典型黑土区不同保护性耕作方式对玉米生长发育及产量形成的影响

作者：李瑞平^*; 谢瑞芝; 罗洋; 隋鹏祥; 郑洪兵; 明博; 王浩; 刘武仁; 郑金玉^*; 李少昆^*

来源：中国生态农业学报（中英文）, 2023, 1-13.

• 东北黑土区
• 保护性耕作
• 玉米产量
• 土壤理化性质

实施保护性耕作对保护东北黑土和保障国家粮食安全具有重要意义。为明确东北典型黑土区保护性耕作对玉米产量的影响及其关键因素，开展了连续3年大田定位试验，设常规垄作秸秆不还田(CK)、免耕秸秆全量粉碎覆盖(T1)、免耕留高茬全量秸秆覆盖(T2)、少耕秸秆全量条带覆盖(T3)共4个处理，分析了不同处理对土壤理化特性及玉米生长发育、产量及其构成因素的影响。结果表明，与CK相比，保护性耕作处理(T1、T2和T3)0～20cm耕层土壤有机质含量呈增加趋势;保护性耕作显著提高了播种至出苗期耕层土壤含水量，T1、T2和T3处理分别提高7.8%～28.8%、9.0%～18.3%和17.3%～20.0%，但显著降低土壤温度，分别降低2.56～3.11℃、2.02～2.27℃、0.94～1.93℃;T1、T2和T3处理分别延迟玉米出苗时间(VE) 5～7 d、4～6 d和2 d; T3处理3年平均出苗率较CK增加3.2%， T1和T2处理出苗率分别降低4.3%和4.7%; T1、T2和T3处理均降低了苗期(V6)株高整齐度和植株干物质积累， 但T3处理降低幅度明显小于T1和T2处理， V6之后干物质积累降低幅度逐渐减小; T1和T2处理显著降低玉米产量， 降幅分别为7.5%～15.7%和5.5%～12.9%， T3处理产量与CK差异不显著。结构方程模型(SEM)揭示， 保护性耕作通过调节土壤含水量和温度， 间接影响玉米出苗时间、出苗率、穗数和百粒重， 进而影响产量， 也可通过直接影响出苗质量和产量构成因素进而影响产量。在东北典型黑土区， 少耕秸秆全量条带覆盖(T3)不仅有利于提高土壤有机质含量， 而且还有利于平衡土壤水分和温度矛盾， 缩短出苗时间、提高出苗质量、高产稳产， 是该区域适宜的保护性耕作方式。

• 单位
  内蒙古农业大学; 吉林省农业科学院; 中国农业科学院作物科学研究所