不同耕作方式對玉米生理特性的影響研究1

1、不同耕作方式對玉米生理特性的影響研究 _1不同耕作方式對玉米生理特性的影響研究摘要：以四川主栽玉米品種成單 30為試驗(yàn)材料，研究了翻耕、壟播 +秸稈覆蓋和周年免耕3種耕作方式對玉 米生理特性的影響。結(jié)果表明：三種耕作方式對玉米株高、直徑、葉面積等形態(tài)指標(biāo)的影響差異不顯著， 對植株葉、根、穗等器官干質(zhì)量表現(xiàn)為生育前期差異不明顯，灌漿期為壟播+ 秸稈覆蓋 周年免耕 翻耕，收獲期差異不顯著。三種耕作方式的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量表現(xiàn)為壟播+ 秸稈覆蓋 周年免耕 翻耕。關(guān)鍵字：玉米耕作技術(shù)生理特性玉米是世界上最重要的食糧之一，現(xiàn)今全世界約有三分之一的人以玉米籽粒作為主要 食糧。玉米是四川丘陵地區(qū)除了水稻以外的重要糧食

2、作物，而該區(qū)季節(jié)性干旱頻繁，春旱和伏旱嚴(yán)重影響玉米的正常生長，而耕作方式的改進(jìn)是提高水肥利用的重要措施。當(dāng)前，諸多文獻(xiàn)在不同耕作技術(shù)對玉米產(chǎn)量的影響方面進(jìn)行了大量研究1-4，但對不同耕作方式對玉米生理特性的研究報(bào)道較少，且一般僅為灌漿期、 收獲期的生理特性研究，缺乏整個(gè)生育期的系統(tǒng)性。本試驗(yàn)通過對四川丘陵地區(qū)不同耕作方式對玉米整個(gè)生育期生理特性的系統(tǒng)研究， 旨在探明不同耕作方式對玉米生理特性的影響，為玉米的抗旱、節(jié)水栽培提供重要的理論依據(jù)。1. 材料和方法1.1試驗(yàn)地點(diǎn)概況試驗(yàn)地點(diǎn)設(shè)在四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院簡陽試驗(yàn)站，簡陽地處四川盆地中部，北緯 2941-30 o3040，東經(jīng)104 267-105

3、 452，平均海拔400米。屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣 候區(qū)，年平均氣溫 17C 18C，降雨量800mm-1200mm 土壤為黃壤，具有降雨不均季節(jié)性 干旱嚴(yán)重的氣候特征。1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)本研究以四川主栽玉米品種成單30為試驗(yàn)材料，設(shè)翻耕、壟播+ 秸稈覆蓋、周年免耕三個(gè)處理，各處理隨機(jī)排列，三次重復(fù)，試驗(yàn)田邊設(shè)兩排保護(hù)行。1.3測定指標(biāo)在玉米的苗期，拔節(jié)期，灌漿期，成熟期四個(gè)時(shí)期取樣測定以下指標(biāo)：最長根，集中根，葉面積、根體積采用常規(guī)方法測定。葉綠素含量采用英國產(chǎn)SPAD-502測定。各器官干質(zhì)量采用烘干法測定：將其切碎包裝好后，放入烘箱在105C殺青30min，再在80C烘至恒重，冷卻后稱重。1.4

4、數(shù)據(jù)處理與分析本試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)采用 EXCEL乍圖和SPSS11.0進(jìn)行方差分析和多重比較。2. 結(jié)果與分析2.1不同處理對玉米形態(tài)指標(biāo)的影響2.1.1株高不同處理對株高的影響（圖1 a）表現(xiàn)為苗期各處理差異不顯著，拔節(jié)期為壟作+秸稈覆蓋和免耕顯著高于翻耕，而灌漿期表現(xiàn)翻耕顯著高于壟作+秸稈覆蓋，翻耕與免耕之間差異不顯著。在收獲期各處理間株高差異不顯著。表明壟作+秸稈覆蓋對株高的影響表現(xiàn)在拔節(jié)期，而翻耕對株高的促進(jìn)作用表現(xiàn)在灌漿期。aera faeL積面葉O2 2 11tg jTT mF高株o o o o o5 0 5 0 5mF徑直reternaLa met0 5 0 5 02 110 000

