集雨種植模式對小麥-玉米周年農(nóng)田土壤水分及作物產(chǎn)量的影響
發(fā)布時間:2021-12-02 03:51
【目的】針對關(guān)中地區(qū)冬小麥-夏玉米周年的生產(chǎn)特點(diǎn),將壟溝集雨種植技術(shù)應(yīng)用于作物周年生產(chǎn),以期為冬小麥-夏玉米周年生產(chǎn)體系種植模式的改良提供依據(jù)!痉椒ā恳晕鬓r(nóng)979、鄭單958為試驗(yàn)材料,設(shè)傳統(tǒng)平作(CK)、壟溝配置為40 cm∶40 cm(R-F40)、40 cm∶60 cm(R-F60)、40 cm∶80 cm(R-F80)4個處理,探討冬小麥-夏玉米周年生產(chǎn)條件下不同壟溝配置方式對農(nóng)田土壤水分及作物產(chǎn)量的影響!窘Y(jié)果】小麥季R-F60和R-F80處理水分利用效率(WUE)增加;壟溝集雨各處理小麥籽粒產(chǎn)量隨種植溝寬度增加呈上升趨勢,其中R-F60、R-F80處理較CK僅減產(chǎn)1.75%、1.67%;集雨各處理灌溉水利用效率(IUE)顯著提高,并隨種植溝寬度增加增幅減小。在玉米季,集雨各處理WUE、產(chǎn)量顯著提高,且隨著種植溝變寬呈先增后降趨勢。小麥-玉米周年WUE、產(chǎn)量顯著增加,其中以壟溝配置為40 cm∶60 cm(R-F60)處理增幅最大,分別較CK增加12.75%、7.98%!窘Y(jié)論】壟溝集雨種植技術(shù)是調(diào)控作物高效節(jié)水的可行途徑,其中R-F60處理是優(yōu)化該地區(qū)冬小麥-夏玉米二熟制...
【文章來源】:灌溉排水學(xué)報. 2019,38(06)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
集雨種植模式示意圖1.3測定項目與方法1.3.1土壤含水率測定
玉米測定指標(biāo):行粒數(shù)、穗行數(shù)、千粒質(zhì)量和產(chǎn)量。測定方法:在玉米成熟后,每個小區(qū)隨機(jī)收獲雙行中的連續(xù)30穗,自然風(fēng)干后室內(nèi)考種,得行粒數(shù)、穗行數(shù)及千粒質(zhì)量,計算產(chǎn)量。1.4計算方法土壤貯水量(mm)計算式為:W=Wi×Di×Hi×10/100,(1)式中:W為土壤貯水量(mm);Wi為第i層土壤質(zhì)量含水率(%);Di為第i層土壤體積質(zhì)量(g/cm3);Hi為第i層土層厚度(cm)。作物生育期耗水量(mm)計算式為:ET=(W1-W2)+P+I,(2)式中:W1和W2分別為播種前和收獲后測定0~200cm土壤貯水量(mm);P為作物生育期的降水量(mm);I為作物生育期灌溉水量(mm)。作物水分利用效率(kg/(hm2·mm))計算式為:WUE=Y/ET。(3)灌溉水利用效率(kg/(hm2·mm))計算式為:IUE=Y/I,(4)式中:Y單位面積的作物籽粒產(chǎn)量(kg/hm2);ET為作物生育期耗水量(mm);I為作物生育期灌溉水量(mm)。1.5數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)采用SPSS24軟件進(jìn)行方差分析和顯著性檢驗(yàn),方差分析多重比較用Duncan法(P<0.05);繪圖用Excel2016及SigmaPlot12.5軟件。2結(jié)果與分析2.1作物生育期降雨特征2017年10月—2018年9月試驗(yàn)地降雨量見圖2。由圖2可知,冬小麥全生育期共降雨55次,降雨量為324.8mm,其中<5mm的降雨40次。夏玉米生育期共降雨41次,降雨量為441.3mm,其中<5mm的降雨23次。周年降雨次數(shù)96次,其中無效及微效降雨次數(shù)占總降雨次數(shù)的73.96%,對總降雨量的貢獻(xiàn)率為1
