Potential maize yield realization and related driving factors in four typical soils

Abstract

土壤条件是否或在多大程度上限制了我国玉米产量潜力的实现是亟需回答的科学问题。本文选择我国4个玉米主产区的典型土壤(黑龙江黑土、陕西黑垆土、河南潮土和四川紫色土)进行了实证研究。结果表明: 不同土壤条件下玉米产量潜力的实现程度不同, 黑龙江852农场、陕西长武、河南温县与四川简阳4个试验点在设定的高产栽培管理条件下获得的产量分别为10.7 t·hm^-2、14.1 t·hm^-2、9.2 t·hm^-2与6.7 t·hm ^-2, 分别实现了当年光温水条件下该栽培体系产量潜力的92%、104%、84%与78%。相关分析表明, 土壤容重与产量潜力实现程度呈显著负相关, 根干重密度与产量潜力实现程度呈显著正相关。土壤物理(容重)与肥力(有机质含量)条件对玉米根系的生长和产量潜力的实现有显著影响。对土壤容重和有机质含量分析表明, 黑龙江852农场黑土土壤容重适中, 土壤有机质含量高, 耕层有机质为69.3 g·kg^-1, 陕西长武黑垆土土壤容重最小, 耕层容重为1.15 g·cm^-3, 土壤质地为壤质土, 两地的土壤条件有利于根系生长, 玉米根量较大, 0~40 cm横向分布广泛, 有利于产量潜力的实现, 分别实现92%和104%产量潜力; 河南温县潮土10 cm以下土壤容重大, 尤其10~20 cm的犁底层容重最大为1.53 g·cm^-3, 土壤有机质含量较低, 四川简阳紫色土土壤有机质含量较低, 整个土体容重较高, 并且土壤黏重, 两地的土壤性状不利于根系生长, 分别实现了产量潜力的84%和78%。因此, 应根据各主产区的土壤状况进行针对性的土壤改良与培肥, 为实现玉米产量潜力与大面积均衡增产奠定基础。