不同耕作及秸秆还田方式对春玉米产量形成及养分吸收的影响

土壤是粮食生产的重要基础,土壤耕作及施肥是创造高产的有效途径。长期的单一耕作模式使得土壤结构变差、容重增大、保水保肥能力减弱,严重影响了作物的根系生长和养分吸收,造成减产。深耕及秸秆还田是当今农业生产中的一项重要技术措施,不仅有利于改善土壤结构,为作物生长提供良好的土壤环境和养分条件,使作物生长健壮,延缓衰老,并提高作物的养分吸收率和产量。本研究采用田间小区试验,设置耕作方式有：1)普通旋耕；2)深松,下翻30cm,上下土壤不混合；3)深翻,下翻30cm,上下土壤混合；秸秆还田用量400kg/亩,秸秆还田方式为：1)无秸秆还田；2)秸秆隔年还田；3)秸秆连年还田；4)秸秆连年还田+尿素。通过不同耕作处理及秸秆还田方式的正交试验,研究了土壤理化性质、春玉米生长发育、养分及干物质积累、产量及其构成因素的特征,揭示了不同耕作及秸秆还田方式对春玉米产量形成的影响,为当地春玉米生产及理想耕层的创建提供参考。试验结果如下： 1.通过对不同耕作及秸秆还田方式下土壤理化性质影响的研究,结果表明：产量与土壤理化性质有显著相关性。不同耕作方式下,深松、深翻与旋耕相比显著降低了下层土壤的容重,并提高了土壤孔隙度和田间持水量；土壤深松、深翻有利于土壤速效养分的释放、并提高了土壤全量养分和有机质含量。秸秆还田后对土壤表层结构有一定的影响,但对下层土壤改善作用不显著；秸秆还田后给土壤带入了一定的养分,提高了土壤的全量养分。秸秆连年还田条件下进行土壤深松、深翻对土壤理化性质的改善作用最显著。 2.通过对不同耕作及秸秆还田方式下春玉米生长状况的研究,结果表明：不同耕作及秸秆还田方式对春玉米整个生育期的株高、茎粗变化作用不显著,但深松、深翻及与秸秆还田的组合却有效提高了茎秆强度和生育后期的叶面积,延缓了作物衰老；土壤深松、深翻及秸秆还田均显著提高了春玉米的总根长、总根表面积、根体积,但秸秆还田当季对根系活力有一定的阻碍作用。 3.通过对不同耕作及秸秆还田方式下春玉米干物质积累及养分吸收状况的研究,结果表明：不同耕作方式下,深松、深翻处理的春玉米总生物量不如旋耕,但收获指数均高于旋耕；不同秸秆还田方式下,秸秆还田处理与无秸秆还田相比显著提高了总生物量,并促进了籽粒干物质的积累,但收获指数则比无秸秆还田有所降低。产量与籽粒养分吸收量有显著相关性；土壤深松、深翻处理提高了春玉米对氮、磷、钾养分的总吸收量,且籽粒养分含量高于旋耕；秸秆还田处理显著提高春玉米对氮、钾养分的总吸收量,但氮、钾养分的收获指数不如无秸秆还田,秸秆还田处理的总磷养分吸收量不如无秸秆还田,但养分收获指数均高于无秸秆还田。 4.通过对不同耕作及秸秆还田方式下春玉米产量及其构成因素的研究,结果表明：深耕及秸秆还田均能有效提高春玉米产量,但产量构成因素穗粒数、千粒重增加不显著,而有效穗数则比旋耕无秸秆处理增加显著,且产量与有效素数呈极显著正相关,r值为0.908。耕作方式下,土壤深松、深翻处理比旋耕处理平均增产242.1kg·hm-2和415.3kg·hm-2;秸秆还田方式下,与无秸秆还田相比,秸秆连年还田平均增产610.0kg·hm-2,秸秆连年还田+尿素增产319.3kg·hm-2,秸秆隔年还田增产133.4kg·hm-2。综合结果表现为,土壤深松、深翻配合秸秆连年还田的春玉米产量提高最大,比旋耕无秸秆还田处理分别提高了778.6kg·hm-2和1044.7kg·hm-2,增产率为7.07%和9.49%。 综上,在当地气候条件下,秸秆连年还田且还田量为400kg/亩基础上,进行土壤深松、深翻能够最有效的改善耕层土壤理化性状,促进春玉米的生长发育、养分吸收和产量提高,深翻的效果优于深松,但两者之间差异未达到显著水平。