不同覆蓋條件春小麥生長特性和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的研究

不同覆蓋條件春小麥生長特性和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的研究

0干旱洪水地區(qū)的節(jié)水農(nóng)業(yè)目前，它在促進(jìn)作物節(jié)水方面取得了很大進(jìn)展。水和熱是影響作物生長的重要因素。我國農(nóng)村每年生產(chǎn)農(nóng)作物秸稈約7億t,然而大多數(shù)被堆放或焚燒,不僅浪費(fèi)資源而且嚴(yán)重污染環(huán)境張掖市位于甘肅省西北部、河西走廊中部,是河西走廊腹地,其地理位置重要性不言而喻。由于降水稀少、蒸發(fā)嚴(yán)重,屬典型干旱缺水地區(qū),因此開展節(jié)水農(nóng)業(yè)勢在必行。前人所研究的節(jié)水技術(shù)雖然具有較高理論基礎(chǔ),但在實(shí)施過程中亦要求具有較高技術(shù)含量,不便農(nóng)民掌握和應(yīng)用。而麥秸、薄膜和石子容易獲得,成本低,使用方法簡單,易于接受。因此,麥秸、薄膜和石子覆蓋在干旱缺水地區(qū)的應(yīng)用前景廣闊?；诖?本文研究了麥秸、薄膜和石子覆蓋條件對春小麥生理指標(biāo)和水分利用效率的影響,旨在為當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)提供參考,促進(jìn)干旱地區(qū)節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展。1材料和方法1.1春小麥蒸發(fā)量和水分過程試驗(yàn)地點(diǎn)位于中國科學(xué)院臨澤內(nèi)陸河流域綜合研究站綠洲內(nèi)部農(nóng)田(100°08′27″E,39°19′38″N,海拔1381m),年平均降水量113.4mm,年平均蒸發(fā)量2341mm,主要依賴黑河水,是典型的沙漠綠洲。年平均氣溫7.6℃,年平均日照時數(shù)3051h,年無霜期165d,平均地下水位約5m。春小麥主要生長時間為3-7月,試驗(yàn)?zāi)攴輧?nèi)春小麥全生育期總降水量51mm,其中6、7月降雨量較大,分別為18.6和28mm,根據(jù)PenmanMonteith公式計算所得當(dāng)?shù)卮盒←溩畲鬂撛谡羯⒘糠謩e為6.02和5.75mm,春小麥生長需水靠灌溉補(bǔ)給。實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)地形平整,面積廣闊,土壤類型為砂質(zhì)壤土,灌溉條件良好。1.2月收縮試驗(yàn)大田試驗(yàn)作物為春小麥,品種為1068,于4月12日播種,7月26日收割,行距為15cm,每個試驗(yàn)小區(qū)32行。試驗(yàn)共設(shè)置4種覆蓋處理,即麥秸(M),薄膜(B),石子(S)和無覆蓋(CK),每種處理設(shè)置3次重復(fù),且各生育期灌溉水量均為1.8m1.3植株產(chǎn)量和各生長指標(biāo)的測定在小麥拔節(jié)期、抽穗期、灌漿期和成熟期,對小麥株高進(jìn)行測定;在成熟期測定不同深度土壤剖面含水量;待小麥?zhǔn)斋@時,分別對植株經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量和各生長指標(biāo)(穗數(shù)、穗長、穗重、小穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重等)進(jìn)行測定。測定株高時在每個處理中隨機(jī)選取10株小麥;在測定土壤含水量時,同時采用TDR水分測定儀和烘干法對不同深度土壤進(jìn)行測定,且用烘干法進(jìn)行校正,所測深度為3m,1m以上以10cm為間隔,1m以下以20cm為間隔;對收獲期內(nèi)各指標(biāo)測定時,選取樣方面積為1m2結(jié)果與分析2.1小麥長度和抽穗期長秸稈、薄膜和石子覆蓋在對水分保護(hù)方面的能力不同,對于小麥的生長也必然會形成差異。圖1為不同覆蓋條件春小麥株高情況。從圖1可以明顯看出,對于麥秸、薄膜和石子覆蓋,小麥平均高度均大于無覆蓋情況。4種情況下小麥長勢相同,只是數(shù)值上存在差異。