旱地糜子生长、产量及土壤环境对不同覆膜种植方式的响应

doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2021.02.017

摘要/Abstract

摘要：

研究不同覆膜种植方式对宁南山区旱地糜子生长发育、产量及土壤环境的影响,旨在探索适宜宁南山区旱地糜子生产的有效栽培措施,为糜子产业发展提供理论依据。连续2年通过3种覆膜种植方式（膜上、膜侧及起垄覆膜）,以未覆膜的露地平播为对照,研究分析不同覆膜种植方式下旱地糜子生育期、农艺性状、产量、土壤养分及土壤酶活性垂直分布特征。结果表明：起垄覆膜提高了糜子的株高和生物量,生育期明显缩短,整个生育期内干物质积累量始终大于其他处理,产量显著提高。覆膜种植明显改善了0~40cm土层土壤全氮、全磷及有机碳含量,且随土层加深逐渐变低;覆膜种植显著提高了0~20cm土层土壤脲酶活性,起垄覆膜种植对土壤整体肥力的改善效果最明显。起垄覆膜种植方式可改善土壤水热状况,增强土壤酶活性,促进土壤中营养物质的循环和土壤肥力的提高,是适合宁南干旱半干旱区糜子生产的有效栽培措施。

关键词: 糜子, 生长, 产量, 土壤, 覆膜种植

Abstract:

In order to explore effective cultivation measures suitable for the production of broomcorn prosomillet in dryland in the southern mountainous area of Ningxia, and to provide theoretical basis for the development of the prosomillet industry, a research work was conducted based on the analysis of growth period, agronomic traits, yield and vertical distribution characteristics of soil nutrients and soil enzyme activity under the three different patterns for two consecutive years. We chose three film-mulching planting patterns (ridge planting mode, furrow planting mode and ridging film-mulching mode) as the research objects, and took the flat planting with no film mulching for control. The results showed the ridging film-mulching mode increased the plant height, biomass of broomcorn prosomillet, and shortened the growth period of broomcorn prosomillet significantly, and led to a greater accumulation of dry matter throughout the growing season than other treatments, therefore, the ridging film-mulching mode significantly increased the yield of broomcorn prosomillet. The film-covered planting improved the contents of soil total nitrogen, total phosphorus and the soil organic carbon in 0-40cm soil layers significantly, and the contents of C, N, P decreased gradually with deeper soil layers. The activity of soil urease was improved significantly by film-mulching planting patterns in 0-20cm soil layers, the effects of ridging film-mulching mode on the overall soil fertility and yield of broomcorn prosomillet was most obvious. The ridging film-mulching mode improved soil hydrothermal conditions, enhanced soil enzyme activity, promoted the circulation of nutrients in the soil and improved soil fertility, which was an effective cultivation measure suitable for the production of prosomillet in the arid and semi-arid areas of southern Ningxia.

Key words: Prosomillet, Growth, Yield, Soil, Film-mulching planting

张晓娟, 张尚沛, 程炳文, 罗世武, 王勇, 杨军学, 王晓军. 旱地糜子生长、产量及土壤环境对不同覆膜种植方式的响应[J]. 作物杂志, 2021 (2): 124–129

Zhang Xiaojuan, Zhang Shangpei, Cheng Bingwen, Luo Shiwu, Wang Yong, Yang Junxue, Wang Xiaojun. Responses of Broomcorn Prosomillet Growth, Yield and Soil Environment to Different Film-Mulching Planting Patterns in Dryland[J]. Crops, 2021(2): 124–129

