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摘要 玉米深松全层施肥免耕精量播种技术的3年的定位试验结果表明，玉米深松全层施肥免耕精量播种对玉米具有明显的节水增产作用，降雨利用率平均提高22.3%，10～20 cm耕层土壤的容重降低0.013 g/cm3，孔隙度增加2.8%；纯N的投肥效益提高40.95元/kg，P2O5的投肥效益提高58.7元/kg，经济产量水平与产投比分別高于机械化常规播种约8、5个百分点，分别达到13 455 kg/hm2和2.82；同时有效地增加了土壤有机质，有效保证了农田肥力的持续提高。
关键词 玉米；深松；全层施肥；免耕；精量播种技术；效应
中图分类号 S513 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）15-0018-01
宁夏中部干旱带位于东经104°17′～104°41′，北纬36°6′～39°5′，范围包括鄂尔多斯台地南缘、黄土高原北缘和腾格里沙漠的东南边缘地区。从气候条件与土地资源方面分析，限制本区域玉米增产潜力发挥的主要因素：一是降雨量少，蒸发量大，年均降水量350～650 mm，70%的降雨量集中在7—9月，干燥度为2.17～3.15；二是风蚀沙化严重，年平均风速3.0～3.8 m/s，全年>5 m/s风速的天数30～100 d，主要发生在冬、春2季；三是土壤贫瘠，肥力不足，有机质含量为0.5%～2.0%，全氮平均含量为0.091%，低于0.1%的农田占耕地总面积的64.5%。因此，在该区域耕种的主要目标是提高降雨利用率和培肥地力，实现改善生态和农牧业可持续发展。
1 材料与方法
1.1 试验概况
试验于2013—2015年在盐池县高沙窝镇二步坑村进行。供试土壤为耕种普通黑垆土，土壤质地为中壤土，pH值7.8，有机质含量14.8 g/kg，全氮0.89 g/kg，全磷0.61 g/kg，速效磷8.15 mg/kg，全钾18.1 g/kg，速效钾161.5 mg/kg，中低肥力且具代表性。轮作方式为春玉米连作。
1.2 试验设计
试验采用随机排列，设玉米深松全层施肥免耕精量播种（A）和机械化常规播种（CK）2个处理。处理A用山东大华机械有限公司生产的2BMYFS-4/4型深松全层施肥免耕精量播种机进行，CK用现代农装科技股份有限公司生产的2BQX-4型气吸式精密播种机进行，每个小区面积0.1 hm2。
1.3 试验方法
4月25日统一施肥播种，统一施肥品种、数量，统一玉米品种与播种量，统一灌水定额，冬、春风季测定处理A与CK田间风速与扬尘量、10～20 cm耕层土壤含水量、容重与土壤有机质等指标、从播种期至成熟期的生育进程变化与产量性状表现[1-3]。土壤有机质、全氮等用常规方法测定，土壤容重与孔隙度用环刀法测定[4-6]。
2 结果与分析
2.1 水分效应
从玉米4月25日播种至5月25日降雨22.9 mm。据测定：处理A至拔节前0～10 cm土层含水量较CK平均高4.6%；0～40 cm土层含水量较CK高9.6%，处理A较CK土壤蓄水量增加7.8、12.3 mm，降雨利用率平均提高22.3%。据统计，5月25日至6月30日前，总雨量32.6 mm，几乎都是无效降雨，在这种干旱情况下，CK有效生长期只能维持到6月中旬，而处理A则可维持到6月下旬，抗旱能力延长10 d左右。从多年旱灾发生规律看，一般干旱或大旱年份至6月底结束，表明深松全层施肥免耕精量播种方式完全能够度过干旱关。这是由于深松免耕播种，一次性完成开沟、施肥、播种、覆土、镇压等工序，既能实现抢墒播种，又减少了CK播种中的深耕、整地等易造成土壤水分蒸发作业环节，因而为抗旱赢得了时间，其良好的水分效应在宁夏多地得以证实[1]，同时观测到当雨强为50 mm/h时，处理A比CK渗入速度提高8～10倍，处理A不形成地表径流，表现出良好的水分贮存功用。