拔節(jié)期小麥增長速度最快,抽穗期開始長勢緩慢,并且從灌漿期到成熟期基本停止增長。由此可以看出,此3種覆蓋均可以促進(jìn)春小麥生長,其效果有一定差異。3種覆蓋情況下的小麥長勢情況為:石子>薄膜>麥秸。石子鋪在地表,一方面保證了地面溫度,同時起到了保墑作用,由于石子之間存在孔隙,土壤和大氣之間可以進(jìn)行水汽交換,從而更好的促進(jìn)了小麥的生長;薄膜則完全將土壤和空氣隔絕,斷絕了二者之間的空氣流通,致使膜下溫度過高,在一定程度上抑制了小麥的生長;而對于麥秸覆蓋情況,雖然麥秸具有較好的持水保墑性能,但因長期與土表接觸,屬于時刻淹沒水中的狀態(tài),加之灌溉水的浸泡,最終導(dǎo)致麥秸發(fā)霉甚至發(fā)生病變,對小麥主根系區(qū)造成影響,抑制了小麥生長。因此對于麥秸鋪蓋的情況,應(yīng)該定期更換,以保證秸稈新鮮,更換周期越短越好。2.2土壤含水量與土表水分混養(yǎng)關(guān)系土壤水分對麥粒形成和灌漿影響很大,不同覆蓋方式的保水能力也存在較大差別,這將直接影響作物生長由圖2可以看出,對于0~1.2m土層而言,3種覆蓋情況對土壤的保水性能不同且存在一定差異:薄膜使土壤和空氣完全隔離,膜下水汽不易散失;石子具有導(dǎo)熱特性,石子之間的孔隙使土表和大氣之間存在熱量和水汽交換,致使土表水分略有蒸發(fā);麥秸本身可以吸收土表水分,加之試驗(yàn)地高溫天氣,導(dǎo)致水分大量蒸發(fā),從而帶走土壤中的水分。另外,在該層土壤中,作物根系對土壤水分有一定影響,這也是導(dǎo)致含水量變化存在差異的原因之一。綜合上述分析,3種覆蓋情況下土壤含水量表現(xiàn)為薄膜>石子>麥秸,與圖2相符。對于1.2~3.0m土層,各種覆蓋條件下土壤剖面含水量變化不顯著,同時深層土壤中作物根系逐漸減少,對土壤水分的影響減小。因此地表覆蓋的持水保墑性能對淺層土壤(春小麥根系區(qū))會產(chǎn)生一定影響,對深層土壤含水量影響不顯著。與無覆蓋相比,不同覆蓋物可以提高土壤含水量,在0~50cm土層表現(xiàn)的較為明顯,該土層中小麥主根系分布較集中,有利于根系吸水,促進(jìn)了小麥生長,這從圖1也得到了證實(shí)。2.3不同覆蓋條件下小麥產(chǎn)量特征由以上分析可知,不同覆蓋條件對小麥的生長有不同程度的影響,加之其保墑水平不盡相同,因此導(dǎo)致不同覆蓋條件下的小麥產(chǎn)量有所差異。在對其產(chǎn)量進(jìn)行分析時,均以樣方面積為1m表1表明,對于麥秸、薄膜和石子3種覆蓋,其產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素值均高于無覆蓋情況,其經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量增加,是由于覆蓋與水分協(xié)同進(jìn)而發(fā)揮增產(chǎn)效應(yīng),主要是通過提高小穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重來實(shí)現(xiàn)的3不同覆蓋物對小麥產(chǎn)量和水分利用效率的影響通過對麥秸、薄膜和石子3種不同覆蓋條件下春小麥生物特征和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的分析,主要得到以下結(jié)論:(1)3種覆蓋都可以在一定程度上促進(jìn)小麥增長,具體表現(xiàn)為:石子>薄膜>麥秸,但效果相差不明顯,其中石子覆蓋情況下小麥植株長勢略優(yōu);對于秸稈覆蓋,可能因?yàn)槠浒l(fā)生病變而威脅小麥根系發(fā)育,對其生長產(chǎn)生抑制作用。(2)不同覆蓋條件對土壤剖面含水量所產(chǎn)生的影響不同,3種覆蓋與露地相比均具有持水保墑性能,對0~50cm淺層土壤表現(xiàn)得尤為明顯;將3種覆蓋進(jìn)行對比,土壤剖面含水量表現(xiàn)為:薄膜>石子>麥秸,對0~1.2m土層表現(xiàn)得較為顯著,對1.2m以下土壤影響不大。(3)對于麥秸、薄膜和石子覆蓋條件,春小麥經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量分別比露地狀況增產(chǎn)21.99%、16.43%、9.97%;水分利用效率分別比露地狀況提高21.91%、16.39%、9.99%。說明3種覆蓋均具有節(jié)