摘要 選取大同盆地作為研究區(qū)域,研究?jī)?nèi)陸蘇打鹽化土玉米高產(chǎn)栽培技術(shù)。通過(guò)全膜覆蓋雙壟溝種植與普通地膜覆蓋效果對(duì)比試驗(yàn)、膜下滴灌與普通灌溉效果對(duì)比試驗(yàn)、耐鹽堿高產(chǎn)玉米品種篩選試驗(yàn),分析了各項(xiàng)技術(shù)對(duì)內(nèi)陸蘇打鹽化土玉米產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明:在內(nèi)陸蘇打鹽化土上,全膜覆蓋雙壟溝種植技術(shù)可以顯著提高玉米產(chǎn)量,并延長(zhǎng)玉米生育期;膜下滴灌技術(shù)使玉米產(chǎn)量和土壤脫鹽率均明顯提高;大豐26和并單5號(hào)較耐鹽堿,冀玉9號(hào)和鄭單958施改良劑后,增產(chǎn)率較高。
關(guān)鍵詞 玉米;高產(chǎn)栽培;全膜覆蓋;膜下滴灌;蘇打鹽化土;大同盆地
鹽堿地作為中低產(chǎn)田的重要組成部分,蘊(yùn)含著巨大的增產(chǎn)潛力。我國(guó)現(xiàn)有3 333萬(wàn)hm2鹽堿耕地,其中大部分分布在華北、西北和東北等干旱、半干旱地區(qū)。山西省共有鹽堿地30萬(wàn)hm2,其中以大同盆地面積最大,達(dá)到20萬(wàn)hm2,占全省鹽堿地面積的2/3以上。大同盆地鹽堿地主要種植作物為玉米,產(chǎn)量較低,一般為2 250~3 000 kg/hm2,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于山西省玉米平均產(chǎn)量水平,直接阻礙著當(dāng)?shù)剞r(nóng)民收入的提高。
近年來(lái),大同地區(qū)部分區(qū)域鹽堿土壤經(jīng)過(guò)多年改良,鹽堿程度已大為降低,但還存在著出苗率低、生長(zhǎng)不均勻、缺乏耐鹽堿高產(chǎn)品種、耗水量大等突出問(wèn)題[1-2]。因此,進(jìn)行該地區(qū)鹽堿地玉米高產(chǎn)栽培技術(shù)的研究是非常必要的,并且大同盆地是我國(guó)內(nèi)陸干旱蘇打型鹽堿土的典型區(qū)域,該地區(qū)鹽堿地形成條件、形成過(guò)程和土壤鹽分組成基本代表了我國(guó)內(nèi)陸干旱鹽堿區(qū)的基本情況[3-4]。因此,在該地區(qū)研發(fā)的鹽堿地玉米高產(chǎn)栽培技術(shù)對(duì)其他內(nèi)陸干旱鹽堿區(qū)域都具有示范推廣價(jià)值。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)概況
試驗(yàn)地設(shè)在大同市天鎮(zhèn)縣三十里鋪鄉(xiāng)蘭玉堡村,屬大陸性北溫帶干旱季風(fēng)氣候,四季分明,無(wú)霜期90~128 d,年均日照時(shí)數(shù)2 827 h,年均氣溫6.4 ℃,平均海拔994 m。據(jù)全國(guó)第二次土壤普查的山西土壤志中劃分,該區(qū)域?qū)儆趦?nèi)陸干旱型鹽堿區(qū),土壤屬重度蘇打鹽化土,土壤耕層(0~20 cm)含鹽量一般在3~5 g/kg,有的高達(dá)10 g/kg,土壤pH值最高達(dá)10.32,堿化度(ESP)最高達(dá)48.1%,土壤中代換性鈉離子含量高,土壤膠體分散,團(tuán)粒結(jié)構(gòu)差,濕時(shí)土壤膨脹泥濘,干時(shí)收縮干硬,堿性極強(qiáng),作物生長(zhǎng)困難。
