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 LI Ruiping;XIE Ruizhi;LUO Yang;SUI Pengxiang;ZHENG Hongbing;MING Bo;WANG Hao;LIU Wuren;ZHENG Jinyu;LI Shaokun

作者机构：吉林省农业科学院农业资源与环境研究所/农业农村部东北作物生理生态与耕作重点实验室长春130033 中国农业科学院作物科学研究所/农业农村部作物生理生态重点实验室北京100081 内蒙古农业大学农学院呼和浩特010019 

出 版 物：《中国生态农业学报（中英文）》 (Chinese Journal of Eco-Agriculture)

年 卷 期：2024年第32卷第1期

页      面：71-82页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0901[农学-作物学] 

基　　金：吉林省科技发展计划项目(20210202024NC) 中国科学院战略性先导科技专项(XDA28080204) 国家重点研发计划项目子课题(2022YFD1500104-03)资助 

主　　题：东北黑土区 保护性耕作 玉米产量 土壤理化性质 

摘      要：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)0~20 cm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%~30.4%、9.0%~18.7%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℃;分别延迟玉米出苗时间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,6叶期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%~15.6%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。