玉米留高茬覆盖免耕施肥播种技术的综合效应研究

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摘要 在宁夏农牧交错区盐池县、同心县统一布置2年玉米留高茬覆盖免耕施肥播种技术的综合效益试验。结果表明，留高茬覆盖深松免耕施肥播种栽培的春玉米平均产量10 009.5 kg/hm2，经济产投比达2.54∶1.00，分别较留高茬覆盖少耕播种高1.38%和1.2%，分别较传统机播高7.58%和5.46%；10～20 cm土壤含水量增加0.13个百分点、土壤容重降低0.02 g/cm3、土壤孔隙度增加1.8%、扬尘量减少4.6 g/cm3、减少风蚀量35.3%，削洪效益36.7%、减沙效益26.3%，表现出良好的生态效应和经济效益。

关键词 玉米；高茬覆盖；深松；免耕播种；生态效应；经济效益

中图分类号 S513 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）24-0020-01

盐池县、同心县作为宁夏农牧交错区的典型代表，在保护性耕作项目规划中被划分为西北绿洲农业区[1]，意即非灌不植。近年来，扬黄水分配额逐年减少、玉米因价格低出现种植效益逐年下滑，呈现养殖业收入占据农业收入“半壁江山”的产业结构特点，一年一作春玉米作为当地群众养畜增加收入的主要饲料来源，在当地粮食生产中仍占有很大比重。为此，2014年宁夏农机化技术推广站组织2个县农机推广中心布点，进行了玉米免耕施肥播种试验。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验在宁夏盐池县冯记沟乡三墩子村、同心县丁塘镇南阳村同时布点进行。2个试点近5年平均降水量分别为362.0、348.5 mm，70%集中在7―9月，年均气温7.7～7.8 ℃，≥0 ℃活动积温3 500～3 520 ℃，≥10 ℃的活动积温2 944.9～2 966.2 ℃，无霜期171～173 d。土壤类型盐池县试点为砂壤土，同心县试点为新积土。pH值7.6～8.1，有机质含量52.3～55.6 g/kg，全氮0.90～1.01 g/kg，全磷0.58～0.62 g/kg，速效磷7.85～8.12 mg/kg，全钾17.9～18.7 g/kg，速效钾161.5～170.3 mg/kg，中低肥力且具代表性。轮作方式为玉米连作。

1.2 试验材料

供试玉米品种盐池县为西蒙6号、同心县为登海2号，机具选用山东大华机械有限公司生产的2BMYFS-4/4-4型玉米深松全层施肥高效精密播种机、河北华勤机械股份有限公司生产的2BMFS-2型玉米免耕施肥精量播种机，现代农装科技股份有限公司生产的2BQX-6C气吸式精密播种机。

1.3 试验设计

盐池县试点设3个处理，分别为留高茬覆盖深松免耕播种（A1）、留高茬覆盖少耕播种（B）、常规机械播种（CK1）；同心县试点设2个处理，分别为留高茬覆盖深松免耕播种（A2）、常规机械播种（CK2）。2个试点各处理行距均为50 cm，播种量22.5 kg/hm2，每个小区0.2 hm2，随机区组排列，3次重复。处理A、B于上年玉米收获时留茬≥20 cm，CK不留茬或留茬≤5 cm，4月28日统一播种，统一施肥品种与施肥量。

1.4 调查内容与方法

测定各处理10～20 cm耕层土壤含水量、温度、田间杂草、容重、孔隙度、风蚀量与径流量等指标、测定产量性状表现；记录灌水量、人工投入、机械作业投入量等。

2 结果与分析

2.1 生态效应

2.1.1 对土壤含水量的影响。对土壤含水量2年休闲期的测定表明，采取留高茬覆盖，在阴雨天能够强化降水入渗，晴天能够减少土壤水分蒸发，从而使玉米在休闲期的土壤水分高于CK。10～20 cm土壤含水量增加0.13个百分点，同时表现为离秸秆根茬愈近的含水量增加愈多，处理A、B无差异。王旭红等[2]试验研究表明，≥20 cm的玉米根茬还田，土壤含水量平均增加2.29%。