供試土壤取自裸地0~162 cm土壤剖面,屬改良1年后的中度蘇打鹽化土,前茬玉米產(chǎn)量為2 250 kg/hm2。其化學(xué)性狀見(jiàn)表1。
1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
1.2.1 全膜雙壟溝試驗(yàn)設(shè)計(jì)。試驗(yàn)共設(shè)2個(gè)處理,即常規(guī)覆膜、全膜覆蓋雙壟溝種植。采用單因素法隨機(jī)排列,4次重復(fù)。供試玉米品種為潞玉39,播種密度為6萬(wàn)株/hm2,小區(qū)面積2 400 m2。
1.2.2 膜下滴灌試驗(yàn)設(shè)計(jì)。試驗(yàn)設(shè)2個(gè)處理,即普通灌溉、膜下滴灌。采用單因素法隨機(jī)排列,4次重復(fù)。供試玉米品種為潞玉39,播種密度為6萬(wàn)株/hm2,小區(qū)面積2 400 m2。
1.2.3 耐鹽堿高產(chǎn)品種篩選試驗(yàn)設(shè)計(jì)。試驗(yàn)共設(shè)10個(gè)處理,即冀玉9號(hào)、鄭單958、永玉3號(hào)、先玉335、大豐26、強(qiáng)盛16、長(zhǎng)城799、農(nóng)大108、并單5號(hào)、晉單42,每個(gè)品種為一個(gè)處理。采用單因素法隨機(jī)排列,4次重復(fù)。播種密度為6萬(wàn)株/hm2,小區(qū)面積2 400 m2。
1.3 試驗(yàn)方法
全膜雙壟溝種植技術(shù)是指在田間起大小壟,用地膜覆蓋全田,在壟溝內(nèi)播種作物的技術(shù)。該技術(shù)將全膜覆蓋、壟溝種植技術(shù)集成,田間小壟寬40 cm,高(10±3)cm,大壟寬70 cm,高(13±3)cm,壟間溝內(nèi)播種,形成寬窄行,寬行行距70 cm。具體種植如圖1所示。
鹽堿地膜下滴灌技術(shù)是指使用地膜覆蓋地面,膜下利用滴管帶,以滴水方式灌溉、施肥和淋洗植物根區(qū)附近部分土壤鹽分的種植方式。種植玉米田間操作為:一膜一帶,一帶雙行,滴灌帶鋪設(shè)在膜下2行玉米中間(圖2)。
各試驗(yàn)所有處理春季基施脫硫石膏15 t/hm2、DS-1997土壤改良劑2 250 kg/hm2、牛糞45 m3/hm2、晨雨復(fù)合肥(23-12-5)600 kg/hm2。測(cè)定方法:pH值(5∶1)使用土壤活性酸測(cè)定;EC(5∶1)使用土壤水溶性總量測(cè)定—電導(dǎo)法測(cè)定;可溶性鹽類:SO42-、Cl-、Na+、Ca2+、Mg2+等6種離子用離子色譜儀測(cè)定,HCO3-、CO32-等離子用滴定法測(cè)定。方差分析采用SPSS軟件處理,方差分析及顯著性檢驗(yàn)采用LSD法[5-6]。
2 結(jié)果與分析
2.1 全膜雙壟溝種植試驗(yàn)
由表2可知,在當(dāng)前試驗(yàn)條件下,采用全膜覆蓋雙壟溝種植的玉米產(chǎn)量可達(dá)6 450 kg/hm2左右,而采用常規(guī)覆膜種植的玉米產(chǎn)量約為5 265 kg/hm2,增產(chǎn)率為22.5%。且全膜覆蓋雙壟溝種植玉米的株高、莖粗和單株鮮重都有顯著提高,并且延長(zhǎng)了玉米的生育期。
2.2 鹽堿地膜下滴灌試驗(yàn)
由圖3、圖4、圖5可知,在當(dāng)前試驗(yàn)條件下,采用膜下滴灌的玉米產(chǎn)量可達(dá)9 225 kg/hm2,而采用普通地表灌溉的玉米產(chǎn)量?jī)H為6 045 kg/hm2,增產(chǎn)率為52.0%。且膜下滴灌土壤脫鹽率和pH值均比普通灌溉有顯著的改善。
