作物杂志,2020, 第5期: 194–198 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2020.05.029

• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

不同耕作方式对旱区春谷根系发育、产量及水分利用效率的影响

贾苏卿1(), 禾璐1(), 杜艳伟2   

  1. 1山西农业大学(山西省农业科学院)玉米研究所,034000,山西忻州
    2山西农业大学(山西省农业科学院)谷子研究所,046011,山西长治
  • 收稿日期:2020-03-02 修回日期:2020-05-14 出版日期:2020-10-15 发布日期:2020-10-12
  • 通讯作者: 禾璐
  • 作者简介:贾苏卿,从事谷子育种与栽培研究,E-mail: 115610978@qq.com
  • 基金资助:
    山西省重点研发计划重点项目(201703D211008);山西省基础研究项目(201801D221315)

Effects of Different Tillage Methods on Root Development,Yield and Water Use Efficiency of Spring Millet in Arid Area

Jia Suqing1(), He Lu1(), Du Yanwei2   

  1. 1Institute of Maize, Shanxi Agricultural University (Shanxi Academy of Agricultural Sciences),Xinzhou 034000, Shanxi, China
    2Institute of Millet, Shanxi Agricultural University (Shanxi Academy of Agricultural Sciences), Changzhi 046011, Shanxi, China
  • Received:2020-03-02 Revised:2020-05-14 Online:2020-10-15 Published:2020-10-12
  • Contact: He Lu

摘要:

不同耕作方式对旱区春播谷子根系的生长发育有极为重要的影响。以晋谷21号为材料,以传统旋耕为对照,研究了翻耕、秋季深松和春季深松3种耕作方式对谷子地下根系性状与垂直分布、产量和水分利用效率的影响。结果表明,3种耕作方式均能提高谷子根系的长度、表面积、体积、平均直径与干重,深松处理能使谷子根系向40~60cm土层有效生长。与传统旋耕相比,2个深松处理均能显著提高穗长和穗粒重,3种耕作方式的谷子产量较传统旋耕均显著提高,提高幅度排序为春季深松、秋季深松和翻耕,2个深松处理间产量差异未达显著水平。春季深松耕作方式替代传统旋耕能有效提高旱作春谷区的谷子生产水平。

关键词: 谷子, 耕作方式, 根系发育, 产量, 水分利用效率

Abstract:

Different cultivation methods have a very important influence on the growth and development of the root system of spring millet in the dry area. In this experiment, Jingu 21 was used as the material and the traditional rotary tillage (CK) was used as the control to study the effects of three tillage methods, ploughing, subsoiling in autumn and subsoiling in spring, on the properties and vertical distribution of underground roots, yield and water use efficiency of millet. The results showed that the length, surface area, volume, average diameter and dry weight of the root system of millet could be increased by the three tillage methods, and the root system of millet could grow effectively to the soil layer of 40-60cm by deep loosening. Compared with CK, the two subsoiling treatments could significantly improve the ear length and ear grain weight index. The yield of the three tillage methods was significantly increased, subsoiling in spring > subsoiling in autumn > ploughing. The yield difference between the two subsoiling treatments was not significant. It could effectively improve the level of grain production in the dry spring area by replacing the traditional rotary tillage with deep pine tillage in spring.

Key words: Foxtail millet, Tillage method, Root development, Yield, Water use efficiency

表1

不同耕作方式的操作程序

处理
Treatment
耕作方式
Tillage method
操作程序
Operation procedure
CK
传统旋耕
前茬秋后不做处理,春季播前旋耕12~15cm
FW
翻耕
前茬秋后翻耕,作业深度25cm,春季播前旋耕10cm
QW
秋季深松
前茬秋后深松,作业深度40cm,春季播前旋耕10cm
CW
春季深松
前茬秋后不做处理,春季播前深松,作业深度40cm,旋耕10cm

表2

不同耕作方式对谷子单株根系性状的影响

处理
Treatment
总根长
Total root length (cm)
根表面积
Root surface area (cm2)
根体积
Root volume (cm3)
根平均直径
Root diameter (mm)
根干重
Root dry weight (g)
CK 107.86±5.39c 307.26±22.32c 44.26±3.87c 0.54±0.07b 2.05±1.2b
FW 120.19±7.85b 336.70±16.35b 52.23±3.25b 0.62±0.06ab 2.30±1.5b
QW 142.31±4.23a 382.74±15.63a 63.49±1.39a 0.67±0.12a 2.76±0.9a
CW 139.79±7.14a 375.83±24.56a 62.25±5.26a 0.68±0.09a 2.75±1.7a

图1

不同耕作方式下谷子根长、根表面积、根体积和根干重的垂直分布 小写字母表示同一根层不同耕作方式下根长、根表面积、根体积和根干重在0.05水平上差异显著

表3

不同耕作方式对谷子产量构成因素的影响

处理
Treatment
穗长
Panicle length (cm)
穗粗
Panicle diameter (mm)
成穗数
Panicle number per hectare
穗粒重
Grain weight per panicle (g)
千粒重
1000-grain weight (g)
CK 29.3±0.7b 30.1±0.2a 28 887.4±115.4a 24.3±0.2b 2.8±0.1a
FW 29.8±1.1b 30.3±0.2a 29 183.5±231.4a 24.9±0.1ab 2.9±0.1a
QW 31.4±0.6a 30.2±0.4a 29 091.1±168.2a 25.8±0.2a 3.2±0.2a
CW 31.7±0.9a 30.3±0.1a 29 002.8±139.1a 25.9±0.4a 3.2±0.1a

表4

不同耕作方式对谷子水分利用效率的影响

处理
Treatment
播前土壤贮水量
Soil water storage
before sowing (mm)
收获期土壤贮水量
Water storage at
harvest time (mm)
生育期降水量
Precipitation during
growth period (mm)
总耗水量
Total water consumption (mm)
籽粒产量
Grain yield
(kg/hm2)
水分利用效率
Water use efficiency
[kg/(hm2·mm)]
CK 493.32 547.23 203.9 149.99 3 618.6c 24.13b
FW 480.22 533.77 203.9 150.35 3 862.8b 25.69ab
QW 474.65 520.42 203.9 158.13 4 163.4a 26.33ab
CW 482.14 530.21 203.9 155.83 4 234.1a 27.17a
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