图/表 6

表1

图1

表2

表3

图2

表4

参考文献 32

[1]	金晶炜, 苏纪帅, 白于, 等. 宁南山区土壤质量对人工植被恢复模式的响应. 农业工程学报, 2014,30(16):283-289.
[2]	张德健, 路战远, 张向前, 等. 不同耕作条件下玉米光合特性的差异. 华北农学报, 2014,29(2):161-164.
[3]	娄善伟, 赵强, 高云光, 等. 不同密度水平对覆膜棉花田间小气候及产量的影响. 干旱地区农业研究, 2009,27(5):88-92.
[4]	Wang L, Li X G, Lü J T, et al. Continuous plastic-film mulching increases soil aggregation but decreases soil pH in semiarid areas of China. Soil and Tillage Research, 2017,167:46-53.
[5]	Chen Y L, Liu T, Tian X H, et al. Effects of plastic film combined with straw mulch on grain yield and water use efficiency of winter wheat in Loess Plateau. Field Crops Research, 2015,172:53-58.
[6]	Gu X B, Li Y N, Du Y D. Continuous ridges with film mulching improve soil water content,root growth,seed yield and water use efficiency of winter oilseed rape. Industrial Crops and Products, 2016,85:139-148.
[7]	陈明灿, 李友军, 熊英, 等. 豫西旱地小麦不同种植方式增产效应分析. 干旱地区农业研究, 2006,24(1):29-32.
[8]	程宏波, 柴守玺, 陈玉章, 等. 西北旱地春小麦不同覆盖措施的温度和产量效应. 生态学报, 2015,35(19):6316-6325.
[9]	Tian F Q, Yang P J, Hu H C, et al. Energy balance and canopy conductance for a cotton field under film mulched drip irrigation in an arid region of northwestern China. Agricultural Water Management, 2017,179:110-121.
[10]	王红丽, 张绪成, 宋尚有, 等. 旱地全膜双垄沟播玉米的土壤水热效应及其对产量的影响. 应用生态学报, 2011,22(10):2609-2614.
[11]	曹玉琴, 刘彦明, 王梅春, 等. 旱作农田沟垄覆盖集水栽培技术的试验研究. 干旱地区农业研究, 1994,12(1):74-78.
[12]	Bu L D, Liu J L, Zhu L, et al. Attainable yield achieved for plastic film-mulched maize in response to nitrogen deficit. European Journal of Agronomy, 2014,55(2):53-62.
[13]	姚刚, 张胜, 王圣瑞, 等. 地膜覆盖对春玉米光合性能和干物质累积的影响. 内蒙古农业大学学报(自然科学版), 2000,21:153-156.
[14]	曹慧, 孙辉, 杨浩, 等. 土壤酶活性及其对土壤质量的指示研究进展. 应用与环境生物学报, 2003,9(1):103-109.
[15]	蒋锐, 郭升, 马德帝. 旱地雨养农业覆膜体系及其土壤生态环境效应. 中国生态农业学报, 2018,26(3):317-328.
[16]	李尚中, 王勇, 樊廷录, 等. 旱地玉米不同覆膜方式的水温及增产效应. 中国农业科学, 2010,43(5):922-931.
[17]	鲁向晖, 高鹏, 王飞, 等. 宁夏南部山区秸秆覆盖对春玉米水分利用及产量的影响. 土壤通报, 2008,39(6):1248-1251.
[18]	赵海祯, 梁哲军, 齐宏立, 等. 旱地小麦覆盖栽培高产机理研究. 干旱地区农业研究, 2002,20(2):1-4.
[19]	柴岩, 万富世. 中国小杂粮产业发展报告. 北京: 中国农业科学技术出版社, 2007: 3-5.
[20]	郭琦. 中国糜子(Panicum miliaceum L.)种质资源遗传多样性分析. 晋中:山西农业大学, 2013.
[21]	董孔军, 杨天育, 何继红. 甘肃省糜子地方资源农艺性状遗传多样性分析. 河北农业科学, 2012,6(2):1-3,14.
[22]	吴旭东, 张晓娟, 谢应忠, 等. 不同种植年限紫花苜蓿人工草地土壤有机碳及土壤酶活性垂直分布特征. 草业学报, 2013,22(1):245-251.
[23]	侯慧芝, 吕军峰, 郭天文, 等. 西北黄土高原半干旱区全膜覆土穴播对土壤水热环境和小麦产量的影响. 生态学报, 2014,34(19):5503-5513.
[24]	鲁如坤. 土壤农业化学分析方法. 北京: 中国农业出版社, 2000.
[25]	关松荫. 土壤酶及其研究法. 北京: 农业出版社, 1986: 125.
[26]	Dong B D, Liu M Y, Jiang J W. Growth,grain yield and water use efficiency of rain-fed spring hybrid millet (Setaria italica) in plastic-mulched and unmulched fields. Agricultural Water Management, 2014,143(9):93-101.
[27]	乔治军. 糜子产业发展现状与思路. 作物杂志, 2013(5):25-27.
[28]	王创云, 邓妍, 赵丽, 等. 不同覆膜栽培方式对玉米光合特性及产量形成的影响. 中国农学通报, 2015,31(30):62-67.
[29]	徐星凯, 周礼恺, Oswald V C. 脲酶抑制剂/硝化抑制剂对土壤中尿素氮转化及形态分布的影响. 土壤学报, 2000,37(3):339-345.
[30]	高彦萍, 胡新元, 李掌, 等. 高寒阴湿区不同覆膜马铃薯微型薯的土壤水热效应及产量表现. 核农学报, 2017,31(12):2426-2433.
[31]	宋松柏, 蔡焕杰. 旱区生态环境质量的综合定量评价模型. 生态学报, 2004,24(11):2509-2515.
[32]	张帆, 王晨冰, 赵秀梅, 等. 果园垄膜覆盖对土壤微生物量碳氮及土壤呼吸的影响. 核农学报, 2018,32(7):1448-1455.

