深松(耕)时机与方式对土壤物理性状和玉米产量的影响
刘卫玲1，程思贤1，周金龙1，王川锋2，周亚男1，王 群1,3,4，赵亚丽1,3,4*，李潮海1,3,4*
【摘 要】摘要： 设计秋季旋耕+夏季免耕(对照)、秋季深松+夏季免耕、秋季深耕+夏季免耕、秋季深耕+夏季下位深松和秋季深耕+夏季侧位深松共5个处理，研究深松(耕)时机与方式对砂姜黑土土壤紧实度、土壤容重、土壤含水量、玉米干质量和产量的影响，筛选砂姜黑土区适宜的深松(耕)时机和方式。结果表明，秋季深松+夏季免耕、秋季深耕+夏季免耕和秋季深耕+夏季深松处理能显著降低土壤紧实度和土壤容重，增加土壤含水量，促进玉米地上部生长，进而增加玉米产量。秋季深耕+夏季深松处理对土壤耕层的改良效果和玉米产量均高于秋季深松+夏季免耕和秋季深耕+夏季免耕。5个处理中，以秋季深耕+夏季侧位深松处理对土壤耕层特性的改良效果最好，玉米地上部干质量和产量最高。秋季深耕+夏季侧位深松处理的土壤紧实度和土壤容重比秋季旋耕+夏季免耕处理分别降低29.0%和12.7%，土壤含水量增加7.8%，玉米产量增加15.5%。在5个不同的深松(耕)时机和方式处理中，秋季深耕+夏季侧位深松处理对土壤的改良效果最好，玉米产量最高。因此，秋季深耕+夏季侧位深松是砂姜黑土区适宜的深松(耕)时机和方式。 【期刊名称】河南农业科学 【年(卷),期】2024(047)003 【总页数】7
【关键词】 深松(耕)时机； 深松(耕)方式； 土壤紧实度； 玉米； 产量
砂姜黑土是河南省的主要土壤类型之一，主要分布在河南省南部，面积达
126.7万hm2，占全省耕地面积的1/4，属于典型的中低产田[1]。砂姜黑土具有理化性质差、耕层浅薄、犁底层厚、适耕期短、有机质含量低等特点，不利于作物的根系生长和产量提高[2-3]。该土区常年采用冬小麦播前旋耕、夏玉米免耕直播的耕作方式，导致砂姜黑土的耕层结构日益恶化，严重限制了作物产量的提高。研究结果表明，深松(耕)在一定程度上可以打破犁底层、降低土壤容重、增加土壤透性和含水量[4-9]，改善土壤理化性状，增加深层根系分布，提高作物产量[10-16]。秋季深松可以打破犁底层、降低土壤容重，保障夏玉米根系的正常生长[17]。而夏季深松有利于夏玉米根系向深处延伸生长[18]，增加植株干质量[19]，特别是开花后期的干物质积累量[20]。目前，前人主要研究单一的深松(耕)方式或单一的深松(耕)时机对土壤的改良和对作物生长发育的影响，关于深松(耕)时机与深松(耕)方式结合的研究鲜有报道，不同深松(耕)时机与深松(耕)方式结合对砂姜黑土的改良效应和对作物的增产效应尚不明确。为此，基于多年深松(耕)定位试验，研究不同深松(耕)时机与深松(耕)方式对砂姜黑土土壤容重、土壤含水量、土壤紧实度、玉米干物质积累和产量的影响，以明确砂姜黑土区适宜的深松(耕)时机与深松(耕)方式。
1 材料和方法
1.1 试验地概况
试验于2014—2017年在河南省驻马店西平县二郎乡张尧村河南农业大学试验基地(33°19′48″N、114°01′01″E)进行。该区地处河南省南部，平均海拔72.3 m，年平均气温16.0 ℃，无霜期221 d，年平均降雨量852 mm。属于冬小麦-夏玉米一年两熟制，秋季小麦播前旋耕、夏季玉米免耕播种是当地的传统耕作方式。供试土壤属于砂姜黑土，耕层土壤基础养分：有机质12.39 g/kg、全氮
1.18 g/kg、有效磷 20.12 mg/kg、速效钾94.66 mg/kg。土壤物理机械组成：砂粒18.60%、粉粒42.20%、黏粒39.20%。 1.2 试验设计
试验设置5个冬小麦-夏玉米周年耕作处理，即秋季旋耕+夏季免耕(ART+SNT，对照)、秋季深松+夏季免耕(ASS+SNT)、秋季深耕+夏季免耕(ADT+SNT)、秋季深耕+夏季下位深松(ADT+SSSS)和秋季深耕+夏季侧位深松(ADT+SSSL)。2014年秋季，小麦播种前开始进行定位试验。所有秋季耕作处理均在每年冬小麦播种前进行，旋耕处理耕作深度为10～15 cm，深松(耕)处理耕作深度均为30 cm。夏季侧位深松和下位深松处理在夏玉米播种时采用深松播种机进行，深松深度为30 cm，侧位深松带距离播种带横向距离为10 cm，下位深松带位于播种带正下方。采用大区对比法，每个处理面积为10.8 m×100 m。玉米品种均为豫单606，种植密度60 000株/hm2，行距为60 cm。2015年6月8日播种，10月2日收获；2016年6月5日播种，10月1日收获；2017年6月8日播种，10月1日收获。玉米播种时施N 180 kg/hm2、P2O5 90 kg/hm2、K2O 90 kg/hm2，大喇叭口期追施尿素75 kg/hm2。 1.3 测定项目与方法
1.3.1 土壤容重和含水量 玉米成熟期，每个处理选择3个具有代表性的区域，用环刀法测定0～15、15～30、30～40、40～50、50～60 cm土层土壤容重。并用土钻采集相同土层的土壤，去除杂物，同一小区同一土层混合均匀，装入铝盒称土壤鲜质量，然后110 ℃烘干至恒质量，称质量，计算土壤含水量。土壤含水量=(土壤鲜质量-土壤干质量)/土壤干质量×100%[21]。
1.3.2 土壤紧实度 玉米成熟期，每个处理选择3个具有代表性的区域，采用美
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