蓋志佳 張偉 劉婧琦 蔡麗君 王謙玉 趙桂范 張敬濤 李彩鳳 王玉波

摘要：試驗(yàn)為選取有效耕作方式及合理種植密度指導(dǎo)玉米生產(chǎn)，采用裂區(qū)設(shè)計(jì)方法，主區(qū)為耕作方式，副區(qū)為密度，以‘德美亞3為試驗(yàn)材料，研究不同耕作方式和密度對(duì)玉米的產(chǎn)量、產(chǎn)量構(gòu)成因素及主要農(nóng)藝性狀的影響。結(jié)果表明：相同密度下，免耕平作（T1）玉米產(chǎn)量高于秋翻平作（T2）和傳統(tǒng)壟作（T3），前兩者差異不顯著，與后者產(chǎn)量差異達(dá)極顯著水平；相同耕作方式下，隨著密度的增加產(chǎn)量呈先增再降的趨勢(shì)，D2處理產(chǎn)量最高，與D3差異不顯著，D2、D3處理大于D1處理，但與D1處理差異達(dá)到極顯著水平；相同密度下，免耕平作處理穗粒數(shù)、穗粒重最高，倒伏率、空稈率較低。通過本試驗(yàn)，得出以下結(jié)論：（1）免耕優(yōu)于傳統(tǒng)壟作和秋翻平作；（2）T2D2組合處理產(chǎn)量最高。

關(guān)鍵詞：耕作方式；密度；玉米；產(chǎn)量；農(nóng)藝性狀

中圖分類號(hào)：S-1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 論文編號(hào)：cias14100104

0 引言

耕作方式的不同對(duì)產(chǎn)量和環(huán)境的影響也不同，最終的經(jīng)濟(jì)效益也不同。在黑龍江省玉米種植面積躍居全國(guó)第一的背景下，如何選取合理的耕作方式，對(duì)玉米生產(chǎn)持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。有關(guān)耕作方式對(duì)玉米產(chǎn)量的影響，國(guó)內(nèi)外學(xué)者觀點(diǎn)不同。Kapusta等連續(xù)20年研究表明，耕作處理對(duì)玉米產(chǎn)量一般無(wú)影響。Alke研究指出，免耕較常規(guī)種植玉米產(chǎn)量差異較小。張志國(guó)等對(duì)24年的長(zhǎng)期免耕與犁耕玉米的產(chǎn)量研究結(jié)果表明，前13年免耕平均玉米產(chǎn)量與犁耕相當(dāng)，而后11年免耕平均玉米產(chǎn)量顯著高于犁耕玉米產(chǎn)量，隨時(shí)間的延長(zhǎng)，免耕在產(chǎn)量上逐漸顯示出優(yōu)勢(shì)。另外，還有一些研究認(rèn)為，免耕造成減產(chǎn)，免耕玉米產(chǎn)量一般比常規(guī)耕作低10%～15%，并提出不同的減產(chǎn)原因。

此外，種植密度是易調(diào)控又經(jīng)濟(jì)的增產(chǎn)措施。但在生產(chǎn)實(shí)踐中若不考慮具體生產(chǎn)條件，盲目選用耐密型品種或增加種植密度，會(huì)造成田間郁閉，田間小氣候惡劣，通風(fēng)透光不良，中下部葉片受光較少，葉片早衰嚴(yán)重，品質(zhì)下降；過度密植取株?duì)I養(yǎng)面積減小，對(duì)肥水的競(jìng)爭(zhēng)加劇，導(dǎo)致植株?duì)I養(yǎng)不良、矮小，病蟲草害加劇，生育后期空稈率及倒伏率大幅增加，最終導(dǎo)致作物減產(chǎn)。由此可見，種植密度在玉米增產(chǎn)中起著非常重要的作用。