相关文章 15

[1]	季平, 刘金龙, 柳浩, 匡佳丽, 叶世河, 龙莎, 杨洪涛, 彭勃, 徐晨, 刘晓龙. 抽穗期高温胁迫对不同水稻品种产量构成和品质的影响[J]. 作物杂志, 2024, (1): 117–125
[2]	周镇磊, 刘建明, 曹东, 刘宝龙, 王东霞, 张怀刚. 不同燕麦品种草产量、农艺性状和饲草品质的比较[J]. 作物杂志, 2024, (1): 132–140
[3]	刘红杰, 任德超, 葛君, 张素瑜, 吕国华, 何勋. 积温和播种密度对小麦越冬前生长状况的影响[J]. 作物杂志, 2024, (1): 141–147
[4]	熊昕, 邓俊, 尚李岩, 盛添, 叶佳雨, 刘子琛, 黄礼英, 张运波. 氮钾肥互作对杂交稻产量和辐射利用效率的影响[J]. 作物杂志, 2024, (1): 166–173
[5]	余华伟, 朱士江, 孙爱华, 李虎, 钟韵, 叶晓思, 华信, 张涛, 刘长林. 基于生物炭施加不同水分管理稻田土壤氮素淋失研究[J]. 作物杂志, 2024, (1): 214–219
[6]	邵美红, 朱德峰, 程思明, 程楚, 徐群英, 胡潮水. 早稻叠盘出苗育秧机插的秧苗质量及产量研究[J]. 作物杂志, 2024, (1): 229–232
[7]	谢可冉, 高逖, 崔克辉. 高温下钾肥调控水稻产量的研究进展[J]. 作物杂志, 2024, (1): 8–15
[8]	谢昊, 薛张逸, 束晨晨, 张伟杨, 张耗, 刘立军, 王志琴, 杨建昌, 顾骏飞. 不同栽培措施下水稻基肥氮素利用率的¹⁵N示踪分析[J]. 作物杂志, 2024, (1): 90–96
[9]	王洪博, 唐茂淞, 李国辉, 高阳, 王兴鹏. 基于Logistic模型的南疆无膜滴灌棉花产量模型构建与评价[J]. 作物杂志, 2024, (1): 97–103
[10]	刘哲文, 郭丹丹, 常旭虹, 王德梅, 王艳杰, 杨玉双, 刘希伟, 王玉娇, 石书兵, 赵广才. 强筋小麦花后氮素积累和转运对氮肥追施时期和比例的响应[J]. 作物杂志, 2023, (6): 114–120
[11]	敖金成, 王政, 杨启港, 李智, 韦建玉. 土壤细菌群落结构及功能多样性对烤烟连作的响应[J]. 作物杂志, 2023, (6): 127–134
[12]	周旭, 何晓蕾, 曹亮, 李多, 傅晨野, 张明聪, 张玉先, 王孟雪. 苗期不同程度水分胁迫及复水处理对大豆抗氧化特性及产量的影响[J]. 作物杂志, 2023, (6): 135–142
[13]	杨善伟, 梁仁敏, 赵海红, 韦贵剑, 贺登美, 黄徐谋, 胡忠银, 韦春项, 许畅, 韦敏超, 魏爽, 罗继腾, 徐莹莹, 张秀花, 韩亦, 王士强. 孕穗期低温胁迫对优质香稻产量及其构成因素的影响[J]. 作物杂志, 2023, (6): 143–149
[14]	陈锦平, 潘丽萍, 邢颖, 廖青, 刘永贤, 车江旅. 外源茉莉酸对小白菜耐硒性及硒积累的作用研究[J]. 作物杂志, 2023, (6): 160–166
[15]	马涛, 邢宝龙, 郑敏娜. 不同施肥方式对大豆根际土壤细菌群落多样性的影响[J]. 作物杂志, 2023, (6): 167–173