8c18.74d21.16b21.47aIUE50.67d87.22a82.96b74.73c玉米季W(wǎng)UE17.21d19.97b20.21a18.97cIUE----周年WUE18.28d19.45c20.61a20.02bIUE104.67d212.28a188.38b164.90c2.5適宜壟溝配置的確定作物產(chǎn)量是種植者切實(shí)關(guān)心的問題,為確定適宜關(guān)中冬小麥-夏玉米二熟制灌區(qū)的集雨栽培模式,以作物產(chǎn)量、WUE為y,以溝寬為x(x值分別為0、40、60和80cm,其中0cm代表CK)進(jìn)行回歸分析,得到作物籽粒產(chǎn)量、WUE與溝寬的二次拋物線方程如圖4所示。從圖4可以看出,冬小麥季、夏玉米季及冬小麥-夏玉米周年而言,與壟溝集雨種植中其他處理相比,當(dāng)壟溝配置為40cm∶60cm(R-F60)時,保證作物籽粒產(chǎn)量的同時滿足WUE達(dá)到最高,實(shí)現(xiàn)農(nóng)田土壤水分的高效利用。壟寬為40cm,溝寬為60cm(R-F60)這種集雨栽培模式適用于冬小麥-夏玉米二熟制種植體系,是該地區(qū)二熟制種植體系穩(wěn)產(chǎn)高效節(jié)水的理想集雨栽培模式。(a)玉米季(b)小麥季(c)小麥-玉米周年圖4不同處理作物產(chǎn)量和水分利用效率與溝寬關(guān)系3討論研究[11-12]表明,壟溝集雨種植可以從時間和空間方面對農(nóng)田土壤水分進(jìn)行調(diào)控,通過秋季覆膜、田間起壟覆膜等方法抑制土壤水分無效蒸發(fā),增加種植溝內(nèi)土壤含水率。此外,壟溝集雨種植能夠?qū)o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,壟溝集雨種植較傳統(tǒng)平作相比,能顯著增加土壤含水率,提高WUE。本研究發(fā)現(xiàn),在冬小麥生長發(fā)育前期,有效降雨量較少,為保證冬小麥正常生長發(fā)育,于越冬期進(jìn)行冬灌。此階段,冬小麥生長緩慢,且根系分布較淺,蒸散量較低,土壤貯水量為生育期內(nèi)最高;隨著生
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]不同地膜覆蓋對夏玉米產(chǎn)量及水分利用效率的影響[J]. 宗睿,馬玉詔,高超,任玉潔,李全起. 灌溉排水學(xué)報. 2017(12)
[2]保墑措施和調(diào)虧灌溉對寒區(qū)春玉米生長及產(chǎn)量和水分利用效率的影響[J]. 熊建,王忠波,張忠學(xué),吳林艷. 灌溉排水學(xué)報. 2018(02)
[3]覆膜耕作方式對河套灌區(qū)土壤水熱效應(yīng)及玉米產(chǎn)量的影響[J]. 齊智娟,馮浩,張體彬,周立峰. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2016(20)
[4]小麥/玉米套作及其相應(yīng)單作群體棵間土壤蒸發(fā)規(guī)律[J]. 張春暉,吳普特,趙西寧. 灌溉排水學(xué)報. 2016(07)
[5]田間微集雨技術(shù)研究及應(yīng)用[J]. 莫非,周宏,王建永,趙鴻,張恒嘉,吳姍,陳應(yīng)龍,楊通,鄧浩亮,Asfa Batool,王潤元,Simon Nzou Nguluu,李鳳民,熊友才. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2013(08)
[6]全膜雙壟溝不同覆膜時期對玉米土壤水分和產(chǎn)量的影響[J]. 劉曉偉,何寶林,郭天文. 核農(nóng)學(xué)報. 2012(03)
[7]寒旱區(qū)不同覆膜栽培模式對馬鈴薯產(chǎn)量的影響[J]. 聶戰(zhàn)聲,謝延林,王耀,孫小娟. 中國馬鈴薯. 2011(04)
[8]不同溝壟覆蓋方式對冬小麥土壤水分及水分利用效率的影響[J]. 李儒,崔榮美,賈志寬,韓清芳,路文濤,侯賢清. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2011(16)
[9]田間微集雨種植方式及播種行距對小麥產(chǎn)量和水分利用效率的影響[J]. 崔歡虎,王娟玲,靖華,王裕智,馬愛平,張紅芳. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報. 2009(05)