2.2 生态效应
由于深松打破了该地区长期浅翻浅耕形成的犁底层并产生虚实并存的土壤结构，有利于土壤的气体交换，促进好气性微生物的活化和矿物质分解；另一方面，处理A较CK减少了机具作业与下地次数，降低了土体紧实度，改良了土壤孔性，增加了团粒结构的水稳性。每年3月中旬和11月上旬进行了田间扬尘量的测定，结果表明，处理A由于取消了铧式犁等作业，在>5 m/s风速条件下，处理A较CK的田间扬尘量分别减少16.3%和25.6%，表现为春、冬季风愈大减少田间扬尘量愈明显。在7—9月雨季观测到，由于降雨集中且多为暴雨，深松切断了毛细管，抑制了地下水上升而起到隔盐作用，同时在50 mm/h雨强下，处理A产生的地表径流较CK减少85.6%。据姜文珍等[2]人研究表明，深松后0～5 cm的脱盐率为59.6%；5～15 cm的脱盐率为55.4%；15～30 cm的脱盐率为56.9%；30～50 cm的脱盐率为36.4%；50～60 cm的脱盐率为72.1%。2015年玉米收获后测定，处理A的10～20 cm耕层土壤的容重0.052 g/cm3，土壤孔隙度为39.6%，分别较CK降低0.013 g/cm3和增加2.8%。
2.3 施肥效应
施肥的目的是提高作物产量和增加收入，玉米虽然是耗肥的高光效作物，但并不是施肥越多产量与收入愈高。据佟屏亚[3]综合全国玉米需肥规律的研究资料计算，每生产100 kg玉米籽粒需纯N 2.84 kg、P2O5 1.22 kg、K2O 2.49 kg，其比例为1.00∶0.43∶0.87，据此推算出当地中低肥力土壤条件下，获得玉米平均产量12 000 kg/hm2的经济施肥量为纯N 22.72 kg/hm2、P2O5 9.76 kg/hm2、K2O 19.82 kg/hm2。玉米深松全层施肥技术，对土壤深松30 cm的同时，利用浅、深2套排肥系统，将玉米生育期所需要的肥料，分别集中施入10 cm和25 cm的耕作层，既保证了玉米早期施肥量充足、防止烧苗现象，又可保证玉米中晚期肥量充足，同时又减少了中耕追肥环节。据测定：1 kg纯N、P2O5生产的农产品总量，处理A比CK分别多58.5、78.3 kg，纯N的投肥效益提高40.95元/kg，P2O5的投肥效益提高58.7元/kg，处理A的投肥效益明显高于CK；同时由于连年集中施肥，氮、磷、钾配方施肥，处理A与CK相比，10～20 cm土层的有机质提高0.025 g/kg，全氮0.010 g/kg，全磷0.011 g/kg，速效钾3.1 mg/kg。
2.4 产量效应
供试玉米的产量结果表明，在产量三要素构成中，处理A的成穗数基本与CK持平，但穗粒数与百粒重分别较CK高5粒和1.1 g，其经济产量水平与产投比分别较CK高约8、5个百分点，分别达到13 455 kg/hm2和2.82。
3 结论与讨论
2BMYFS-4/4型深松全层施肥免耕精量播种机为单柱式并以铲尖为顶点、以45°向两侧上方松土，当深松深度为30 cm时，表土松土宽度为60 cm，此结论可作为选择深松铲间距的依据[4]。深松深度加大，对于补灌区会增加耗水量，深松深度不易过深，中部干旱带以30 cm为好。深松全层施肥免耕精量播种技术的推广，应与测土配方技术有机结合，以进一步促进该技术增产增收与土地集约化经营。
4 参考文献
[1] 田建民.宁夏保护性耕作技术试验研究与应用[M].银川：宁夏人民出版社，2013
[2] 姜文珍，陶维华，杨朝辉，等.全方位机械化深松技术对盐渍化土壤的改良作用[J].科技成果管理与研究，2010（5）：57-59.
[3] 佟屏亚.中国玉米科技史[M].北京：中国农业科技出版社，2000.
[4] 农业部农业机械化司.中国保护性耕作[M].北京：中国农业出版社，2008.