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处理Treatment	播种期Sowing	出苗期Emergence	拔节期Jointing	抽穗期Tasseling	成熟期Maturity	生育期Growth period (d)
CK	5-18	5-30	7-05	7-26	8-26	88
RM	5-18	5-30	7-05	7-22	8-22	84
FM	5-18	5-30	7-05	7-20	8-22	84
RFM	5-18	5-30	7-05	7-18	8-20	82

处理 Treatment	出苗期Emergence		拔节期Jointing		抽穗期Tasseling		成熟期Maturity
处理 Treatment	干物质积累量 Dry matter accumulation (g)	鲜干比 Gross weight/ dry weight	干物质积累量 Dry matter accumulation (g)	鲜干比 Gross weight/ dry weight	干物质积累量 Dry matter accumulation (g)	鲜干比 Gross weight/ dry weight	干物质积累量 Dry matter accumulation (g)	鲜干比 Gross weight/ dry weight
CK	0.6C	5.44D	2.3C	4.26D	5.3C	4.74A	11.2D	1.68A
RM	1.2A	5.71C	2.8A	3.79C	6.6B	3.97C	15.9B	1.55B
FM	0.7B	5.75B	2.4B	4.29B	6.2A	3.97C	15.8C	1.53C
RFM	1.2A	6.57A	2.8A	4.39A	6.6A	4.15B	16.0A	1.53C

处理 Treatment	土层深度 Soil depth (cm)	土壤养分Soil nutrient (g/kg)			酶活性Enzyme activity
处理 Treatment	土层深度 Soil depth (cm)	有机碳 Organic carbon	全氮 Total N	全磷 Total P	过氧化氢酶 Catalase [mg/(g·min)]	脲酶 Urease [mg/(g·24h)]	蔗糖酶 Invertase [mg/(g·24h)]
CK	0~10	5.55B	0.62B	0.67B	0.36B	0.269B	24.67B
	10~20	6.21A	0.72A	0.69A	0.36B	0.311A	33.22A
	20~40	4.35C	0.58C	0.60D	0.36B	0.270C	21.78C
	40~60	3.23D	0.47D	0.56F	0.37A	0.212E	20.39D
	60~80	2.37E	0.25E	0.57E	0.35C	0.216D	1.82F
	80~100	2.21F	0.30F	0.61C	0.36B	0.102F	1.86E
	平均Mean	3.61	0.45	0.61	0.36	0.230	14.96
RM	0~10	5.95B	0.76A	0.71B	0.38A	0.290B	25.64B
	10~20	6.78A	0.76A	0.72A	0.37B	0.324A	42.15A
	20~40	4.27C	0.62B	0.62E	0.36C	0.250D	10.26C
	40~60	3.08D	0.49C	0.58F	0.35D	0.256C	2.16E
	60~80	2.20E	0.33D	0.68C	0.34E	0.169E	1.36F
	80~100	2.06F	0.28E	0.66D	0.32F	0.161F	2.17D
	平均Mean	3.59	0.50	0.65	0.35	0.242	9.97
FM	0~10	6.49A	0.77B	0.72A	0.37A	0.299B	35.92A
	10~20	5.99B	0.79A	0.72A	0.37A	0.359A	26.45B
	20~40	4.76C	0.76C	0.63B	0.36B	0.266D	11.59C
	40~60	3.14D	0.51D	0.62C	0.37A	0.285C	1.79D
	60~80	2.45F	0.39E	0.56D	0.37A	0.202F	1.57E
	80~100	2.97E	0.30F	0.63B	0.37A	0.252E	1.12F
	平均Mean	3.91	0.55	0.63	0.37	0.277	9.45
RFM	0~10	4.92C	0.65C	0.67C	0.35C	0.319B	22.81B
	10~20	5.61A	0.70A	0.71A	0.36B	0.337A	27.38A
	20~40	5.02B	0.67B	0.69B	0.38A	0.283C	15.35C
	40~60	2.75D	0.49D	0.60D	0.36B	0.196E	1.74E
	60~80	2.33E	0.35E	0.59E	0.36B	0.187F	0.99F
	80~100	1.95F	0.33F	0.59E	0.33D	0.219D	2.54D
	平均Mean	3.46	0.50	0.63	0.36	0.257	9.15