[10]旱地玉米抗旱覆膜方式研究[J]. 李尚中,樊廷錄,王勇,唐小明,王立明. 核農(nóng)學(xué)報. 2009(01)
博士論文
[1]黃土高原旱作地區(qū)徑流農(nóng)業(yè)的研究[D]. 樊廷錄.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2002
碩士論文
[1]不同覆膜種植方式對冬小麥生理指標(biāo)及產(chǎn)量的影響[D]. 張鵬.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2012
本文編號:3527673
【文章來源】:灌溉排水學(xué)報. 2019,38(06)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
集雨種植模式示意圖1.3測定項目與方法1.3.1土壤含水率測定
玉米測定指標(biāo):行粒數(shù)、穗行數(shù)、千粒質(zhì)量和產(chǎn)量。測定方法:在玉米成熟后,每個小區(qū)隨機(jī)收獲雙行中的連續(xù)30穗,自然風(fēng)干后室內(nèi)考種,得行粒數(shù)、穗行數(shù)及千粒質(zhì)量,計算產(chǎn)量。1.4計算方法土壤貯水量(mm)計算式為:W=Wi×Di×Hi×10/100,(1)式中:W為土壤貯水量(mm);Wi為第i層土壤質(zhì)量含水率(%);Di為第i層土壤體積質(zhì)量(g/cm3);Hi為第i層土層厚度(cm)。作物生育期耗水量(mm)計算式為:ET=(W1-W2)+P+I,(2)式中:W1和W2分別為播種前和收獲后測定0~200cm土壤貯水量(mm);P為作物生育期的降水量(mm);I為作物生育期灌溉水量(mm)。作物水分利用效率(kg/(hm2·mm))計算式為:WUE=Y/ET。(3)灌溉水利用效率(kg/(hm2·mm))計算式為:IUE=Y/I,(4)式中:Y單位面積的作物籽粒產(chǎn)量(kg/hm2);ET為作物生育期耗水量(mm);I為作物生育期灌溉水量(mm)。1.5數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)采用SPSS24軟件進(jìn)行方差分析和顯著性檢驗(yàn),方差分析多重比較用Duncan法(P<0.05);繪圖用Excel2016及SigmaPlot12.5軟件。2結(jié)果與分析2.1作物生育期降雨特征2017年10月—2018年9月試驗(yàn)地降雨量見圖2。由圖2可知,冬小麥全生育期共降雨55次,降雨量為324.8mm,其中<5mm的降雨40次。夏玉米生育期共降雨41次,降雨量為441.3mm,其中<5mm的降雨23次。周年降雨次數(shù)96次,其中無效及微效降雨次數(shù)占總降雨次數(shù)的73.96%,對總降雨量的貢獻(xiàn)率為1
8c18.74d21.16b21.47aIUE50.67d87.22a82.96b74.73c玉米季W(wǎng)UE17.21d19.97b20.21a18.97cIUE----周年WUE18.28d19.45c20.61a20.02bIUE104.67d212.28a188.38b164.90c2.5適宜壟溝配置的確定作物產(chǎn)量是種植者切實(shí)關(guān)心的問題,為確定適宜關(guān)中冬小麥-夏玉米二熟制灌區(qū)的集雨栽培模式,以作物產(chǎn)量、WUE為y,以溝寬為x(x值分別為0、40、60和80cm,其中0cm代表CK)進(jìn)行回歸分析,得到作物籽粒產(chǎn)量、WUE與溝寬的二次拋物線方程如圖4所示。從圖4可以看出,冬小麥季、夏玉米季及冬小麥-夏玉米周年而言,與壟溝集雨種植中其他處理相比,當(dāng)壟溝配置為40cm∶60cm(R-F60)時,保證作物籽粒產(chǎn)量的同時滿足WUE達(dá)到最高,實(shí)現(xiàn)農(nóng)田土壤水分的高效利用。