不同耕作方式对玉米生理特性的影响研究发表篇

田蜜,胡学华*,庄晴,徐欣怡,陈宇, 贾开辉,彭春艳

(内江师范学院资源与环境科学学院，  四川   内江  1112 )  

摘要：以四川主栽玉米品种成单30为试验材料，研究了翻耕、垄播+秸秆覆盖和周年免耕3种耕作方式对玉米生理特性的影响。结果表明：三种耕作方式对玉米株高、直径、叶面积等形态指标的影响差异不显著，对植株叶、根、穗等器官干质量表现为生育前期差异不明显，灌浆期为垄播+秸秆覆盖>周年免耕>翻耕，收获期差异不显著。三种耕作方式的经济产量表现为垄播+秸秆覆盖>周年免耕>翻耕。 

关键字：玉米 耕作技术 生理特性

玉米是世界上最重要的食粮之一，现今全世界约有三分之一的人以玉米籽粒作为主要食粮。玉米是四川丘陵地区除了水稻以外的重要粮食作物，而该区季节性干旱频繁，春旱和伏旱严重影响玉米的正常生长，而耕作方式的改进是提高水肥利用的重要措施。当前，诸多文献在不同耕作技术对玉米产量的影响方面进行了大量研究[1-4]，但对不同耕作方式对玉米生理特性的研究报道较少，且一般仅为灌浆期、收获期的生理特性研究，缺乏整个生育期的系统性。本试验通过对四川丘陵地区不同耕作方式对玉米整个生育期生理特性的系统研究，旨在探明不同耕作方式对玉米生理特性的影响，为玉米的抗旱、节水栽培提供重要的理论依据。

1.材料和方法

1.1试验地点概况

试验地点设在四川省农业科学院简阳试验站，简阳地处四川盆地中部，北纬29o41'-30o30'40"，东经104°26'7"-105°45'2"，平均海拔400米。属亚热带湿润季风气

候区，年平均气温17℃—18℃，降雨量800mm-1200mm，土壤为黄壤，具有降雨不均季节性干旱严重的气候特征。

1.2试验设计

    本研究以四川主栽玉米品种成单30为试验材料，设翻耕、垄播+秸秆覆盖、周年免耕三个处理，各处理随机排列，三次重复，试验田边设两排保护行。

1.3测定指标

在玉米的苗期，拔节期，灌浆期，成熟期四个时期取样测定以下指标：最长根，集中根，叶面积、根体积采用常规方法测定。叶绿素含量采用英国产SPAD-502测定。各器官干质量采用烘干法测定:将其切碎包装好后，放入烘箱在105℃杀青30min，再在80℃烘至恒重，冷却后称重。  

1.4数据处理与分析

本试验所得数据采用EXCEL作图和SPSS11.0进行方差分析和多重比较。

2.结果与分析

2.1不同处理对玉米形态指标的影响

2.1.1株高

不同处理对株高的影响（图1 a）表现为苗期各处理差异不显著，拔节期为垄作+秸秆覆盖和免耕显著高于翻耕，而灌浆期表现翻耕显著高于垄作+秸秆覆盖，翻耕与免耕之间差异不显著。在收获期各处理间株高差异不显著。表明垄作+秸秆覆盖对株高的影响表现在拔节期，而翻耕对株高的促进作用表现在灌浆期。

基金项目：内江师范学院大学生科研项目（09NSD—117）

作者简介：田蜜（19—），女，达州人，内江师范学院地理科学专业学生

通讯作者：胡学华，女，四川资阳人，主要从事植物生理生态研究。Ｅ－mail:huxh2002@yahoo.cn

图1不同处理对玉米形态指标的影响

2.1.2直径   

玉米植株直径大小一定程度反应其抗倒伏能力。苗期三种耕作方式直径差别不大（图1b）。拔节期翻耕、周年免耕明显大于垄作+秸秆覆盖。灌浆期表现为周年免耕＞垄播+秸秆覆盖＞翻耕，垄作+秸秆覆盖在灌浆期后迅速增长，在收获期三种处理差异不明显。方差分析表明各生育期各处理差异不显著。因此，翻耕、周年免耕在灌浆期有利于直径的增粗，垄播+秸秆覆盖耕作方式在生育后期对直径生长有较好的促进作用[5]。

2..1.3 叶面积

在苗期、拔节期周年免耕叶面积最大(图1c)，但各处理间差异并不明显。灌浆期，垄播+秸秆覆盖的叶面积最大。其次为周年免耕、翻耕。结果表明，各处理在生前期叶面积差异不明显，在生育后期(灌浆期)垄播+秸秆覆盖明显高于其他处理，其原因在于该处理疏松的土壤和较好的营养很好的促进了叶面积的增加。

2.1.4根体积   

    在苗期三种耕作方式根体积差异不大(图1d)。拔节期为垄播+秸秆覆盖＞免耕＞翻耕，灌浆期表现为翻耕＞垄播+秸秆覆盖＞周年免耕。收获期各处理差异不显著。表明翻耕对土壤结构的改善对对根系生长的促进作用表现在拔节期以后。

2.2不同处理对各器官干质量的影响

2.2.1 绿叶干质量

    在苗期各处理间绿叶干质量差异不显著(图2a)，拔节期表现为垄播+秸秆覆盖和免耕显著高于翻耕，灌浆期垄播+秸秆覆盖＞翻耕＞免耕，方差分析表明各处理间差异不显著，收获期各处理差异不明显。垄播+秸秆覆盖耕作方式在整个生育期都有较强的优势，有利于经济产量的形成。