2.3 耐鹽堿高產(chǎn)品種篩選試驗(yàn)
將10種顆粒玉米在供試土壤上的產(chǎn)量結(jié)果從低到高按順序排列見(jiàn)圖6。由圖6可知,冀玉9號(hào)最低,永玉3號(hào)最高。表明永玉9號(hào)耐鹽堿土程度最高,其次是并單5號(hào)、農(nóng)大108、長(zhǎng)城799、大豐26、先玉335、晉單42、強(qiáng)盛16、鄭單958、冀玉9號(hào)。
各玉米品種經(jīng)過(guò)土壤改良后的增產(chǎn)率排序見(jiàn)圖7。由圖7可知,各玉米品種的增產(chǎn)潛力是不同的。其中冀玉9號(hào)增產(chǎn)潛力最大,達(dá)到了192%,并單5號(hào)增產(chǎn)潛力最小,僅為20%。各品種增產(chǎn)潛力按大到小排列順序?yàn)椋杭接?號(hào)、長(zhǎng)城799、鄭單958、晉單42、先玉335、強(qiáng)盛16、永玉3號(hào)、農(nóng)大108、大豐26、并單5號(hào)。
由圖6、圖7可知,顆粒玉米各品種耐鹽堿程度高的,增產(chǎn)率較低,但增產(chǎn)后的產(chǎn)量還是較高,例如大豐26和并單5號(hào);耐鹽堿程度低的品種,例如冀玉9號(hào)、鄭單958,經(jīng)過(guò)土壤改良后,增產(chǎn)率較高,這表明在蘇打鹽化土上研究玉米高產(chǎn)栽培是非常有必要的。
2.4 基礎(chǔ)土壤與改良后土壤對(duì)比
由表3可知,連續(xù)2年使用以上玉米高產(chǎn)栽培措施后,土壤pH值、EC值、ESP和Na+平均含量均有不同程度的下降,其中pH值下降了2.20,EC值下降了40.6%,ESP下降了71.3%,Na+下降了84.7%。
3 結(jié)論與討論
試驗(yàn)結(jié)果表明,在內(nèi)陸蘇打鹽化土上采用全膜覆蓋可以將地面蒸發(fā)量降到最低,最大限度地保蓄自然降水;采用壟溝種植,既增加了根區(qū)土壤水分,又加大了根區(qū)鹽分的淋洗,抑制了根區(qū)鹽分的上升。在內(nèi)陸蘇打鹽化土上采用膜下滴灌技術(shù),可以使膜下表層土壤鹽分以滴頭為中心,以橢圓形式向膜間和向下淋洗,由于地膜阻止了土壤水分的蒸發(fā),淡化了主根區(qū)的鹽分,從而為植物創(chuàng)造了一個(gè)易于生長(zhǎng)的水鹽環(huán)境。在當(dāng)前試驗(yàn)條件下,大豐26和并單5號(hào)的耐鹽堿性較好,增產(chǎn)率較低;冀玉9號(hào)、鄭單958的耐鹽堿性較差,但施過(guò)土壤改良劑后,增產(chǎn)率較高。采用上述幾項(xiàng)蘇打鹽化土玉米高產(chǎn)栽培技術(shù)后,不僅可以提高玉米產(chǎn)量,而且可以改善土壤化學(xué)性狀,表明這些措施具有可持續(xù)發(fā)展的優(yōu)點(diǎn)[7-9]。
4 參考文獻(xiàn)
[1] 王參.玉米膜下滴灌在鹽堿耕地的應(yīng)用技術(shù)及優(yōu)勢(shì)探析[J].吉林農(nóng)業(yè),2012(11):152.
[2] 金勝利,周麗敏,李鳳民,等.黃土高原地區(qū)玉米雙壟全膜覆蓋溝播栽培技術(shù)土壤水溫條件及其產(chǎn)量效應(yīng)[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究,2010,28(2):28-33.
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