作物杂志,2020, 第6期: 116–122 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2020.06.016

• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

干旱年型深翻与探墒沟播对旱地小麦产量形成的贡献

王会文(), 李蕾, 余少波, 王强, 冯玉, 任爱霞, 林文, 孙敏, 高志强()   

  1. 山西农业大学农学院,030801,山西太谷
  • 收稿日期:2020-04-01 修回日期:2020-10-26 出版日期:2020-12-15 发布日期:2020-12-09
  • 通讯作者: 高志强
  • 作者简介:王会文,主要从事旱作栽培及生理研究,E-mail: 1617355635@qq.com
  • 基金资助:
    国家现代农业产业技术体系建设专项(CARS-03-01-24);国家自然科学基金(31771727);山西省优秀博士来晋工作奖励资金科研项目(SXYBKY2018044);山西省高等学校科技创新项目(2019L0385)

Contribution of Deep Ploughing and Furrow Sowing to Yield and Its Formation of Dryland Wheat

Wang Huiwen(), Li Lei, Yu Shaobo, Wang Qiang, Feng Yu, Ren Aixia, Lin Wen, Sun Min, Gao Zhiqiang()   

  1. College of Agriculture, Shanxi Agricultural University, Taigu 030801, Shanxi, China
  • Received:2020-04-01 Revised:2020-10-26 Online:2020-12-15 Published:2020-12-09
  • Contact: Gao Zhiqiang

摘要:

为明确旱地麦田探墒沟播增产增效机理,2015-2016年在山西农业大学闻喜小麦基地开展大田试验,研究休闲期耕作播种方式对旱地麦田土壤水分消耗、产量和水分利用效率的影响。结果表明,旱地麦田休闲期深翻利于蓄积降雨,提高底墒46.74mm,增产10.77%~13.38%,提高净收入1.62%~5.56%。探墒沟播较常规条播越冬、拔节期0~300cm土壤蓄水量显著提高,分别达11.24~22.35、17.11~25.56mm,深翻条件下显著降低播前–拔节耗水量及其所占比例,提高拔节后耗水量,提高生育期总耗水量11.89~21.13mm;降低越冬–拔节群体分蘖增加率和拔节–开花减少率,提高成穗率、穗长、小穗数和可孕小穗数;增加穗数、穗粒数和千粒重,产量和水分利用效率分别提高16.39%~19.12%和12.67%~13.15%,分别提高净收入和产投比103.25%~111.12%和30.27%~35.93%。此外,生育期探墒沟播耗水增产作用大于休闲期深翻。总之,旱地麦田休闲期深翻结合探墒沟播有利于降低生育前期耗水,减少早春无效分蘖发生,提高成穗率和可孕小穗数,实现增产增效,效果显著。

关键词: 旱地小麦, 休闲期深翻, 探墒沟播, 土壤水分利用, 产量

Abstract:

In order to clarify the mechanism of yield increase and efficiency increase of furrow sowing in dryland wheat field, a field experiment was carried out in Wenxi Wheat Base of Shanxi Agricultural University during 2015- 2016 to study the effect of tillage and sowing mode in fallow period on soil water consumption, yield and water use efficiency of dryland wheat field. The results showed that deep ploughing in fallow period of dryland wheat field was beneficial to accumulate rainfall, increasing soil moisture by 46.74mm, increasing yield by 10.77%-13.38% and increasing net income by 1.62%-5.56%. Compared with the drilling sowing, the soil water storage of 0-300cm in pre-wintering and jointing stage was significantly increased by using the trenching sowing, which are 11.24-22.35 and 17.11-25.56mm, respectively. Under deep ploughing condition, the water consumption and its proportion before sowing and jointing stage were significantly reduced, and the water consumption after jointing was increased, and the total water consumption in growth period was increased by 11.89-21.13mm. The tillering increase rate of pre-wintering to jointing stage and jointing stage to anthesis stage reduction rate were significantly reduced, and the ear length, spikelet number per spike, seed-setting spikelets and the number of spiking percentage were significantly increased. Yield and water use efficiency were significantly increased by 16.39%-19.12% and 12.67%-13.15%, thus significantly increased net income, yield to investment ratio 103.25%-111.12% and 30.27%-35.93%, respectively. In addition, the effect of water consumption and yield increase of furrow sowing in growth period was greater than that in fallow period. In a word, deep ploughing combined with furrow sowing in fallow period of dryland wheat field is beneficial to reduce water consumption at early growth stage, and the occurrence of ineffective tillers in early spring, to increase the spiking percentage, the number of seed-setting spikelets, and realize the increase of yield and efficiency simultaneously.