2.1.2 对地温的影响。据播种期的测定结果，秸秆留高茬覆盖能够平抑地温，缩小昼夜温差。因秸秆覆盖能阻挡阳光对地面的直接照射，所以不论是上午、中午还是下午，也不论是10 cm土层还是20 cm土层，地温均明显低于不覆盖的，10 cm处的地温低0.6～1.5 ℃；同时地温又随根茬覆盖直径的扩大而呈明显下降的趋势。但由于是避开根茬在行间免耕播种，且10 cm土层温度连续稳定在11 ℃以上，对播种期的土壤积温不产生明显影响，白天地温的降低能减少土壤水分的蒸发和防止夏日高温烧伤玉米浅层根系；随着夜晚临近覆盖地温略高于对照，有利于保温防冻，尤其适合砂壤土浅层地温昼高夜低的气候特点。

2.1.3 对田间杂草的影响。据测定，试验地杂草主要为禾本科的冰草、其他科的猫眼草、豆科的甘草等，这也印证了沙生植被的特点。翻耕地块的杂草明显少于免耕播种地块。免耕地块，虽经播后喷洒乙草胺和乙莠合成除草剂进行土壤表面喷雾除草剂处理，但豆科类的甘草仍难以除去[3]。

2.1.4 对土壤物理性能的影响。据2016年11月5日的测定，留高茬覆盖后，对照区10～20 cm土壤容重由1.45 g/cm3降至1.43 g/cm3；土壤经过水肥的共同作用，根系的腐烂培肥，其有机胶体腐殖质及其胶结作用更强的多糖含量的增加，强化了土壤土粒结构，土壤孔隙度由45.6%增至47.4%，增加了1.8个百分点。

2.1.5 对土壤水土保持性能的影响。据春冬风季和秋季降雨集中季节的测定，留高茬覆盖对地面形成了保护层，在5.5 m/s风速、3.5%含水量、地表气温1.5 ℃的条件下，田间扬尘量较传统耕作区的扬尘量减少4.6 g/cm3，减少风蚀量35.3%，同一块地的根茬周围的尘土堆集厚度较空白区平均（下转第22页）

（上接第20页）

高7.8 cm；在降雨量30 mm、平均雨强36.5 mm/h作用下，覆盖小区径流量1.46 m3、输沙量31.2 kg；未覆盖小区径流量2.01 m3、输沙量39.4 kg，削洪效益36.7%、减沙效益26.3%。马建军[4]在盐池县的试验也表明，当雨强为50 mm/h时，深松后的渗入速度提高8～10倍，不形成地表径流，表现出良好的水分贮存功用。

2.2 经济效益

2.2.1 产量效应。测产结果表明，在产量三要素构成中，处理A的平均成穗数基本与处理B、CK持平，但穗粒数与百粒重分别较处理B高0.55粒和0.57 g，分别较CK高5.32粒和1.2 g，达到10 009.5 kg/hm2，其平均产量水平高于处理B 1.38%，高于CK 7.58%。

2.2.2 经济效果。经核算，处理A、B由于取消了铧式犁翻耕、旋耕施肥等作业，平均节水450 m3/hm2，其产值分别为20 019、19 746元/hm2，经济产投比分别为2.51∶1.00和2.48∶1.00，分别较CK高5.46%和4.2%。

3 结论与讨论

玉米留高茬覆盖免耕施肥播种技术在盐城县、同心县2个县的试验结果表明，生态效应、经济效益明显。由于农机农艺融合尚不够紧密，农家肥的利用问题、杂草与病虫害的防治问题等仍需进一步解决。留高茬覆盖虽可醴缂雨，阻沙固土，但留茬高度应从农牧交错区的实际情况与机具的通过性出发，以20 cm为宜[5-6]。

4 参考文献

[1] 农业部农业机械化管理司.中国保护性耕作[M].北京：中国农业出版社，2008：9.

[2] 王旭红，吴兴.盐池县玉米保护性耕作技术模式与生态效应[J].宁夏农林科技，2011（8）：5.

[3] 李宁.盐池县保护性耕作技术的试验研究[J].宁夏农机，2006（2）：35-37.

[4] 马建军.玉米深松全层施肥免耕精量播种技术的效应分析[J].现代农业科技，2016（15）：18.

[5] 陶维华.玉米机械化少耕播种的生态与产量效应[J].农机科技推广，2016（3）：30-31.

[6] 乔付彬，王录科，冯海平，等.高留茬免耕栽培技术对夏玉米的影响[J].中国农村小康科技，2010（6）：65-66.