玉米秸秆覆盖免耕高产栽培技术

2018-09-20 10:38王丽军
现代农业研究 2018年2期
关键词:耕层土壤温度土壤水分

王丽军

【摘要】本文通过对玉米秸秆覆盖免耕栽培优点和技术机理的描述,通过实验论证玉米秸秆覆盖免耕机械化栽培技术增产原理。

【关键词】秸秆覆盖;免耕栽培

1秸秆覆盖兔耕栽培概述

秸秆覆盖优点:(1)蓄水保墒,提高水分利用率。玉米秸秆覆盖地表,阻挡、减少土壤水分扩散和蒸发,降水通过秸秆渗漏地表,阻止降水的溅击,增加了降水入渗率。(2)培肥改土。玉米秸秆含有机质和氮、磷、钾及微量元素。调查发现,两年亩覆盖玉米秸秆500kg,土壤有机质含量增加0.086%,含氮增加0.062%,全磷增加0.013%。连续覆盖五年的地块土壤有机质增加0.0625%。(3)减少径流,控制水土流失。玉米秸秆覆盖,减少降水对地表溅击,降水人渗快、地表径流少,保护地表有效减少龟裂和板结。(4)抑制杂草,减少病虫危害。玉米秸秆的遮阴和机械压力,降低杂草的发芽率和生长势,降低田间杂草的生长量和生长强度。(5)减少玉米秸秆焚烧,保护生态环境。玉米秸秆覆盖阻止玉米秸秆的露天焚烧,使秸秆养分全部归还土壤,能有效保护农业生态环境。

2秸秆覆盖免耕栽培的技术机理

(1)生物措施。利用秸秆、残茬覆盖地面,减少雨水对土壤冲击和对土壤的作用,代替表层土壤耕作和施有机肥;利用作物根系穿插、排挤和土壤生物作用来代替深层疏松土壤作用。(2)化学措施。利用除草剂代替耕作擦护草,利用杀虫剂和杀菌剂代替虫害与病菌等作用。(3)机械措施。因为长期秸秆覆盖,必须切碎播种行上的秸秆,避免堵塞开沟器和影响覆土,使播种质量得到保证。另外,必须配备防除杂草、防虫、防病的植保机械。(4)秸秆覆盖免耕栽培的作用。作物秸秆残茬覆盖免耕栽培,可以缓冲雨水对地面的拍击,保持耕层表土良好孔隙状况,有利于接纳降水,减少土壤水蒸发,土壤持水量增加,雨季土壤沥水快,田内不渍水。同时有提高和降低表土温度的双重效应,还能控制杂草。

3秸秆覆盖免耕栽培存在的问题

3.1土壤温度低,幼苗质量差

秸秆覆盖使太阳光不能直接照射到地面,在作物生长期,10cm土层的温度,常规耕作土壤白天比免耕土壤高出1℃~3℃(而夜间相反),影响作物成熟。另外,出苗率下降,苗期生长延迟,群體结构不合理,造成减产。

3.2病虫草害严重

秸秆残茬提供了病虫害的越冬场所,增加田间病虫害的发生,增加农药的施用量。在多雨年份土壤湿度加大,除草效果差,杂草为害较严重,因此加强研究适于秸秆覆盖免耕的病虫草害防治综合技术。

4玉米秸秆覆盖免耕机械化栽培技术增产原理

4.1土壤水分含量

出苗期Tr的不同层次的土壤含水量均高于CK,Tr的0~10em、10~20era、20~30cm层次处的土壤含水量分别比CK高1.25%、3.26%和4.09%,与对照差异达到显著水平,对照处于轻度干旱状态。苗期在0~30era耕层处,Tr的含水量与出苗期相差不大,但CK由于天气干燥土壤含水量较快下降。大口期后,由于试验地点遭遇百年不遇旱灾,土壤含水量大幅下降。从轴雄期到完熟期,Tr植株略受干旱影响,但对生长发育及产量影响不显著;对照则由中度干旱过渡为重度干旱,开花授粉均受到严重影响,突尖长,籽粒小而不饱满,产量下降幅度显著。