Key words: Dryland wheat, Deep ploughing in fallow period, Furrow sowing, Soil water use, Yield

表1

闻喜试验点年降水量及其分布

年份
Year
休闲期
Fallow period
播种–越冬
Sowing-pre-wintering
越冬–拔节
Pre-wintering-elongation
拔节–开花
Elongation-anthesis
开花–成熟
Anthesis-maturity
总计
Total
1987-2016
(平均值Mean)
275.0 68.5 44.0 45.5 68.6 501.6
2015-2016 94.7 101.2 11.0 57.1 122.8 386.8

表2

休闲期深翻下的休闲期土壤蓄水效率

耕作模式
Tillage method
休闲期降雨量
Precipitation during fallow period (mm)
休闲期土壤蓄水量Soil water storage during fallow period (mm) 休闲期土壤蓄水效率
Water storage efficiency
during fallow period (%)
初期(耕作前)
Initial stage (before tillage)
末期(播种前)
Terminal stage (before sowing)
DP 94.70 396.73a 464.16a 71.20a
NT 394.36a 417.42b 24.35b

图1

不同耕作与播种方式下旱地小麦各生育时期0~300cm的土壤蓄水量

表3

不同耕作与播种方式下旱地小麦各生育阶段的耗水量及其所占比例

耕作模式
Tillage
method
播种方式
Sowing
method
播前–拔节Sowing to jointing 拔节–开花Jointing to anthesis 开花–成熟Anthesis to mature 总耗水量
Total water consumption (mm)
数量
Amount (mm)
比例
Ratio (%)
数量
Amount (mm)
比例
Ratio (%)
数量
Amount (mm)
比例
Ratio (%)
DP FS 144.11b 33.97b 169.82a 40.03b 110.34a 26.01a 424.27a
DS 160.21a 38.85a 154.73b 37.52c 97.45b 23.63b 412.38b
NT FS 123.01c 31.88c 162.97a 42.23a 99.88b 25.88a 385.86c
DS 145.45b 39.88a 127.42c 34.94d 91.85c 25.18a 364.73d

表4

不同耕作与播种方式下旱地小麦各生育阶段的群体分蘖变化率

耕作模式
Tillage method
播种方式
Sowing method
越冬–拔节增加率
Increasing rate of pre-wintering-jointing
拔节–开花减少率
Decreasing rate of jointing-anthesis
成穗率
Spiking percentage
DP FS 2.05d 26.29d 41.60a
DS 2.32c 30.26b 34.79c
NT FS 2.65b 28.55c 38.52b
DS 3.21a 33.73a 33.40c

表5

不同耕作与播种方式下旱地小麦成熟期的单株农艺性状

耕作模式
Tillage method
播种方式
Sowing method
穗长
Ear length (cm)
小穗数
Spikelet number per spike
可孕小穗数占比
Seed-setting spikelet ratio (%)
不孕小穗数占比
Sterile spikelet ratio (%)
DP FS 9.44a 19.20a 97.73a 2.27b
DS 8.42b 18.40ab 89.21b 10.79a
NT FS 8.64b 18.60ab 94.51ab 5.49b
DS 7.94c 17.20b 86.96b 13.04a

表6

不同耕作与播种方式下旱地小麦的产量及其构成因素

耕作模式
Tillage method
播种方式
Sowing method
穗数
Spike number (×104/hm2)
穗粒数
Grain number per spike
千粒重
1000-grain weight (g)
产量
Yield (kg/hm2)
DP FS 397.71a 34.80a 43.40a 4 597.63a
DS 361.32c 31.28c 41.90b 3 950.24c
NT FS 377.85b 32.67b 42.93a 4 150.53b
DS 349.72d 30.12d 40.44c 3 484.22d

表7

土壤水分蓄积与消耗对产量的贡献

耕作模式
Tillage method
播种方式
Sowing method
YWS YWT YWCS WUE
DP FS 9.79a 11.64a 54.47a 10.84a
DS 9.75a 9.78b - 9.58b
NT FS - - 31.53b 10.76a
DS - - - 9.55b

