旱地小麥休閑期深翻覆蓋對幼苗生長特性的影響及施氮量的調(diào)控效應(yīng)

溫斐斐，孫敏，任愛霞，趙紅梅，李 光，高志強(qiáng)

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，山西 太谷 030801）

小麥?zhǔn)巧轿魇≈饕Z食作物之一，其播種面積約占全省糧食作物總面積的1/3，而旱地小麥又占小麥總面積的70%左右[1]。干旱一直是影響小麥生產(chǎn)的最主要非生物脅迫因素，有限水資源的高效利用是干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨的主要課題。前人在旱地小麥蓄水保墑方面進(jìn)行了大量研究[2-7]。景蕊蓮等[2-3]研究了不同覆蓋栽培模式下旱地小麥土壤水分的變化，結(jié)果表明，覆膜處理主要影響旱地小麥生長前期的土壤水分含量，且較未覆膜0～80cm土層蓄水較多，具有較好的蓄水保墑效果。劉定輝等[4-5]對旱區(qū)小麥的覆蓋栽培技術(shù)進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，覆蓋栽培不僅能保持土壤水分，還能促進(jìn)作物對土壤深層水分的利用，提高水分利用率，具有顯著的節(jié)水抗旱作用。馮百利等[6]在對小麥地膜覆蓋栽培技術(shù)的闡述中指出，地膜覆蓋大大削弱了土壤蒸發(fā)面與大氣之間的水分交換，使土壤水分絕大部分只能在地表與地膜之間狹小的空間內(nèi)蒸發(fā)、凝結(jié)并附著在地膜的下表面，然后降落在膜內(nèi)的土壤上，具有明顯的保墑、提墑及穩(wěn)定土壤水分的效果。但前人研究的重點(diǎn)多在生育期，山西省60%的降雨集中在休閑期（7—9月），其是土壤水分補(bǔ)充、恢復(fù)期，此期土壤存儲(chǔ)的水量，決定著旱地小麥播前底墑的豐歉，是影響旱地小麥產(chǎn)量波動(dòng)的重要因素。

本試驗(yàn)于前茬小麥?zhǔn)斋@后30d進(jìn)行不同覆蓋方式及配套施氮量的研究，旨在為旱地小麥蓄水保墑技術(shù)提供新途徑，并為建立其配套施肥技術(shù)提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2011年在山西農(nóng)業(yè)大學(xué)聞喜試驗(yàn)基地邱家?guī)X村進(jìn)行。試驗(yàn)地為夏閑地。7月14日測得土壤基礎(chǔ)肥力：有機(jī)質(zhì)8.65g/kg，全氮0.74g/kg，堿解氮32.93 mg/kg，速效磷2.08 mg/kg。

試驗(yàn)采用二因素裂區(qū)設(shè)計(jì)，在前茬小麥?zhǔn)斋@后30d進(jìn)行深翻+深施有機(jī)肥后，立即實(shí)施覆蓋試驗(yàn)，以不同覆蓋方式為主區(qū)，設(shè)不起壟覆蓋（膜距 60cm，膜寬 60cm，C1）、起壟覆蓋（壟距40cm，壟寬 40cm，壟高 10cm，C2）、全膜覆蓋（C3）、不覆蓋（C4）4個(gè)水平；以施氮量為副區(qū)，設(shè)150（LN），225（HN）kg/hm2共2 個(gè)水平。共 8 個(gè)處理，3次重復(fù)，小區(qū)面積3 m×30m。10月1日進(jìn)行播種，基施氮、磷、鉀肥，其中，P2O5150kg/hm2，K2O 150kg/hm2，休閑期施有機(jī)肥1500 kg/hm2。基本苗為225萬株/hm2，常規(guī)管理。

1.2 取樣及測定方法

播前、越冬期均采用烘干法測定0～60cm（每20cm為一土層）土壤水分含量，土壤蓄水量（mm）＝（（濕土質(zhì)量－烘干土質(zhì)量）/烘干土質(zhì)量×100%）×土層厚度×土層容重。

越冬期取20株幼苗，測定單株農(nóng)藝性狀及干物質(zhì)量，并采用α-萘胺法測定根系活力[8]；取10張葉片采用蒽酮硫酸法測定植株可溶性糖含量[8]；將植株樣本烘干后磨碎，用H2SO4-H2O2-靛酚藍(lán)比色法測定植株含氮率。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2003處理數(shù)據(jù)和作圖，用SAS9.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 休閑期覆蓋對0～60cm土壤蓄水量的影響及施氮量的調(diào)控效應(yīng)

從圖1可以看出，旱地小麥休閑期深翻、深施有機(jī)肥后，起壟覆蓋可提高越冬期0～60cm土壤蓄水量，且在高氮（HN）條件下與其他處理間差異均達(dá)到顯著水平；低氮（LN）條件下，與不起壟覆蓋、不覆蓋處理間差異顯著。增加施氮量，可增加起壟覆蓋、全膜覆蓋、不覆蓋條件下0～60cm土壤蓄水量，且在起壟覆蓋條件下達(dá)到顯著水平。

2.2 休閑期覆蓋對越冬期單株農(nóng)藝性狀的影響及施氮量的調(diào)控效應(yīng)