4.2土壤温度

不同处理下出苗期和苗期各耕层的温度情况表明,在出苗期Tr5cm、10cm、15cm、20cm耕层温度分别比CK低1.8℃、1.1℃、1.2℃和1.2℃。在苗期,同样是Tr温度低于CK,但与CK的差距有所缩小,各耕层温度比CK低0.3~1.1℃。在苗期叶片未完全展开,对太阳辐射较少,地表接受的太阳辐射少于无任何覆盖的CK,从而使各耕层温度均低于CK。

4.3出苗期及出苗率

不同处理下,Tr的出苗期较长,显著大于CK,也就是说,秸秆覆盖免耕处理延迟玉米出苗。Tr出苗较晚可能是该措施土温较其他措施土温稍低所致,此外,土壤疏松程度也可能影响到玉米的出苗。水分不足是影响玉米出苗的主要障碍因子。Tr处理根茬固土,不破坏土壤结构和地面植被,提高天然降雨人渗率,减少翻耕造成的土壤水分无效蒸发,在保证底墒方面要优于CK。受土壤水分和土壤温度的共同影响,Tr的出苗率比CK高6.46%。

4.4株高

Tr的株高在不同的生育时期均高于CK。苗期处理间的株高相差较小;从拔节期开始出现差异,Tr的株高比CK高出23.9%;大喇叭口期Tr的植株显著高于CK。Tr的株高生长到抽雄期基本固定,CK则在开花吐丝期达到最大值,Tr比CK高7.0cm。

4.5玉米产量及其相关性状

不同处理下玉米产量及其构成因素测定结果(见表1)处理间穗长、穗粗差异不显著;CK的突尖长比Tr大74.7%。Tr行粒数比CK多3.19粒,单穗粒数大小为Tr>CK,Tr的单穗粒数比CK高出14.4%,处理间达到差异显著水平,对其产量的贡献率较大。就百粒重而言,Tr的百粒重大于CK,差异达到了显著水平。综合不同处理下玉米各产量构成因素,获得产量结果为Tr>CK,增产幅度为25.1%,方差分析结果表明差异达到了极显著水平。

5本试验小结

(1)玉米秸秆覆盖免耕技术由于采用免耕,根茬固土,不破坏土壤结构,提高天然降雨入渗率,减少翻耕造成的土壤水分无效蒸发。同时Tr由于有秸秆覆盖,减少了地表径流,且增加了蓄水时间,所以表现为土壤含水量较高。CK由于在播种时进行了灭茬和破垄处理,土壤受到翻动的作用,在春季大风影响下水分有一定损失。由此说明,秸秆覆盖免耕具有较好的蓄水保水能力。(2)表层土壤温度偏低对幼苗生长发育影响较大,因此在整株覆盖免耕下,玉米在出苗期和4叶期之前生长发育有所滞后,但是随着土壤温度对玉米生长的影响效应变小,土壤水分逐渐成为玉米生长发育的限制因子。Tr正是迎合了这一特点。(3)玉米秸秆覆盖免耕技术的应用比当地普通种植方式增产25.1%,大口期后,由于试验地点遭遇百年不遇旱灾,土壤含水量大幅下降。但玉米秸秆覆盖免耕下受其影响不显著,从抽雄期到完熟期,植株略受干旱影响,但对生长发育及产量影响不明显;对照则由中度干旱过渡为重度干旱,开花授粉均受到严重影响。突尖过大是CK穗粒数显著小于Tr的主要原因之一,在此干旱年份表现更为突出。加之灌浆不良,籽粒小而不饱满,产量下降幅度显著。

猜你喜欢
耕层土壤温度土壤水分
轮作制度对敦化市土壤主要理化性状影响的研究
耕层构造对土壤三相比和春玉米根系形态的影响
红壤坡耕地耕层质量特征与障碍类型划分
辽东山区3种人工林土壤呼吸对土壤温度和土壤水分的响应
西藏高原土壤水分遥感监测方法研究
管群间歇散热的土壤温度响应与恢复特性
土壤湿度和土壤温度模拟中的参数敏感性分析和优化
不同覆盖措施对枣园土壤水分和温度的影响
库尔勒垦区不同耕作方式对棉田耕层容重的影响
植被覆盖区土壤水分反演研究——以北京市为例