耕作方式和秸秆还田对黄淮海区小麦玉米根系生长和作物产量的影响

【摘要】：【研究背景】黄淮海平原是我国重要的粮食生产基地。近年来由于农业机械的碾压和粗放耕作等造成该区土壤耕层浅薄、容重过大和结构不合理。据国家玉米产业技术体系调查,黄淮海地区耕层(0-20 cm)平均土壤容重为1.4 g·cm~(-3)左右,20-40 cm为1.55-1.6 g·cm~(-3),远远超过了玉米最适的土壤容重范围1.2-1.3g·cm~(-3)。研究证明,如果土壤容重超过1.4 g·cm~(-3),将严重限制玉米根系的生长发育和产量形成,而疏松的土壤环境有利于作物根系的伸展和根量的积累。因此,本文以土壤耕作和秸秆还田定位试验为基础,研究深耕(松)加秸秆还田对土壤紧实的缓解作用以及对冬小麦和夏玉米根系生长发育和作物产量的影响。【材料与方法】试验于2010-2013年在河南省温县赵堡镇进行,该区种植制度为冬小麦—夏玉米—年两熟制。供试土壤为潮土,供试玉米品种为郑单958。裂区试验设计,主区为不同耕作方式,设常规耕作(15 cm,MP)、深耕(30 cm,DMP)和深松(30 cm,CP)3个水平;副区为不同秸秆还田方式,设秸秆全量还田(小麦播前,玉米秸秆随耕作埋入土壤;玉米播前,小麦秸秆覆盖还田,CRRet)和秸秆不还田(小麦和玉米秸秆全部移出试验地,CRRem)2个水平,共计6个处理。土壤耕作在小麦播种前进行。小麦开花期和玉米吐丝期测定土壤穿透阻力及小麦玉米根干重密度,成熟期测定作物秸秆和籽粒产量。【结果与分析】与MP相比,CP和DMP均显著提高了作物籽粒产量,但CP和DMP的作物籽粒产量无显著差异。CP的小麦和玉米籽粒产量分别比MP提高12.6%和10.2%,DMP的小麦和玉米籽粒产量分别比MP提高14.7%和12.5%。秸秆还田亦显著提高了作物产量。CRRet的小麦和玉米籽粒产量分别比CRRem提高7.2%和6.2%。而作物产量的提高,是由于深松(耕)和秸秆还田改善了土壤物理特性,促进了作物根系生长。与MP相比,小麦和玉米生长季DMP的土壤紧实度分别降低了24.2%和27.4%,小麦和玉米生长季CP的土壤紧实度分别降低了17.9%和21.1%。秸秆还田亦降低了土壤紧实度。与CRRem相比,小麦和玉米生长季CRRet的土壤紧实度分别降低了10.5%和8.6%。与MP相比,DMP和CP的小麦平均根干重密度分别提高了32.6%和26.1%,玉米的平均根干重密度分别提高了28.9%和21.6%。秸秆还田亦促进了作物根系生长,提高了作物根量。与CRRem相比,CRRet的小麦和玉米平均根干重密度分别提高了13.0%和12.6%。【结论】综上结果可知,深松(耕)和秸秆还田均能降低土壤紧实度,促进作物根系生长,提高作物产量。其中,深耕加秸秆还田的效果最好,可以作为黄淮海小麦玉米两熟区土壤改良的主要土壤管理措施。 【作者单位】：河南农业大学农学院/河南省粮食作物协同创新中心
【关键词】：土壤紧实 穿透阻力 深耕 深松 根系干重密度
【基金】：国家现代玉米产业技术体系(CARS-02-19)资助
【分类号】：S512.1;S513
【正文快照】： 耕作方式和秸秆还田对黄淮海区小麦玉米根系生长和作物产量的影响@穆心愿$河南农业大学农学院/河南省粮食作物协同创新中心!郑州450002 @赵亚丽$河南农业大学农学院/河南省粮食作物协同创新中心!郑州450002 @李潮海$河南农业大学农学院/河南省粮食作物协同创新中心!郑州45

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