不同覆盖条件春小麦生长特性和经济产量的研究

不同覆盖条件春小麦生长特性和经济产量的研究

0干旱洪水地区的节水农业目前，它在促进作物节水方面取得了很大进展。水和热是影响作物生长的重要因素。我国农村每年生产农作物秸秆约7亿t,然而大多数被堆放或焚烧,不仅浪费资源而且严重污染环境张掖市位于甘肃省西北部、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、蒸发严重,属典型干旱缺水地区,因此开展节水农业势在必行。前人所研究的节水技术虽然具有较高理论基础,但在实施过程中亦要求具有较高技术含量,不便农民掌握和应用。而麦秸、薄膜和石子容易获得,成本低,使用方法简单,易于接受。因此,麦秸、薄膜和石子覆盖在干旱缺水地区的应用前景广阔。基于此,本文研究了麦秸、薄膜和石子覆盖条件对春小麦生理指标和水分利用效率的影响,旨在为当地农业提供参考,促进干旱地区节水农业发展。1材料和方法1.1春小麦蒸发量和水分过程试验地点位于中国科学院临泽内陆河流域综合研究站绿洲内部农田(100°08′27″E,39°19′38″N,海拔1381m),年平均降水量113.4mm,年平均蒸发量2341mm,主要依赖黑河水,是典型的沙漠绿洲。年平均气温7.6℃,年平均日照时数3051h,年无霜期165d,平均地下水位约5m。春小麦主要生长时间为3-7月,试验年份内春小麦全生育期总降水量51mm,其中6、7月降雨量较大,分别为18.6和28mm,根据PenmanMonteith公式计算所得当地春小麦最大潜在蒸散量分别为6.02和5.75mm,春小麦生长需水靠灌溉补给。实验地点地形平整,面积广阔,土壤类型为砂质壤土,灌溉条件良好。1.2月收缩试验大田试验作物为春小麦,品种为1068,于4月12日播种,7月26日收割,行距为15cm,每个试验小区32行。试验共设置4种覆盖处理,即麦秸(M),薄膜(B),石子(S)和无覆盖(CK),每种处理设置3次重复,且各生育期灌溉水量均为1.8m1.3植株产量和各生长指标的测定在小麦拔节期、抽穗期、灌浆期和成熟期,对小麦株高进行测定;在成熟期测定不同深度土壤剖面含水量;待小麦收获时,分别对植株经济产量和各生长指标(穗数、穗长、穗重、小穗数、穗粒数、千粒重等)进行测定。测定株高时在每个处理中随机选取10株小麦;在测定土壤含水量时,同时采用TDR水分测定仪和烘干法对不同深度土壤进行测定,且用烘干法进行校正,所测深度为3m,1m以上以10cm为间隔,1m以下以20cm为间隔;对收获期内各指标测定时,选取样方面积为1m2结果与分析2.1小麦长度和抽穗期长秸秆、薄膜和石子覆盖在对水分保护方面的能力不同,对于小麦的生长也必然会形成差异。图1为不同覆盖条件春小麦株高情况。从图1可以明显看出,对于麦秸、薄膜和石子覆盖,小麦平均高度均大于无覆盖情况。4种情况下小麦长势相同,只是数值上存在差异。拔节期小麦增长速度最快,抽穗期开始长势缓慢,并且从灌浆期到成熟期基本停止增长。由此可以看出,此3种覆盖均可以促进春小麦生长,其效果有一定差异。3种覆盖情况下的小麦长势情况为:石子>薄膜>麦秸。石子铺在地表,一方面保证了地面温度,同时起到了保墒作用,由于石子之间存在孔隙,土壤和大气之间可以进行水汽交换,从而更好的促进了小麦的生长;薄膜则完全将土壤和空气隔绝,断绝了二者之间的空气流通,致使膜下温度过高,在一定程度上抑制了小麦的生长;而对于麦秸覆盖情况,虽然麦秸具有较好的持水保墒性能,但因长期与土表接触,属于时刻淹没水中的状态,加之灌溉水的浸泡,最终导致麦秸发霉甚至发生病变,对小麦主根系区造成影响,抑制了小麦生长。因此对于麦秸铺盖的情况,应该定期更换,以保证秸秆新鲜,更换周期越短越好。2.2土壤含水量与土表水分混养关系土壤水分对麦粒形成和灌浆影响很大,不同覆盖方式的保水能力也存在较大差别,这将直接影响作物生长由图2可以看出,对于0~1.2m土层而言,3种覆盖情况对土壤的保水性能不同且存在一定差异:薄膜使土壤和空气完全隔离,膜下水汽不易散失;石子具有导热特性,石子之间的孔隙使土表和大气之间存在热量和水汽交换,致使土表水分略有蒸发;麦秸本身可以吸收土表水分,加之试验地高温天气,导致水分大量蒸发,从而带走土壤中的水分。另外,在该层土壤中,作物根系对土壤水分有一定影响,这也是导致含水量变化存在差异的原因之一。综合上述分析,3种覆盖情况下土壤含水量表现为薄膜>石子>麦秸,与图2相符。对于1.2~3.0m土层,各种覆盖条件下土壤剖面含水量变化不显著,同时深层土壤中作物根系逐渐减少,对土壤水分的影响减小。因此地表覆盖的持水保墒性能对浅层土壤(春小麦根系区)会产生一定影响,对深层土壤含水量影响不显著。与无覆盖相比,不同覆盖物可以提高土壤含水量,在0~50cm土层表现的较为明显,该土层中小麦主根系分布较集中,有利于根系吸水,促进了小麦生长,这从图1也得到了证实。2.3不同覆盖条件下小麦产量特征由以上分析可知,不同覆盖条件对小麦的生长有不同程度的影响,加之其保墒水平不尽相同,因此导致不同覆盖条件下的小麦产量有所差异。在对其产量进行分析时,均以样方面积为1m表1表明,对于麦秸、薄膜和石子3种覆盖,其产量及产量构成因素值均高于无覆盖情况,其经济产量增加,是由于覆盖与水分协同进而发挥增产效应,主要是通过提高小穗数、穗粒数和千粒重来实现的3不同覆盖物对小麦产量和水分利用效率的影响通过对麦秸、薄膜和石子3种不同覆盖条件下春小麦生物特征和经济产量的分析,主要得到以下结论:(1)3种覆盖都可以在一定程度上促进小麦增长,具体表现为:石子>薄膜>麦秸,但效果相差不明显,其中石子覆盖情况下小麦植株长势略优;对于秸秆覆盖,可能因为其发生病变而威胁小麦根系发育,对其生长产生抑制作用。(2)不同覆盖条件对土壤剖面含水量所产生的影响不同,3种覆盖与露地相比均具有持水保墒性能,对0~50cm浅层土壤表现得尤为明显;将3种覆盖进行对比,土壤剖面含水量表现为:薄膜>石子>麦秸,对0~1.2m土层表现得较为显著,对1.2m以下土壤影响不大。(3)对于麦秸、薄膜和石子覆盖条件,春小麦经济产量分别比露地状况增产21.99%、16.43%、9.97%;水分利用效率分别比露地状况提高21.91%、16.39%、9.99%。说明3种覆盖均具有节