雨養(yǎng)條件下冬小麥-夏玉米一體化保護(hù)性耕作技術(shù)效應(yīng)研究.pdf

1、本試驗(yàn)于2006～2007年在河南農(nóng)業(yè)大學(xué)科教園區(qū)進(jìn)行，采用冬小麥-夏玉米-體化兩熟種植方式，全生育期不進(jìn)行灌溉，在自然降雨條件下設(shè)置壟作覆蓋、壟作、平作覆蓋及平作四個(gè)處理，壟溝互換種植，對(duì)土壤水分、土壤呼吸、土壤溫度、容重及對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育、衰老、產(chǎn)量品質(zhì)進(jìn)行了研究。試驗(yàn)主要結(jié)論如下： 1.秸稈覆蓋處理有利于改善雨養(yǎng)旱農(nóng)區(qū)農(nóng)田土壤水分狀況，改變了水平和垂直方向上土壤水分分布，對(duì)提高土壤含水量具有明顯的效果。在O～100cm的土壤

2、水分測(cè)定中，不同處理對(duì)土壤水分垂直方向上的影響大致相同，小麥不同生育時(shí)期呈現(xiàn)“先升再降再升”的趨勢(shì)，玉米不同生育時(shí)期則出現(xiàn)“先降后升””的趨勢(shì)。不同處理對(duì)水分的影響在O～40cm差異顯著，隨著土層的加深差異減少。小麥生育前期，壟作覆蓋壟溝存在明顯的蓄水保水能力，拔節(jié)期土壤含水量均值壟作覆蓋壟溝最高為18.72，比平作高1.31％。但是在干旱的生育后期，壟作覆蓋處理由于增加土壤與外界的接觸表面積，而易散失表層水分，平作覆蓋更易保持土壤水分

3、。在小麥整個(gè)生育期間，平作覆蓋的土壤含水量均值最高為13.35％，比平作處理高出1. 85％，有較好的保水及蓄水的效果。在玉米整個(gè)生育期間，無(wú)論是水平還是垂直方向上，壟作覆蓋處理比傳統(tǒng)意義上的平作栽培方式節(jié)水效果明顯。土壤含水量均值比平作處理高3.06％。 2.小麥生育后期，單葉水分利用效率平作覆蓋處理值最大為2.86 μmol CO2/mmol·H2O，其次為壟作覆蓋處理為2.62 μmol CO2/mmol·H2O，平作處理

4、值最低為2.2μmol CO2/mmol·H2O，除秸桿覆蓋處理外，各處理之間差異達(dá)到極顯著水平。玉米生育后期，秸桿覆蓋處理可以明顯提高玉米后期穗位葉的光合作用、蒸騰速率，壟作覆蓋的水分利用效率最高，平作最低，差異極顯著。在產(chǎn)量水分利用效率上來(lái)看，平作覆蓋小麥的土壤水分利用效率最大為24.19 kg/mm·hm-2，平作最低為22.21 kg/mm·hm-2噸，玉米生育期，以壟作覆蓋處理的水分利用效率最高為2 8.91 kg/mm·hm

5、-2，比平作覆蓋(27.76 kg/mm·hm-2)增加3.98％，比壟作處理(25.54 kg/mm·hm-2)增加11.66％，比平作(24.48 kg/mm·hm-2)增加15.32％。 3.小麥從越冬期到灌漿期，不同處理的土壤呼吸值均以壟作覆蓋值最高，平作覆蓋次之，平作的值最小，平作處理與其它處理間均達(dá)到極顯著差異。灌漿期各處理土壤呼吸值達(dá)到最大，分別為4.95μmol·m-2·s-1、4.69 μmol·m-2·s-1

6、、4.4μmol·m-2·s-1、2.61 μmol·m-2·s-1。成熟期各處理間大小順序依次為：平作覆蓋處理>壟作覆蓋處理>壟作處理>平作處理，平作覆蓋與壟作覆蓋分別與其它兩個(gè)處理間達(dá)到極顯著差異。玉米不同生育時(shí)期壟作覆蓋處理土壤呼吸值均高于其它處理，平作處理的值最低，不同生育時(shí)期壟作覆蓋與平作均達(dá)到極顯著差異，不同處理在夏玉米抽雄吐絲期土壤呼吸值最高，成熟期最低。 土壤地溫日變化，平作處理的最大值出現(xiàn)在12:00左右，壟作