壟寬為40cm,溝寬為60cm(R-F60)這種集雨栽培模式適用于冬小麥-夏玉米二熟制種植體系,是該地區(qū)二熟制種植體系穩(wěn)產(chǎn)高效節(jié)水的理想集雨栽培模式。(a)玉米季(b)小麥季(c)小麥-玉米周年圖4不同處理作物產(chǎn)量和水分利用效率與溝寬關(guān)系3討論研究[11-12]表明,壟溝集雨種植可以從時間和空間方面對農(nóng)田土壤水分進(jìn)行調(diào)控,通過秋季覆膜、田間起壟覆膜等方法抑制土壤水分無效蒸發(fā),增加種植溝內(nèi)土壤含水率。此外,壟溝集雨種植能夠?qū)o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,壟溝集雨種植較傳統(tǒng)平作相比,能顯著增加土壤含水率,提高WUE。本研究發(fā)現(xiàn),在冬小麥生長發(fā)育前期,有效降雨量較少,為保證冬小麥正常生長發(fā)育,于越冬期進(jìn)行冬灌。此階段,冬小麥生長緩慢,且根系分布較淺,蒸散量較低,土壤貯水量為生育期內(nèi)最高;隨著生
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]不同地膜覆蓋對夏玉米產(chǎn)量及水分利用效率的影響[J]. 宗睿,馬玉詔,高超,任玉潔,李全起. 灌溉排水學(xué)報. 2017(12)
[2]保墑措施和調(diào)虧灌溉對寒區(qū)春玉米生長及產(chǎn)量和水分利用效率的影響[J]. 熊建,王忠波,張忠學(xué),吳林艷. 灌溉排水學(xué)報. 2018(02)
[3]覆膜耕作方式對河套灌區(qū)土壤水熱效應(yīng)及玉米產(chǎn)量的影響[J]. 齊智娟,馮浩,張體彬,周立峰. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2016(20)
[4]小麥/玉米套作及其相應(yīng)單作群體棵間土壤蒸發(fā)規(guī)律[J]. 張春暉,吳普特,趙西寧. 灌溉排水學(xué)報. 2016(07)
[5]田間微集雨技術(shù)研究及應(yīng)用[J]. 莫非,周宏,王建永,趙鴻,張恒嘉,吳姍,陳應(yīng)龍,楊通,鄧浩亮,Asfa Batool,王潤元,Simon Nzou Nguluu,李鳳民,熊友才. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2013(08)
[6]全膜雙壟溝不同覆膜時期對玉米土壤水分和產(chǎn)量的影響[J]. 劉曉偉,何寶林,郭天文. 核農(nóng)學(xué)報. 2012(03)
[7]寒旱區(qū)不同覆膜栽培模式對馬鈴薯產(chǎn)量的影響[J]. 聶戰(zhàn)聲,謝延林,王耀,孫小娟. 中國馬鈴薯. 2011(04)
[8]不同溝壟覆蓋方式對冬小麥土壤水分及水分利用效率的影響[J]. 李儒,崔榮美,賈志寬,韓清芳,路文濤,侯賢清. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2011(16)
[9]田間微集雨種植方式及播種行距對小麥產(chǎn)量和水分利用效率的影響[J]. 崔歡虎,王娟玲,靖華,王裕智,馬愛平,張紅芳. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報. 2009(05)
[10]旱地玉米抗旱覆膜方式研究[J]. 李尚中,樊廷錄,王勇,唐小明,王立明. 核農(nóng)學(xué)報. 2009(01)
博士論文
[1]黃土高原旱作地區(qū)徑流農(nóng)業(yè)的研究[D]. 樊廷錄.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2002
碩士論文
[1]不同覆膜種植方式對冬小麥生理指標(biāo)及產(chǎn)量的影響[D]. 張鵬.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2012
本文編號:3527673
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