綜上所述，目前的研究只是單一的研究耕作方式或種植密度對(duì)玉米產(chǎn)量及相關(guān)指標(biāo)的影響。因此，本試驗(yàn)采用裂區(qū)設(shè)計(jì)研究不同耕作方式和種植密度對(duì)玉米產(chǎn)量，產(chǎn)量構(gòu)成因子以及主要農(nóng)藝性狀的影響，旨在為黑龍江玉米生產(chǎn)提供合理的耕作方式以及選擇合理的種植密度，促進(jìn)玉米生產(chǎn)持續(xù)發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2013—2014年在黑龍江省農(nóng)科院佳木斯分院試驗(yàn)地進(jìn)行。前茬作物為大豆，土壤為草甸黑土，地勢(shì)平坦，肥力均勻。供試玉米品種為‘德美亞3。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用裂區(qū)設(shè)計(jì)，主區(qū)為耕作方式：免耕平作（行距38～76 cm，T1）、秋翻平作（行距38-76 cm，T2）和秋翻壟作（70 cm，T3），副區(qū)為3種植密度，分別為6、7、8株/m²，分別用D1，D2和D3表示，3次重復(fù)。小區(qū)為5行區(qū)，行長(zhǎng)10 m。免耕平作處理前茬作物為免耕大豆，大豆收獲后秸稈全量還田，均勻拋灑。

1.3 調(diào)查項(xiàng)目

產(chǎn)量測(cè)定方法為對(duì)角線布點(diǎn)，每區(qū)取5點(diǎn)，每點(diǎn)5 m²，按標(biāo)準(zhǔn)水分計(jì)算產(chǎn)量。室內(nèi)考種測(cè)定項(xiàng)目包括穗行數(shù)、行粒數(shù)、穗粒數(shù)、每穗粒重、每穗粒重、百粒重、禿尖長(zhǎng)；棒三葉期測(cè)定棒三葉葉面積；成熟期測(cè)定株高、穗位高、莖粗、空稈率、倒伏率。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2003和DPS 7.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同耕作方式和密度對(duì)‘德美亞3產(chǎn)量的影響

從表1可發(fā)現(xiàn)，相同耕作方式下，隨著密度的升高，‘德美亞3的產(chǎn)量呈先升高再減低的趨勢(shì)，低密度（D1）和中高密度（D2、D3）差異達(dá)到極顯著水平，中高密度間差異不顯著，最佳的密度為D2。

相同密度下，免耕平作處理產(chǎn)量比秋翻平作處理產(chǎn)量高，秋翻平作處理產(chǎn)量比秋翻壟作高，免耕平作、秋翻平作處理間產(chǎn)量差異不明顯，但與秋翻壟作處理產(chǎn)量差異達(dá)到顯著水平（P<0.01）。

因此，試驗(yàn)條件下，‘德美亞3最合適密度和耕作方式分別為D2和免耕平作。

2.2 不同耕作方式和密度對(duì)‘德美亞3產(chǎn)量構(gòu)成因子的影響

從表2可知，相同密度下，免耕平作‘德美亞3穗行數(shù)、行粒數(shù)、穗長(zhǎng)、百粒重、比秋翻平作高，秋翻平作比秋翻壟作高，差異不顯著；免耕平作穗粒重、穗粒數(shù)大于秋翻平作，差異不顯著，免耕平作、秋翻平作比秋翻壟作高，二者與秋翻壟作處理差異達(dá)到極顯著水平（P<0.01）。

相同耕作方式下，‘德美亞3穗行數(shù)、行粒數(shù)、穗長(zhǎng)、百粒重隨著密度的增加呈降低的趨勢(shì)，但不同密度處理間差異不顯著；穗粒重、穗粒數(shù)的大小依次為DI>D2>D3，D1、D2處理差異不顯著，但與D3處理差異達(dá)到極顯著水平（P<0.01）。