由表1可知，旱地小麥休閑期深翻、深施有機(jī)肥后，LN條件下，全膜覆蓋可顯著增加株高，起壟覆蓋可提高單株葉面積和單株干物質(zhì)量，且單株葉面積與其他處理間差異顯著；HN條件下，起壟覆蓋可顯著增加株高、分蘗數(shù)、單株葉面積，可增加單株干物質(zhì)量。由表1還可知，增加施氮量，不起壟覆蓋條件下可增加主莖葉齡、單株葉面積，且主莖葉齡達(dá)到顯著水平；起壟覆蓋條件下可增加株高、分蘗數(shù)、主莖葉齡、單株葉面積、單株干物質(zhì)量，且株高、單株葉面積、單株干物質(zhì)量達(dá)到顯著水平；全膜覆蓋可增加分蘗數(shù)、主莖葉齡、單株葉面積、單株干物質(zhì)量，且單株葉面積、單株干物質(zhì)量達(dá)到顯著水平；不覆蓋可增加株高、單株葉面積，且株高達(dá)到顯著水平。

表1 休閑期覆蓋對越冬期單株農(nóng)藝性狀的影響及施氮量的調(diào)控效應(yīng)

2.3 休閑期覆蓋對越冬期幼苗根系活力的影響及施氮量的調(diào)控效應(yīng)

從圖2可以看出，旱地小麥休閑期深翻、深施有機(jī)肥后，起壟覆蓋可增加越冬期幼苗根系活力，且LN條件下與不覆蓋處理間差異顯著，HN條件下與不起壟覆蓋、不覆蓋處理間差異顯著。增加施氮量，可提高起壟覆蓋、全膜覆蓋條件下根系活力，且在全膜覆蓋條件下達(dá)到顯著水平；可降低不起壟覆蓋、不覆蓋條件下根系活力，且在不起壟覆蓋條件下達(dá)到顯著水平。

2.4 休閑期覆蓋對越冬期幼苗葉片可溶性糖含量的影響及施氮量的調(diào)控效應(yīng)

從圖3可以看出，越冬期植株可溶性糖含量以不覆蓋處理顯著最高，不起壟覆蓋處理居中，起壟覆蓋、全膜覆蓋處理顯著較低，但起壟覆蓋和全膜覆蓋處理間差異不顯著。增加施氮量，可增加可溶性糖含量，且在全膜覆蓋條件下達(dá)到顯著水平。

2.5 休閑期覆蓋對越冬期含氮率的影響及施氮量的調(diào)控效應(yīng)

從圖4可以看出，越冬期植株含氮率，在LN條件下，以全膜覆蓋、不覆蓋較高，不起壟覆蓋居中，以起壟覆蓋最低；在HN條件下，不起壟覆蓋、起壟覆蓋、全膜覆蓋的植株含氮率與不覆蓋顯著增加，但這3個(gè)處理之間差異不顯著。增加施氮量，植株含氮率在不起壟覆蓋、起壟覆蓋條件下均顯著地增加，在不覆蓋條件下顯著降低。

由圖5可知，越冬期植株氮素積累量，在LN條件下，以全膜覆蓋最高，不覆蓋居中，不起壟覆蓋、起壟覆蓋較低；HN條件下，以全膜覆蓋處理最高，其次為起壟覆蓋，再次為不起壟覆蓋，不覆蓋最低，且各處理間差異顯著。增加施氮量，植株氮素積累量在起壟覆蓋、全膜覆蓋條件下顯著增加，不起壟覆蓋、不覆蓋條件下顯著降低。

3 結(jié)論與討論

王彩絨等[9]研究結(jié)果表明，冬小麥返青時(shí)各處理0～100cm土層覆膜較未覆膜可多保蓄水6.5 mm。趙燮京等[10]研究結(jié)果表明，不同覆蓋栽培措施中，以全膜覆蓋的保水和增產(chǎn)效果最好。本研究表明，無論HN還是LN條件下，休閑期深翻+起壟覆蓋處理均可顯著增加旱地小麥越冬期0～60cm土壤蓄水量，這與前人研究結(jié)果一致。

劉榮根等[11]對不同施氮量及分配對小麥生長發(fā)育和產(chǎn)量的影響進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，施用氮素促進(jìn)了分蘗，提高了小麥群體質(zhì)量。任愛霞等[5]研究結(jié)果表明，滲水地膜覆蓋和液態(tài)地膜可提高越冬期幼苗株高、分蘗數(shù)、主莖葉齡和單株干物質(zhì)量。本研究結(jié)果表明，休閑期深翻+起壟覆蓋可顯著增加HN條件下越冬期株高、分蘗數(shù)、單株葉面積和單株干物質(zhì)量，且LN條件下單株葉面積與其他處理間差異顯著。這與前人研究結(jié)果一致。

李鳳民等[12]研究表明，覆膜不僅有利于促進(jìn)根系早期生長，增加根長、根數(shù)和根質(zhì)量，改善根系在土壤中的分布，還能增加根系活性。李生秀等[13]研究表明，地膜覆蓋能顯著增加冬小麥根系對氮素的吸收能力。薛崧等[14]研究表明，旱地小麥播前一次性施氮肥能增大可溶性糖含量，且在不同氮素水平下呈正比關(guān)系。本研究結(jié)果表明，旱地小麥休閑期深翻＋起壟覆蓋提高了越冬期幼苗初生根數(shù)、次生根數(shù)及根系活力，降低了葉片可溶性糖含量和氮素積累量；增加施氮量可提高起壟覆蓋、全膜覆蓋條件下根系活力和氮素積累量。可能是由于在覆蓋條件下，有效蓄納了降水并減少了無效蒸發(fā)，提高了土壤水分利用率，在旱地小麥越冬期，蓄保在土壤中的水分有效緩解了由于冬季所造成的干旱脅迫，降低了可溶性糖含量。

總之，旱地小麥休閑期深翻+起壟覆蓋+高氮有利于提高越冬期0～60cm土壤蓄水量，增加越冬期株高、分蘗數(shù)、主莖葉齡、初生根數(shù)、次生根數(shù)及根系活力，降低越冬期葉片可溶性糖含量，從而促進(jìn)旱地小麥幼苗生長。

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