[5] 楚杰，路海东，薛吉全，等.玉米宽窄行深旋免耕精量播种机田间试验及效果[J].农业工程学报，2014，30（14）：34-41.
[6] 隋华.玉米条带深旋精量播种技术[J].天津农林科技，2013（3）：3.
关键词 玉米；深松；全层施肥；免耕；精量播种技术；效应
中图分类号 S513 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）15-0018-01
宁夏中部干旱带位于东经104°17′～104°41′，北纬36°6′～39°5′，范围包括鄂尔多斯台地南缘、黄土高原北缘和腾格里沙漠的东南边缘地区。从气候条件与土地资源方面分析，限制本区域玉米增产潜力发挥的主要因素：一是降雨量少，蒸发量大，年均降水量350～650 mm，70%的降雨量集中在7—9月，干燥度为2.17～3.15；二是风蚀沙化严重，年平均风速3.0～3.8 m/s，全年>5 m/s风速的天数30～100 d，主要发生在冬、春2季；三是土壤贫瘠，肥力不足，有机质含量为0.5%～2.0%，全氮平均含量为0.091%，低于0.1%的农田占耕地总面积的64.5%。因此，在该区域耕种的主要目标是提高降雨利用率和培肥地力，实现改善生态和农牧业可持续发展。
1 材料与方法
1.1 试验概况
试验于2013—2015年在盐池县高沙窝镇二步坑村进行。供试土壤为耕种普通黑垆土，土壤质地为中壤土，pH值7.8，有机质含量14.8 g/kg，全氮0.89 g/kg，全磷0.61 g/kg，速效磷8.15 mg/kg，全钾18.1 g/kg，速效钾161.5 mg/kg，中低肥力且具代表性。轮作方式为春玉米连作。
1.2 试验设计
试验采用随机排列，设玉米深松全层施肥免耕精量播种（A）和机械化常规播种（CK）2个处理。处理A用山东大华机械有限公司生产的2BMYFS-4/4型深松全层施肥免耕精量播种机进行，CK用现代农装科技股份有限公司生产的2BQX-4型气吸式精密播种机进行，每个小区面积0.1 hm2。
1.3 试验方法
4月25日统一施肥播种，统一施肥品种、数量，统一玉米品种与播种量，统一灌水定额，冬、春风季测定处理A与CK田间风速与扬尘量、10～20 cm耕层土壤含水量、容重与土壤有机质等指标、从播种期至成熟期的生育进程变化与产量性状表现[1-3]。土壤有机质、全氮等用常规方法测定，土壤容重与孔隙度用环刀法测定[4-6]。
2 结果与分析
2.1 水分效应
从玉米4月25日播种至5月25日降雨22.9 mm。据测定：处理A至拔节前0～10 cm土层含水量较CK平均高4.6%；0～40 cm土层含水量较CK高9.6%，处理A较CK土壤蓄水量增加7.8、12.3 mm，降雨利用率平均提高22.3%。据统计，5月25日至6月30日前，总雨量32.6 mm，几乎都是无效降雨，在这种干旱情况下，CK有效生长期只能维持到6月中旬，而处理A则可维持到6月下旬，抗旱能力延长10 d左右。从多年旱灾发生规律看，一般干旱或大旱年份至6月底结束，表明深松全层施肥免耕精量播种方式完全能够度过干旱关。这是由于深松免耕播种，一次性完成开沟、施肥、播种、覆土、镇压等工序，既能实现抢墒播种，又减少了CK播种中的深耕、整地等易造成土壤水分蒸发作业环节，因而为抗旱赢得了时间，其良好的水分效应在宁夏多地得以证实[1]，同时观测到当雨强为50 mm/h时，处理A比CK渗入速度提高8～10倍，处理A不形成地表径流，表现出良好的水分贮存功用。
2.2 生态效应
