更有利于农业的可持续发展,应作为山东省深松技术推广的适宜深度。