7、覆蓋與平作覆蓋處理的最大值向后延緩至14:00點(diǎn)左右。不同處理之間土壤地溫日變化與土壤呼吸日變化之間呈極顯著的正相關(guān)關(guān)系，其簡(jiǎn)單的回歸方程為Y=0.1704X-0.6372， R2=0.882”。 4.壟作及覆蓋栽培有利于植株個(gè)體發(fā)育，增強(qiáng)抗倒伏的能力。壟作覆蓋、平作覆蓋與傳統(tǒng)平作的各農(nóng)藝性狀指標(biāo)均達(dá)到顯著或極顯著差異。平作覆蓋的小麥在不同生育期株高、莖粗、單株干物質(zhì)重均最高，壟作覆蓋次之。夏玉米壟作覆蓋處理能提高玉米植株的株高

8、、莖粗、干物質(zhì)重，與其它處理間的值達(dá)到顯著或極顯著差異。不同處理的小麥葉面積指數(shù)迅速增加，抽穗期達(dá)到最高值后，葉面積指數(shù)逐漸降低，壟作覆蓋處理、平作覆蓋處理的下降幅度比平作處理小。不同處理的玉米葉面積指數(shù)在整個(gè)生育期都呈現(xiàn)出先增再減的趨勢(shì)。不同處理均在抽雄期前后達(dá)到最大值，壟作覆蓋與平作覆蓋與壟作、平作處理達(dá)到極顯著差異，從抽雄到成熟期，壟作與平作處理下降速度要明顯比其它兩個(gè)處理快。 平作覆蓋處理的小麥旗葉SOD酶活性一直最高，

9、壟作覆蓋次之，平作處理的值最低。而MDA含量平作覆蓋一直最低，平作的值最高，平作覆蓋處理細(xì)胞膜脂過(guò)氧化水平相對(duì)較低，質(zhì)膜受損程度較輕，可有效延緩旗葉衰老。壟作覆蓋處理可以提高玉米后期葉片SOD酶活性，MDA的值較低，有利于防止衰老。小麥抽穗期SPAD的值大小依次為平作覆蓋處理＞壟作覆蓋處理＞壟作處理＞平作處理。秸桿覆蓋處理與其它處理間差異達(dá)到顯著水平，生育后期平作覆蓋處理的下降速率比其它處理下降緩慢。灌漿后期，平作覆蓋處理、壟作覆蓋處理

10、與其它處理間達(dá)到極顯著差異。壟作覆蓋條件下玉米葉片葉綠素含量較其它處理高，下降速度慢，壟作覆蓋對(duì)延緩玉米葉片衰老和對(duì)維持葉片后期生理功能的效果。 5.小麥平作覆蓋的產(chǎn)量最高為6765.29 kg/hm2，與最低值平作之間相差1081.5 kg/hm2。平作處理的產(chǎn)量分別與其它處理之間達(dá)到極顯著差異。夏玉米壟作覆蓋處理明顯增加了穗粗、穗長(zhǎng)、行粒數(shù)，降低了禿尖長(zhǎng)。與其它處理間均達(dá)到極顯著差異。最終產(chǎn)量表現(xiàn)為：壟作覆蓋顯著高于其它處理

11、，比壟作、平作覆蓋、平作處理分別增產(chǎn)：10.26％、4.24％、13.34％。平作覆蓋處理明顯地提高了小麥籽粒的淀粉含量，壟作覆蓋處理淀粉含量次之，平作處理最低。不同處理間蛋白質(zhì)含量的高低順序依次為平作處理＞壟作處理＞壟作覆蓋處理＞平作覆蓋處理。平作覆蓋與壟作覆蓋處理降低了籽粒的蛋白質(zhì)含量。壟作覆蓋處理的玉米含油量最高，傳統(tǒng)的平作處理玉米含油量最低，處理間達(dá)到顯著差異。不同處理對(duì)蛋白質(zhì)含量影響不大，說(shuō)明不同保護(hù)性耕作方式對(duì)玉米蛋白質(zhì)的含