集雨种植模式对小麦-玉米周年农田土壤水分及作物产量的影响
发布时间：2021-12-02 03:51
【目的】针对关中地区冬小麦-夏玉米周年的生产特点,将垄沟集雨种植技术应用于作物周年生产,以期为冬小麦-夏玉米周年生产体系种植模式的改良提供依据。【方法】以西农979、郑单958为试验材料,设传统平作（CK）、垄沟配置为40 cm∶40 cm（R-F40）、40 cm∶60 cm（R-F60）、40 cm∶80 cm（R-F80）4个处理,探讨冬小麦-夏玉米周年生产条件下不同垄沟配置方式对农田土壤水分及作物产量的影响。【结果】小麦季R-F60和R-F80处理水分利用效率（WUE）增加;垄沟集雨各处理小麦籽粒产量随种植沟宽度增加呈上升趋势,其中R-F60、R-F80处理较CK仅减产1.75%、1.67%;集雨各处理灌溉水利用效率（IUE）显著提高,并随种植沟宽度增加增幅减小。在玉米季,集雨各处理WUE、产量显著提高,且随着种植沟变宽呈先增后降趋势。小麦-玉米周年WUE、产量显著增加,其中以垄沟配置为40 cm∶60 cm（R-F60）处理增幅最大,分别较CK增加12.75%、7.98%。【结论】垄沟集雨种植技术是调控作物高效节水的可行途径,其中R-F60处理是优化该地区冬小麦-夏玉米二熟制...
【文章来源】：灌溉排水学报. 2019,38(06)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
集雨种植模式示意图1.3测定项目与方法1.3.1土壤含水率测定
玉米测定指标：行粒数、穗行数、千粒质量和产量。测定方法：在玉米成熟后，每个小区随机收获双行中的连续30穗，自然风干后室内考种，得行粒数、穗行数及千粒质量，计算产量。1.4计算方法土壤贮水量（mm）计算式为：W=Wi×Di×Hi×10/100，（1）式中：W为土壤贮水量（mm）；Wi为第i层土壤质量含水率（%）；Di为第i层土壤体积质量（g/cm3）；Hi为第i层土层厚度（cm）。作物生育期耗水量（mm）计算式为：ET=（W1-W2）+P+I，（2）式中：W1和W2分别为播种前和收获后测定0~200cm土壤贮水量（mm）；P为作物生育期的降水量（mm）；I为作物生育期灌溉水量（mm）。作物水分利用效率（kg/（hm2·mm））计算式为：WUE=Y/ET。（3）灌溉水利用效率（kg/（hm2·mm））计算式为：IUE=Y/I，（4）式中：Y单位面积的作物籽粒产量（kg/hm2）；ET为作物生育期耗水量（mm）；I为作物生育期灌溉水量（mm）。1.5数据分析数据采用SPSS24软件进行方差分析和显著性检验，方差分析多重比较用Duncan法（P<0.05）；绘图用Excel2016及SigmaPlot12.5软件。2结果与分析2.1作物生育期降雨特征2017年10月—2018年9月试验地降雨量见图2。由图2可知，冬小麦全生育期共降雨55次，降雨量为324.8mm，其中<5mm的降雨40次。夏玉米生育期共降雨41次，降雨量为441.3mm，其中<5mm的降雨23次。周年降雨次数96次，其中无效及微效降雨次数占总降雨次数的73.96%，对总降雨量的贡献率为1
8c18.74d21.16b21.47aIUE50.67d87.22a82.96b74.73c玉米季WUE17.21d19.97b20.21a18.97cIUE----周年WUE18.28d19.45c20.61a20.02bIUE104.67d212.28a188.38b164.90c2.5适宜垄沟配置的确定作物产量是种植者切实关心的问题，为确定适宜关中冬小麦-夏玉米二熟制灌区的集雨栽培模式，以作物产量、WUE为y，以沟宽为x（x值分别为0、40、60和80cm，其中0cm代表CK）进行回归分析，得到作物籽粒产量、WUE与沟宽的二次抛物线方程如图4所示。从图4可以看出，冬小麦季、夏玉米季及冬小麦-夏玉米周年而言，与垄沟集雨种植中其他处理相比，当垄沟配置为40cm∶60cm（R-F60）时，保证作物籽粒产量的同时满足WUE达到最高，实现农田土壤水分的高效利用。垄宽为40cm，沟宽为60cm（R-F60）这种集雨栽培模式适用于冬小麦-夏玉米二熟制种植体系，是该地区二熟制种植体系稳产高效节水的理想集雨栽培模式。