5、4000300ooo o o200Temulov toK I m/積體根期 漿 灌期 時(shí)圖1不同處理對玉米形態(tài)指標(biāo)的影響2.1.2直徑玉米植株直徑大小一定程度反應(yīng)其抗倒伏能力。苗期三種耕作方式直徑差別不大（圖1b）。拔節(jié)期翻耕、周年免耕明顯大于壟作+ 秸稈覆蓋。灌漿期表現(xiàn)為周年免耕壟播+秸稈覆蓋翻耕，壟作+秸稈覆蓋在灌漿期后迅速增長，在收獲期三種處理差異不明顯。方差分 析表明各生育期各處理差異不顯著。因此，翻耕、周年免耕在灌漿期有利于直徑的增粗，壟播+秸稈覆蓋耕作方式在生育后期對直徑生長有較好的促進(jìn)作用5。2.1.3 葉面積在苗期、拔節(jié)期周年免耕葉面積最大（圖1c），但各處理間差異并不明顯。灌

6、漿期，壟播+秸稈覆蓋的葉面積最大。其次為周年免耕、翻耕。結(jié)果表明，各處理在生前期葉面積差異不明顯，在生育后期（灌漿期）壟播+秸稈覆蓋明顯高于其他處理，其原因在于該處理疏松的 土壤和較好的營養(yǎng)很好的促進(jìn)了葉面積的增加。2.1.4根體積在苗期三種耕作方式根體積差異不大（圖1d）。拔節(jié)期為壟播+ 秸稈覆蓋免耕翻耕，灌漿期表現(xiàn)為翻耕壟播 +秸稈覆蓋周年免耕。收獲期各處理差異不顯著。表明翻耕對土 壤結(jié)構(gòu)的改善對對根系生長的促進(jìn)作用表現(xiàn)在拔節(jié)期以后。2.2不同處理對各器官干質(zhì)量的影響2.2.1 綠葉干質(zhì)量在苗期各處理間綠葉干質(zhì)量差異不顯著（圖2a）,拔節(jié)期表現(xiàn)為壟播+秸稈覆蓋和免耕顯著高于翻耕，灌漿期壟播

7、 +秸稈覆蓋翻耕免耕，方差分析表明各處理間差異不顯著，收 獲期各處理差異不明顯。壟播+秸稈覆蓋耕作方式在整個(gè)生育期都有較強(qiáng)的優(yōu)勢，有利于經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的形成。t-ngrewyua f aer Deeb卩重干葉綠2520150 5 0ttHarewvca fae wo e二一 一 一 rTar建計(jì)r潢翻耕.壟播溝覆八 周年免耕8 6 42 oar重干根tTDOTew vca toco翻耕.壟播溝覆周年免耕0 5 0 5 02 11nona urnuc ca r; tom y D 丿廬重干株全o oo o o o O0 5 0 5 0 53 2 2 1 1拔節(jié)期灌漿期收獲期時(shí)期Perioddlely 9

8、/重干穗135翻耕壟播溝覆周年免耕耕作方式 Tillage methods圖2不同處理對玉米各器官干重的影響2.2.2黃葉干質(zhì)量在收獲期，周年免耕明顯高于翻耕、壟播+秸稈覆蓋。周年免耕的黃葉干重最大（圖2b），由此可見周年免耕葉早衰嚴(yán)重，光合作用降低，在后期不利于玉米籽粒產(chǎn)量形成。2.2.3根干質(zhì)量研究數(shù)據(jù)表明（圖2c），在苗期、拔節(jié)期三種耕作方式根干質(zhì)量差異不明顯。拔節(jié)期后 均增長迅速，到灌漿期表現(xiàn)為翻耕壟播+秸稈覆蓋免耕。收獲期壟播+秸稈覆蓋最大，最小為免耕，方差分析表明各處理間差異達(dá)顯著水平。2.2.4全株干質(zhì)量全株干重反映植株經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的潛力和生態(tài)效應(yīng)。苗期各處理干重差異不顯著，拔節(jié)期為

9、壟播+秸稈覆蓋免耕翻耕，灌漿期表現(xiàn)為翻耕和壟播 +秸稈覆蓋顯著高于免耕，壟播+秸稈覆蓋和翻耕之間差異不明顯。收獲期各處理差異不明顯（圖2d）。灌漿期、收獲期是玉米籽粒形成的主要時(shí)間，植株干質(zhì)量越大，籽粒產(chǎn)量高的潛力越大，表明翻耕和壟播+秸稈覆蓋耕作方式籽粒產(chǎn)量高的潛力最大6。2.2.5 穗重玉米在收獲期穗干質(zhì)量表現(xiàn)為壟播+ 秸稈覆蓋免耕翻耕(圖2e)。免耕在有效保護(hù)生態(tài)環(huán)境、 降低生產(chǎn)成本的同時(shí)， 有較高的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。 表明免耕耕作方式有著較高的生態(tài)效應(yīng) 和經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。3. 結(jié)論與討論不同耕作方式對玉米形態(tài)指標(biāo)的影響表現(xiàn)為生育前期差異不明顯， 生育中后期差異明顯。 在株高、直徑、葉面積和根體積四個(gè)