由于深松打破了该地区长期浅翻浅耕形成的犁底层并产生虚实并存的土壤结构，有利于土壤的气体交换，促进好气性微生物的活化和矿物质分解；另一方面，处理A较CK减少了机具作业与下地次数，降低了土体紧实度，改良了土壤孔性，增加了团粒结构的水稳性。每年3月中旬和11月上旬进行了田间扬尘量的测定，结果表明，处理A由于取消了铧式犁等作业，在>5 m/s风速条件下，处理A较CK的田间扬尘量分别减少16.3%和25.6%，表现为春、冬季风愈大减少田间扬尘量愈明显。在7—9月雨季观测到，由于降雨集中且多为暴雨，深松切断了毛细管，抑制了地下水上升而起到隔盐作用，同时在50 mm/h雨强下，处理A产生的地表径流较CK减少85.6%。据姜文珍等[2]人研究表明，深松后0～5 cm的脱盐率为59.6%；5～15 cm的脱盐率为55.4%；15～30 cm的脱盐率为56.9%；30～50 cm的脱盐率为36.4%；50～60 cm的脱盐率为72.1%。2015年玉米收获后测定，处理A的10～20 cm耕层土壤的容重0.052 g/cm3，土壤孔隙度为39.6%，分别较CK降低0.013 g/cm3和增加2.8%。
2.3 施肥效应
施肥的目的是提高作物产量和增加收入，玉米虽然是耗肥的高光效作物，但并不是施肥越多产量与收入愈高。据佟屏亚[3]综合全国玉米需肥规律的研究资料计算，每生产100 kg玉米籽粒需纯N 2.84 kg、P2O5 1.22 kg、K2O 2.49 kg，其比例为1.00∶0.43∶0.87，据此推算出当地中低肥力土壤条件下，获得玉米平均产量12 000 kg/hm2的经济施肥量为纯N 22.72 kg/hm2、P2O5 9.76 kg/hm2、K2O 19.82 kg/hm2。玉米深松全层施肥技术，对土壤深松30 cm的同时，利用浅、深2套排肥系统，将玉米生育期所需要的肥料，分别集中施入10 cm和25 cm的耕作层，既保证了玉米早期施肥量充足、防止烧苗现象，又可保证玉米中晚期肥量充足，同时又减少了中耕追肥环节。据测定：1 kg纯N、P2O5生产的农产品总量，处理A比CK分别多58.5、78.3 kg，纯N的投肥效益提高40.95元/kg，P2O5的投肥效益提高58.7元/kg，处理A的投肥效益明显高于CK；同时由于连年集中施肥，氮、磷、钾配方施肥，处理A与CK相比，10～20 cm土层的有机质提高0.025 g/kg，全氮0.010 g/kg，全磷0.011 g/kg，速效钾3.1 mg/kg。
2.4 产量效应
供试玉米的产量结果表明，在产量三要素构成中，处理A的成穗数基本与CK持平，但穗粒数与百粒重分别较CK高5粒和1.1 g，其经济产量水平与产投比分别较CK高约8、5个百分点，分别达到13 455 kg/hm2和2.82。
3 结论与讨论
2BMYFS-4/4型深松全层施肥免耕精量播种机为单柱式并以铲尖为顶点、以45°向两侧上方松土，当深松深度为30 cm时，表土松土宽度为60 cm，此结论可作为选择深松铲间距的依据[4]。深松深度加大，对于补灌区会增加耗水量，深松深度不易过深，中部干旱带以30 cm为好。深松全层施肥免耕精量播种技术的推广，应与测土配方技术有机结合，以进一步促进该技术增产增收与土地集约化经营。
4 参考文献
[1] 田建民.宁夏保护性耕作技术试验研究与应用[M].银川：宁夏人民出版社，2013
[2] 姜文珍，陶维华，杨朝辉，等.全方位机械化深松技术对盐渍化土壤的改良作用[J].科技成果管理与研究，2010（5）：57-59.
[3] 佟屏亚.中国玉米科技史[M].北京：中国农业科技出版社，2000.
[4] 农业部农业机械化司.中国保护性耕作[M].北京：中国农业出版社，2008.
[5] 楚杰，路海东，薛吉全，等.玉米宽窄行深旋免耕精量播种机田间试验及效果[J].农业工程学报，2014，30（14）：34-41.
[6] 隋华.玉米条带深旋精量播种技术[J].天津农林科技，2013（3）：3.