表8

不同耕作与播种方式下旱地小麦的经济效益

耕作模式
Tillage
method
播种方式Sowing
method
总收入
Total
revenue
总投入The total investment 净收入
Net
income
产投比
Output-input
ratio
耕作
Tillage
有机肥
Organic fertilizer
播种
Sowing
旋耕
Rotary tillage
其他
Other
DP FS 10 758a 675 300 825 - 4 500 4 458a 1.71b
DS 9 244c 675 300 375 600 4 500 2 194b 1.31c
NT FS 9 712b - - 825 - 4 500 4 387a 1.82a
DS 8 153d - - 375 600 4 500 2 078b 1.34c
[1] 孙敏, 温斐斐, 高志强, 等. 不同降水年型旱地小麦休闲期耕作的蓄水增产效应. 作物学报, 2014,40(8):1459-1469.
doi: 10.3724/SP.J.1006.2014.01459
[2] 张博, 高甜甜, 程宏波, 等. 覆盖对旱地冬小麦植株和旗叶水分含量及产量的影响. 作物杂志, 2020(2):97-104.
[3] 刘小丽, 王凯, 杨珍平, 等. 播期与播种方式的不同配套对一年两作区旱地冬小麦农艺性状及产量的影响. 华北农学报, 2018,33(2):232-238.
[4] 李淑能, 段忠红. 小麦宽窄行探墒沟播栽培技术示范初探. 农业技术与装备, 2017(2):49-50,52.
[5] 岳俊芹, 邵运辉, 陈远凯, 等. 不同播种方式对耕层土壤水分及冬小麦生理特性的影响. 华北农学报, 2006(5):17-19.
doi: 10.3321/j.issn:1000-7091.2006.05.005
[6] 李吾强, 温晓霞, 高茂盛, 等. 半湿润区旱作起垄覆膜沟播小麦的水分及生理效应研究. 西北农业学报, 2008(5):146-151.
doi: 10.7606/j.issn.1004-1389.2008.5.032
[7] 董飞, 闫秋艳, 杨峰, 等. 播种方式对不同灌溉条件下冬小麦产量及土壤水热条件的影响. 河南农业科学, 2020,49(4):7-14.
[8] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局, 中国国家标准化管理委员会. GB/T 21986-2008 农业气候影响评价:农作物气候年型划分方法, 2008.
[9] 张树清, 孙大鹏. 甘肃省旱作土壤蓄水保墒培肥综合技术. 干旱地区农业研究, 1998,16(3):11-14.
[10] Rajkannan B. Effect of tillage,organics and nitrogen on root behaviour and yield of sorghum in soil with subsoil hard pan at shallow depth. Journal of Maharashtra Agricultural Universities, 2002,27(2):213-215.
[11] Williams J D, Wuest S B, Schillinger W F, et al. Rotary subsoiling newly planted winter wheat fields to improve infiltration in frozen soil. Soil & Tillage Research, 2006,86(2):141-151.
[12] Muñoz-Romero Verónica, Benítez-Vega J, López-Bellido R J, et al. Effect of tillage system on the root growth of spring wheat. Plant and Soil, 2010,326(S1/S2):97-107.
doi: 10.1007/s11104-009-9983-3
[13] 李晶, 车代弟, 李馨园, 等. 种植方式对寒地冬小麦土壤水分利用及产量的影响. 作物杂志, 2012(3):86-88.
[14] 石建军, 张成荣. 运城市小麦宽窄行探墒沟播技术的推广成效及经验启示. 农业技术与装备, 2016(4):35-36.
[15] 景东田. 陇东旱塬区冬小麦不同覆膜方式对土壤水热及产量的影响. 干旱地区农业研究, 2016,34(4):218-224.
[16] 马娟娟, 杨珍平, 王凯, 等. 不同播种方式对冬小麦生育期内土壤酶活性的影响. 山西农业科学, 2017,45(3):335-339.
[17] 赵亚丽, 薛志伟, 郭海斌, 等. 耕作方式与秸秆还田对冬小麦-夏玉米耗水特性和水分利用效率的影响. 中国农业科学, 2014,47(17):3359-3371.
doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2014.17.004
[18] 李念念, 孙敏, 高志强, 等. 极端年型旱地麦田深松和覆盖播种水分消耗与植株氮素吸收、利用关系的研究. 中国农业科学, 2018,51(18):3455-3469.
doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2018.18.003
[19] 杨长刚, 柴守玺. 秸秆带状覆盖对旱地冬小麦产量及土壤水热利用的调控效应. 应用生态学报, 2018,29(10):3245-3255.
[20] 陈梦楠, 孙敏, 高志强, 等. 旱地麦田休闲期覆盖对土壤水分积耗的影响及与产量的关系. 中国农业科学, 2016,49(13):2572-2582.
doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2016.13.013
[21] 侯慧芝, 张绪成, 尹嘉德, 等. 半干旱区全膜覆土穴播对春小麦耗水特征和产量的影响. 干旱地区农业研究, 2019,37(2):150-157.
[22] 任爱霞, 孙敏, 王培如, 等. 深松蓄水和施磷对旱地小麦产量和水分利用效率的影响. 中国农业科学, 2017,50(19):3678-3689.
doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2017.19.005
[23] 高艳梅, 孙敏, 高志强, 等. 不同降水年型旱地小麦覆盖对产量及水分利用效率的影响. 中国农业科学, 2015,48(18):3589-3599.
doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2015.18.003
[1] 王传旗, 王红梅, 魏小星, 马祥, 周青平. 老芒麦研究进展[J]. 作物杂志, 2020, (6): 1–7
[2] 钱爱萍, 曹秀霞, 张炜, 剡宽将, 陆俊武. 不同缓释肥混配比例对旱地胡麻生长及产量的影响[J]. 作物杂志, 2020, (6): 128–131
[3] 徐林, 吴凯朝, 庞天, 邓智年, 张荣华, 黄成丰, 黄海荣, 李毅杰, 刘晓燕, 覃文宪, 王维赞. 促根剂对甘蔗单芽种茎的生长及产量影响[J]. 作物杂志, 2020, (6): 132–136
[4] 刘振兴, 周桂梅, 亚秀秀, 陈健, 孟庆祥, 何国庆. 不同种植密度对3个小豆品种植株形态及产量的影响[J]. 作物杂志, 2020, (6): 137–142
[5] 吕伟生, 肖小军, 黄天宝, 肖国滨, 李亚贞, 肖富良, 韩德鹏, 郑伟. 缓释型配方肥在晚稻套播油菜上的施用效果研究[J]. 作物杂志, 2020, (6): 143–150
[6] 韩云飞, 高日平, 任永峰, 赵沛义, 刘小月, 高宇, 张鹏, 梁广荣, 高金龙. 播期对毛叶苕子生长发育及产量的影响[J]. 作物杂志, 2020, (6): 151–157
[7] 郭丹丹, 刘哲文, 常旭虹, 王德梅, 陶志强, 王艳杰, 杨玉双, 赵广才, 石书兵. 施氮处理对不同筋型小麦产量和品质的影响[J]. 作物杂志, 2020, (6): 158–162
[8] 杨婉君, 潘香逾, 王秀华, 王璐, 赵岩. 119个苜蓿品种(系)产量和农艺性状的遗传多样性分析[J]. 作物杂志, 2020, (6): 17–22
[9] 朱统泉, 宋全昊, 孟祥锋. 不同生长因素变化对小麦产量及品质的影响——以驻马店市近10年小麦生产情况为例[J]. 作物杂志, 2020, (6): 80–88
[10] 张刚, 张世洁, 王德建, 俞元春. 稻麦两熟制下秸秆还田模式的产量和经济效益分析[J]. 作物杂志, 2020, (6): 97–103
[11] 曹小闯, 李烨锋, 吴龙龙, 朱春权, 朱练峰, 张均华, 金千瑜. 有机水溶肥对水稻干物质、氮素积累和转运的影响[J]. 作物杂志, 2020, (5): 110–118
[12] 孙琪, 耿艳秋, 金峰, 刘丽新, 郑浣彤, 郭丽颖, 邵玺文. 播期对直播水稻产量、花后各器官干物质和氮素积累及转运的影响[J]. 作物杂志, 2020, (5): 119–126
[13] 郝曦煜, 肖焕玉, 梁杰, 王英杰, 郭文云. 绿豆氮磷钾施肥效应与最优施肥量研究[J]. 作物杂志, 2020, (5): 127–132
[14] 罗玉琼, 严博, 吴可, 谢慧敏, 梁和, 江立庚. 免耕和稻草还田对稻田土壤肥力和水稻产量的影响[J]. 作物杂志, 2020, (5): 133–139
[15] 丁凯鑫, 单莹, 冯乃杰, 郑殿峰, 梁喜龙, 吴琼, 黄文婷. DTA-6对两种食用豆生理代谢及产量的影响[J]. 作物杂志, 2020, (5): 148–153
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
No Suggested Reading articles found!