小麥—玉米周年生產(chǎn)體系中播前耕作對(duì)夏玉米產(chǎn)量及生理特性的影響.pdf

1、針對(duì)黃淮海地區(qū)冬小麥-夏玉米周年生產(chǎn)的特點(diǎn)，將冬小麥和夏玉米播前耕作統(tǒng)籌考慮，研究不同耕作方式對(duì)土壤特性、夏玉米根系特性及生理特性的影響，以期為冬小麥-夏玉米周年高產(chǎn)高效生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。以鄭單958(ZD958)為試驗(yàn)材料，設(shè)置冬小麥播前旋耕夏玉米播前免耕(RN)、冬小麥播前翻耕夏玉米播前兔耕(MN)、冬小麥播前翻耕夏玉米播前旋耕(MR)3個(gè)試驗(yàn)處理，探討不同耕作方式對(duì)夏玉米產(chǎn)量及其生理特性的影響。主要研究結(jié)果如下:
　　1.耕

2、作方式對(duì)夏玉米產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響
　　冬小麥與夏玉米播前耕作均對(duì)夏玉米產(chǎn)量影響顯著。冬小麥播前翻耕提高了夏玉米花后干物質(zhì)積累及其向籽粒分配比例與籽粒灌漿速率，進(jìn)而提高穗粒數(shù)與粒重，獲得較高產(chǎn)量，與RN相比，MN與MR的產(chǎn)量分別提高24.03％與30.61％;夏玉米播前旋耕對(duì)干物質(zhì)向籽粒分配比例，籽粒灌漿速率無顯著影響，但因出苗率高而群體數(shù)量顯著提高，產(chǎn)量提高，與MN相比，MR的產(chǎn)量提高5.23％。雖然MN出苗率低對(duì)群體構(gòu)成有一

3、定影響，但穗粒數(shù)與千粒重與MR無顯著差異，且較MR減少機(jī)械耕作次數(shù)，有節(jié)本增效的作用，出苗率低在生產(chǎn)中可通過增加夏玉米播種量或選擇更合適的播種機(jī)等措施解決，所以MN較RN更適宜黃淮海冬小麥夏玉米一年兩熟區(qū)。
　　2.耕作方式對(duì)夏玉米倒伏特性的影響
　　MR處理夏玉米的株高、穗位高增加，MN與MR處理的地上第3莖節(jié)變粗，MN處理的地上第3節(jié)間莖粗系數(shù)最大。MR與MN抽雄期的基部莖節(jié)穿刺強(qiáng)度無顯著差異，但較RN均顯著增強(qiáng)，莖稈皮

4、層厚度和維管束密度及維管束鞘面積較RN的也顯著增大，莖稈傷流速率較RN分別提高60.60％和46.70％，莖稈質(zhì)量顯著提高。此外，MN與MR的根重和根冠比較RN顯著提高，地上節(jié)根根條數(shù)與干重也顯著提高。MN與MR較RN處理分別增產(chǎn)26.33％與39.21％。冬小麥播前翻耕可顯著提高夏玉米抗倒伏能力。
　　3.耕作方式對(duì)夏玉米葉片衰老特性的影響
　　從抽雄期(VT)到抽雄后40 d(VT+40)，MN與MR處理的單株葉面積顯著

5、高于RN;從VT+40到成熟期(R6)，MR處理的單株葉面積下降幅度顯著高于其他處理。各處理的葉片光合色素含量均呈單峰曲線變化，在抽雄后20 d(VT+20)達(dá)到最大值，之后逐漸下降;VT+20，MN的葉綠素a、葉綠素b、葉綠素(a+b)和類胡蘿卜素含量分別較RN提高了9.67％、15.93％、12.70％和9.68％。隨生育進(jìn)程的推進(jìn)，各處理穗位葉的可溶性蛋白含量均呈下降趨勢(shì)，MR與MN從VT到VT+40維持在較高水平，較RN分別提高

6、11.46％和24.43％。各處理穗位葉的SOD、CAT和POD活性均呈單峰曲線變化，在VT+20達(dá)到最大值，之后逐漸下降，MR與MN的SOD、CAT和POD活性從VT到VT+40維持在較高水平。隨生育進(jìn)程的推進(jìn)，各處理穗位葉的MDA含量均呈上升趨勢(shì)，RN處理始終維持在較高水平。MN與MR處理在玉米抽雄到VT+40較RN處理使葉片抗衰老能力顯著提高;MR處理在玉米VT+40進(jìn)入速衰期，葉面積降幅較MN顯著提高，即MN可以有效延緩葉片衰老

7、。
　　4.耕作方式對(duì)夏玉米根系特性的影響
　　與RN相比，MR與MN在0-30 cm的根系干重、根冠比、根長(zhǎng)、根表面積、根體積、節(jié)根層數(shù)、條數(shù)及干重等數(shù)量指標(biāo)顯著提高，分別提高55.58％、36.67％、12.36％、34.18％、44.28％、2.96％、10.66％、24.92％與62.71％、53.34％、25.14％、42.53％、60.82％、2.01％、10.22％、28.93％;根系TTC還原強(qiáng)度、TTC還原

8、量、活躍吸收面積、總吸收面積及根系傷流速率等質(zhì)量指標(biāo)也顯著提高，分別提高89.59％、90.89％、23.81％、25.37％、35.14％與110.98％、112.23％、52.82％、64.08％、26.85％，表明冬小麥播前翻耕可以顯著改善夏玉米根系數(shù)量與質(zhì)量特性。MR與MN不同土層內(nèi)根系干重均顯著高于RN，在10-20 cm、20-40 cm土層，MR與MN根系干重分別比RN高54.71％、76.63％與63.50％、86.37

9、％，且根系干重占根系總重的比例高于RN處理，高3.52％、18.26％與17.16％、13.03％。在10-20 cm、20-40 cm、40-60 cm土層，MR與MN的根長(zhǎng)密度無明顯差異，比RN高24.02％與21.26％、11.43％與16.58％和105.35％與88.49％，即冬小麥播前翻耕利用夏玉米根系縱向伸長(zhǎng)。
　　5.耕作方式對(duì)土壤特性的影響
　　MR在0-10 cm土層的容重和緊實(shí)度顯著低于RN和MN，容重

10、分別低15.91％和9.09％，表明夏玉米播前旋耕降低表層0-10 cm土壤容重和緊實(shí)度;RN在10-40 cm各土層的容重和緊實(shí)度顯著高于MR與MN，容重分別高4.41％與5.42％、4.63％與5.17％、1.68％與2.04％、1.95％與2.66％和1.29％與1.81％;土壤容重和緊實(shí)度在20-30 cm土層差異最大，與RN處理相比，MN處理播種期土壤容重降低了5.99％，此外，土壤田間持水量、微生物數(shù)量也有差異，表明冬小麥播