图2不同处理对玉米各器官干重的影响

2.2.2 黄叶干质量

 在收获期，周年免耕明显高于翻耕、垄播+秸秆覆盖。周年免耕的黄叶干重最大(图2b)，由此可见周年免耕叶早衰严重，光合作用降低，在后期不利于玉米籽粒产量形成。

2.2.3根干质量

    研究数据表明（图2c），在苗期、拔节期三种耕作方式根干质量差异不明显。拔节期后均增长迅速，到灌浆期表现为翻耕＞垄播+秸秆覆盖＞免耕。收获期垄播+秸秆覆盖最大,最小为免耕，方差分析表明各处理间差异达显著水平。

2.2.4全株干质量

全株干重反映植株经济产量的潜力和生态效应。苗期各处理干重差异不显著，拔节期为垄播+秸秆覆盖＞免耕＞翻耕, 灌浆期表现为翻耕和垄播+秸秆覆盖显著高于免耕，垄播+秸秆覆盖和翻耕之间差异不明显。收获期各处理差异不明显（图2d）。灌浆期、收获期是玉米籽粒形成的主要时间，植株干质量越大，籽粒产量高的潜力越大，表明翻耕和垄播+秸秆覆盖耕作方式籽粒产量高的潜力最大[6]。

2.2.5穗重

玉米在收获期穗干质量表现为垄播+秸秆覆盖＞免耕＞翻耕(图2e)。免耕在有效保护生态环境、降低生产成本的同时，有较高的经济产量。表明免耕耕作方式有着较高的生态效应和经济效应。

3.结论与讨论

   不同耕作方式对玉米形态指标的影响表现为生育前期差异不明显，生育中后期差异明显。在株高、直径、叶面积和根体积四个形态指标中总体表现为翻耕＞垄播+秸秆覆盖＞免耕，除株高在灌浆期处理间差异达显著水平（0.05），其他各形态指标在各生育期均表现为处理间差异均未达到显著水平。表明三种耕作方式对玉米的形态指标影响不明显。因此，从节本省工、保护土壤生态环境来看免耕是一种行之有效的措施 。

玉米各器官干质量是衡量植株代谢源的主要指标。玉米籽粒的充实物质来自花后功能叶片尤其是穗位叶的光合产物。玉米产量潜力与其各器官源的大小密切相关。源越大，籽粒产量高的潜力越大。各器官干质量表现为生育前期差异不明显，灌浆期为垄播+秸秆覆盖>周年免耕>翻耕，收获期差异不显著。表明各器官将源有效转移到玉米籽粒（库），提高了经济产量。研究数据也表明，玉米的经济产量也表现为垄播+秸秆覆盖>免耕>翻耕。垄播+秸秆覆盖和免耕经济产量高于翻耕，这与刘立晶等[7]在玉米上的研究一致，其原因在于这两种耕作方式增加了土壤水分贮蓄和利用能力，垄播+秸秆覆盖还明显提高了蓄水保墒、改善土壤理化性状和提高土壤肥力的作用，为西南季节性干旱区玉米的生长发育提供了良好的水肥条件，从而为提高作物产量奠定了基础，这与陈友荣[8]等在水稻上的研究一致。

参考文献：

[1] 李洪勋,吴伯志.不同耕作措施对玉米农艺性状和产量的影响[J].贵州农业科学,2007,35(3):44—46

[2] 刘武仁,陈砚,郑金玉,等.不同耕作方式对玉米产量及叶片某些生理机制的影响[J].玉米科学,2009,17(2):112—115

[3] 刘燕洁.不同耕作方式对玉米生理指标和产量的影响[J].中国农村小康科技,2009,(7):32—33

[4] 谢建波,王炳英,李方红.夏玉米覆膜种植水分利用效率试验[J].内江师范学院学报,2008,23(4):101-103

[5] 勾玲,赵明,黄建军,等.玉米茎秆弯曲性能与抗倒能力的研究[J].作物学报,2008,34(4):653—661

[6] 远红伟,陆引罡,刘均霞,等.不同耕作方式对玉米生理特征及产量的影响[J].华北农学报,2007,22(B08):140-143.

[7] 刘立晶,高焕文,李洪文.华北平原一年两熟保护性耕作体系试验研究[J].农业工程学报,2001,17(6):81—84.

[8] 陈友荣,侯任昭,范仕畜,等.水稻免耕法及其生理生态效应的研究[J].华南农业大学学报,1993,14(2):10—17.

Study on Physiological Characteristics of Maize Methods under Different Tillage Methods 

TianMi,HuXuehua*,ZhuangQing,XuXinyi,ChenYu,JiaKaihui,PengChunyan(School Of Resources & Environmental Science Of NeiJiang Normal University,SiChuan,NeiJiang,1112)

Abstract: The main cultivated maize variety in Sichuan--Chengdan 30 is used to study the influence of the three cultivating methods of tillage(marked A) 、ridge sowing with mulching(marked B) and annual non-tillage(marked C) on corn physiological characteristics. The results showed that: There are no obvious differences in the indexes of plant height、plant diameter and leaf area, and on the dry weight of leaf root and ear in the early growth period and harvest period, however, in the period of Grain-filling the dry weights is as follows ：B>C>A. The production of the three cultivating methods is B>A>C(corn cultivated with method B produce the most corn，method A does less,and method C does the least).

Keywords: Maize, farming techniques, physical characteristics.