（a）玉米季（b）小麦季（c）小麦-玉米周年图4不同处理作物产量和水分利用效率与沟宽关系3讨论研究[11-12]表明，垄沟集雨种植可以从时间和空间方面对农田土壤水分进行调控，通过秋季覆膜、田间起垄覆膜等方法抑制土壤水分无效蒸发，增加种植沟内土壤含水率。此外，垄沟集雨种植能够将无效及微效降雨充分收集[13]，供作物利用；前人[14]在研究中指出，垄沟集雨种植较传统平作相比，能显著增加土壤含水率，提高WUE。本研究发现，在冬小麦生长发育前期，有效降雨量较少，为保证冬小麦正常生长发育，于越冬期进行冬灌。此阶段，冬小麦生长缓慢，且根系分布较浅，蒸散量较低，土壤贮水量为生育期内最高；随着生
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同地膜覆盖对夏玉米产量及水分利用效率的影响[J]. 宗睿,马玉诏,高超,任玉洁,李全起. 灌溉排水学报. 2017(12)
[2]保墒措施和调亏灌溉对寒区春玉米生长及产量和水分利用效率的影响[J]. 熊建,王忠波,张忠学,吴林艳. 灌溉排水学报. 2018(02)
[3]覆膜耕作方式对河套灌区土壤水热效应及玉米产量的影响[J]. 齐智娟,冯浩,张体彬,周立峰. 农业工程学报. 2016(20)
[4]小麦/玉米套作及其相应单作群体棵间土壤蒸发规律[J]. 张春晖,吴普特,赵西宁. 灌溉排水学报. 2016(07)
[5]田间微集雨技术研究及应用[J]. 莫非,周宏,王建永,赵鸿,张恒嘉,吴姗,陈应龙,杨通,邓浩亮,Asfa Batool,王润元,Simon Nzou Nguluu,李凤民,熊友才. 农业工程学报. 2013(08)
[6]全膜双垄沟不同覆膜时期对玉米土壤水分和产量的影响[J]. 刘晓伟,何宝林,郭天文. 核农学报. 2012(03)
[7]寒旱区不同覆膜栽培模式对马铃薯产量的影响[J]. 聂战声,谢延林,王耀,孙小娟. 中国马铃薯. 2011(04)
[8]不同沟垄覆盖方式对冬小麦土壤水分及水分利用效率的影响[J]. 李儒,崔荣美,贾志宽,韩清芳,路文涛,侯贤清. 中国农业科学. 2011(16)
[9]田间微集雨种植方式及播种行距对小麦产量和水分利用效率的影响[J]. 崔欢虎,王娟玲,靖华,王裕智,马爱平,张红芳. 中国生态农业学报. 2009(05)
[10]旱地玉米抗旱覆膜方式研究[J]. 李尚中,樊廷录,王勇,唐小明,王立明. 核农学报. 2009(01)
博士论文
[1]黄土高原旱作地区径流农业的研究[D]. 樊廷录.西北农林科技大学 2002
硕士论文
[1]不同覆膜种植方式对冬小麦生理指标及产量的影响[D]. 张鹏.西北农林科技大学 2012
本文编号：3527673
【文章来源】：灌溉排水学报. 2019,38(06)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
集雨种植模式示意图1.3测定项目与方法1.3.1土壤含水率测定
玉米测定指标：行粒数、穗行数、千粒质量和产量。测定方法：在玉米成熟后，每个小区随机收获双行中的连续30穗，自然风干后室内考种，得行粒数、穗行数及千粒质量，计算产量。1.4计算方法土壤贮水量（mm）计算式为：W=Wi×Di×Hi×10/100，（1）式中：W为土壤贮水量（mm）；Wi为第i层土壤质量含水率（%）；Di为第i层土壤体积质量（g/cm3）；Hi为第i层土层厚度（cm）。作物生育期耗水量（mm）计算式为：ET=（W1-W2）+P+I，（2）式中：W1和W2分别为播种前和收获后测定0~200cm土壤贮水量（mm）；P为作物生育期的降水量（mm）；I为作物生育期灌溉水量（mm）。作物水分利用效率（kg/（hm2·mm））计算式为：WUE=Y/ET。（3）灌溉水利用效率（kg/（hm2·mm））计算式为：IUE=Y/I，（4）式中：Y单位面积的作物籽粒产量（kg/hm2）；ET为作物生育期耗水量（mm）；I为作物生育期灌溉水量（mm）。1.5数据分析数据采用SPSS24软件进行方差分析和显著性检验，方差分析多重比较用Duncan法（P<0.05）；绘图用Excel2016及SigmaPlot12.5软件。2结果与分析2.1作物生育期降雨特征2017年10月—2018年9月试验地降雨量见图2。由图2可知，冬小麦全生育期共降雨55次，降雨量为324.8mm，其中<5mm的降雨40次。夏玉米生育期共降雨41次，降雨量为441.3mm，其中<5mm的降雨23次。周年降雨次数96次，其中无效及微效降雨次数占总降雨次数的73.96%，对总降雨量的贡献率为1