2.3 不同耕作方式和密度對(duì)‘德美亞3農(nóng)藝性狀的影響

從表3可知，相同密度下：秋翻壟作‘德美亞3株高、穗位高、莖粗比秋翻平作高，秋翻平作比免耕平作高，但3種耕作方式處理間差異不顯著；葉片是玉米光合作用的主要器官，產(chǎn)量形成的實(shí)質(zhì)是光合作用的結(jié)果，棒三葉的光合作用最強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的形成作用最大。玉米棒三葉葉面積大小依次為免耕平作>秋翻平作>秋翻壟作，免耕平作、秋翻平作之間差異不顯著，但與秋翻壟作處理差異達(dá)到極顯著水平（P<0.01）。而禿尖長(zhǎng)、倒伏率、空稈率數(shù)值越大越不利于產(chǎn)量的提高，禿尖長(zhǎng)、倒伏率、空稈率大小依次為秋翻壟作>秋翻平作>免耕平作，免耕平作、秋翻平作之間差異不顯著，但與秋翻壟作處理差異達(dá)到極顯著水平（P<0.01）。

相同耕作方式下：隨著密度的增加株高、穗位高、莖粗呈下降的趨勢(shì)，但處理間差異不顯著；棒三葉葉面積隨著密度的增加亦呈降低的趨勢(shì)，D1、D2間處理差異不顯著，但與D3處理差異達(dá)到極顯著水平（P<0.01）；禿尖長(zhǎng)、倒伏率、空稈率隨著密度的增加呈上升的趨勢(shì)，D1、D2間處理差異不顯著，但與D3處理差異達(dá)到極顯著水平（P<0.01）。

3 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)通過設(shè)置不同3種耕作方式，研究不同密度下免耕平作、秋翻平作、秋翻壟作對(duì)玉米產(chǎn)量的影響，研究結(jié)果表明免耕平作玉米產(chǎn)量最高，中密度（D2）、高密度（D3）處理產(chǎn)量比低密度（D1）處理產(chǎn)量高，且與低密度處理差異達(dá)到極顯著水平，但中、高密度處理產(chǎn)量差異不顯著，說(shuō)明‘德美亞3是較耐密植玉米品種。總之，試驗(yàn)條件下免耕優(yōu)于傳統(tǒng)壟作和秋翻平作，且T2D2組合處理產(chǎn)量最高（表1～3）。本試驗(yàn)研究結(jié)果免耕處理產(chǎn)量最高，與前人研究結(jié)果不同，這可能是因?yàn)槊飧幚聿捎脤捳蟹N植方式，通風(fēng)、透光效果好，邊際效應(yīng)明顯。

良好的耕作方式和合理的種植密度不僅有利于產(chǎn)量的提高，而且有利于農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的持續(xù)發(fā)展。玉米免耕作為玉米保護(hù)性耕作的核心，是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)問題。玉米免耕不但能減少工作量、降低生產(chǎn)，對(duì)提高地力、改善生態(tài)環(huán)境和玉米可持續(xù)生產(chǎn)發(fā)展具有重要意義。目前，如何使免耕玉米種植技術(shù)推廣開來(lái)，關(guān)鍵在于是否能提高玉米產(chǎn)量，提高農(nóng)民對(duì)免耕玉米種植技術(shù)的認(rèn)識(shí)。此外，由于免耕地硬度高，需要專用的播種機(jī)械才能進(jìn)行播種，因此，選用專用免耕播種機(jī)是免耕技術(shù)能否得到推廣的主要限制因素之一。

本試驗(yàn)也存在品種單一、試驗(yàn)?zāi)晗薅痰膯栴}，今后應(yīng)該進(jìn)一步多品種、多點(diǎn)、多年試驗(yàn)，完善該項(xiàng)技術(shù)，更好地服務(wù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。加之，本試驗(yàn)測(cè)定的各項(xiàng)指標(biāo)為地上部分，沒有對(duì)地下指標(biāo)（如根系指標(biāo)、土壤生理生化指標(biāo)）進(jìn)行測(cè)定，這也是今后需要研究的內(nèi)容之一。