10、形態(tài)指標(biāo)中總體表現(xiàn)為翻耕壟播+秸稈覆蓋免耕，除株高在灌漿期處理間差異達(dá)顯著水平( 0.05 )，其他各形態(tài)指標(biāo)在各生育期均表現(xiàn)為處理 間差異均未達(dá)到顯著水平。 表明三種耕作方式對玉米的形態(tài)指標(biāo)影響不明顯。 因此， 從節(jié)本 省工、保護(hù)土壤生態(tài)環(huán)境來看免耕是一種行之有效的措施。玉米各器官干質(zhì)量是衡量植株代謝源的主要指標(biāo)。 玉米籽粒的充實(shí)物質(zhì)來自花后功能葉 片尤其是穗位葉的光合產(chǎn)物。 玉米產(chǎn)量潛力與其各器官源的大小密切相關(guān)。 源越大， 籽粒產(chǎn) 量高的潛力越大。 各器官干質(zhì)量表現(xiàn)為生育前期差異不明顯， 灌漿期為壟播 +秸稈覆蓋 周年 免耕 翻耕，收獲期差異不顯著。表明各器官將源有效轉(zhuǎn)移到玉米籽粒(庫)

11、，提高了經(jīng)濟(jì) 產(chǎn)量。 研究數(shù)據(jù)也表明， 玉米的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量也表現(xiàn)為壟播+秸稈覆蓋 免耕翻耕。 壟播+秸稈覆蓋和免耕經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量高于翻耕， 這與劉立晶等 7 在玉米上的研究一致，其原因在于這兩種耕作 方式增加了土壤水分貯蓄和利用能力，壟播+秸稈覆蓋還明顯提高了蓄水保墑、改善土壤理化性狀和提高土壤肥力的作用，為西南季節(jié)性干旱區(qū)玉米的生長發(fā)育提供了良好的水肥條 件，從而為提高作物產(chǎn)量奠定了基礎(chǔ)，這與陳友榮 8 等在水稻上的研究一致。參考文獻(xiàn)：1 李洪勛 , 吳伯志 . 不同耕作措施對玉米農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的影響 J. 貴州農(nóng)業(yè)科學(xué) ,2007,35(3):44 462 劉武仁，陳硯，鄭金玉，等.不同耕作方式對

12、玉米產(chǎn)量 及葉片某 些生理機(jī)制的影響J.玉米科學(xué),2009,17(2):112 1153 劉燕潔 . 不同耕作方式對玉米生理指標(biāo)和產(chǎn)量的影響 J. 中國農(nóng)村小康科技 ，2009，(7):32334 謝 建 波 ， 王 炳 英 ， 李 方 紅 . 夏 玉 米 覆 膜 種 植 水 分 利 用 效 率 試 驗(yàn) J. 內(nèi) 江 師 范 學(xué) 院 學(xué) 報(bào)，2008，23(4):101-1035 勾玲，趙明，黃建軍，等.玉米莖稈彎曲性能與抗倒能力的研究J. 作物學(xué)報(bào)，2008，34(4):653 661 遠(yuǎn)紅偉，陸引罡，劉均霞，等.不同耕作方式對玉米生理特征及產(chǎn)量的影響J.華北農(nóng)學(xué)報(bào),2007,22(B08)

13、:140-143.7 劉立晶，高煥文，李洪文.華北平原一年兩熟保護(hù)性耕作體系試驗(yàn)研究J.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2001，17(6):8184.8 陳 友 榮 ， 侯 任 昭 ， 范 仕 畜 ， 等 . 水 稻 免 耕 法 及 其 生 理 生 態(tài) 效 應(yīng) 的 研 究 J. 華 南 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 學(xué)報(bào)，1993，14(2):1017.Study on Physiological Characteristics of Maize Methods under Different Tillage MethodsLvxiaochuan(Pengxi Middle,SiChuan,Pengxi,629100)Ab

14、stract: The main cultivated maize variety in Sichuan-Chengdan 30 is used to study the influence of the three cultivating methods of tillage(marked A) 、ridge sowing with mulching(marked B) and annual non-tillage(marked C) on corn physiological characteristics. The results showed that: There are no obvious differences in the indexes of plant height 、 plant diameter and leaf area， and on the dry weight of leaf root and ear in the early growth period and harvest period， however， in the period of Grain-filling the dry weights is as