8c18.74d21.16b21.47aIUE50.67d87.22a82.96b74.73c玉米季WUE17.21d19.97b20.21a18.97cIUE----周年WUE18.28d19.45c20.61a20.02bIUE104.67d212.28a188.38b164.90c2.5适宜垄沟配置的确定作物产量是种植者切实关心的问题，为确定适宜关中冬小麦-夏玉米二熟制灌区的集雨栽培模式，以作物产量、WUE为y，以沟宽为x（x值分别为0、40、60和80cm，其中0cm代表CK）进行回归分析，得到作物籽粒产量、WUE与沟宽的二次抛物线方程如图4所示。从图4可以看出，冬小麦季、夏玉米季及冬小麦-夏玉米周年而言，与垄沟集雨种植中其他处理相比，当垄沟配置为40cm∶60cm（R-F60）时，保证作物籽粒产量的同时满足WUE达到最高，实现农田土壤水分的高效利用。垄宽为40cm，沟宽为60cm（R-F60）这种集雨栽培模式适用于冬小麦-夏玉米二熟制种植体系，是该地区二熟制种植体系稳产高效节水的理想集雨栽培模式。（a）玉米季（b）小麦季（c）小麦-玉米周年图4不同处理作物产量和水分利用效率与沟宽关系3讨论研究[11-12]表明，垄沟集雨种植可以从时间和空间方面对农田土壤水分进行调控，通过秋季覆膜、田间起垄覆膜等方法抑制土壤水分无效蒸发，增加种植沟内土壤含水率。此外，垄沟集雨种植能够将无效及微效降雨充分收集[13]，供作物利用；前人[14]在研究中指出，垄沟集雨种植较传统平作相比，能显著增加土壤含水率，提高WUE。本研究发现，在冬小麦生长发育前期，有效降雨量较少，为保证冬小麦正常生长发育，于越冬期进行冬灌。此阶段，冬小麦生长缓慢，且根系分布较浅，蒸散量较低，土壤贮水量为生育期内最高；随着生
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同地膜覆盖对夏玉米产量及水分利用效率的影响[J]. 宗睿,马玉诏,高超,任玉洁,李全起. 灌溉排水学报. 2017(12)
[2]保墒措施和调亏灌溉对寒区春玉米生长及产量和水分利用效率的影响[J]. 熊建,王忠波,张忠学,吴林艳. 灌溉排水学报. 2018(02)
[3]覆膜耕作方式对河套灌区土壤水热效应及玉米产量的影响[J]. 齐智娟,冯浩,张体彬,周立峰. 农业工程学报. 2016(20)
[4]小麦/玉米套作及其相应单作群体棵间土壤蒸发规律[J]. 张春晖,吴普特,赵西宁. 灌溉排水学报. 2016(07)
[5]田间微集雨技术研究及应用[J]. 莫非,周宏,王建永,赵鸿,张恒嘉,吴姗,陈应龙,杨通,邓浩亮,Asfa Batool,王润元,Simon Nzou Nguluu,李凤民,熊友才. 农业工程学报. 2013(08)
[6]全膜双垄沟不同覆膜时期对玉米土壤水分和产量的影响[J]. 刘晓伟,何宝林,郭天文. 核农学报. 2012(03)
[7]寒旱区不同覆膜栽培模式对马铃薯产量的影响[J]. 聂战声,谢延林,王耀,孙小娟. 中国马铃薯. 2011(04)
[8]不同沟垄覆盖方式对冬小麦土壤水分及水分利用效率的影响[J]. 李儒,崔荣美,贾志宽,韩清芳,路文涛,侯贤清. 中国农业科学. 2011(16)
[9]田间微集雨种植方式及播种行距对小麦产量和水分利用效率的影响[J]. 崔欢虎,王娟玲,靖华,王裕智,马爱平,张红芳. 中国生态农业学报. 2009(05)
[10]旱地玉米抗旱覆膜方式研究[J]. 李尚中,樊廷录,王勇,唐小明,王立明. 核农学报. 2009(01)
博士论文
[1]黄土高原旱作地区径流农业的研究[D]. 樊廷录.西北农林科技大学 2002
硕士论文
[1]不同覆膜种植方式对冬小麦生理指标及产量的影响[D]. 张鹏.西北农林科技大学 2012
本文编号：3527673
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