淺析不同耕作方式對小麥開花后旗葉水勢與葉綠素熒光參數日變化和水分利用效率的影響

馬軍

（安徽省亳州市利辛縣潘樓農技中心站安徽省利辛縣236724）

淺析不同耕作方式對小麥開花后旗葉水勢與葉綠素熒光參數日變化和水分利用效率的影響

馬軍

（安徽省亳州市利辛縣潘樓農技中心站安徽省利辛縣236724）

本文主要選取了2013～2015年小麥生長季作為研究時間段，選取了小麥品種眾麥998為試驗材料，測定灌水量的方法主要采用測墑補灌技術，本文主要研究翻耕、深松+旋耕、旋耕、條旋耕+深松、條旋耕對水分利用效率、葉綠素熒光參數日變化、小麥開花后旗葉水勢的影響，結果表明深松+條旋耕處理的水分利用效率最高，該方法的降水量和灌水量占階段耗水量的比例最低，土壤貯水消耗量及其占階段耗水量的比例最高。

水分利用效率；葉綠素熒光參數；耕作方式

引言

目前影響小麥產量的重要限制因素包括降水分布不均、灌溉水短缺等，傳統的鏵式犁翻耕在農村得到廣泛應用，但是其具有效益低、耗能多、水土流失嚴重等缺陷。為了有效改善農田的土壤水分情況，必須采取免耕、少耕措施，以提升水分的利用效率，增強小麥產量。但也有研究指出，長期執行免耕、少耕會加重土壤的緊實程度，對小麥的根系發展造成嚴重阻礙。可以通過加深耕層而不翻轉土壤、深松產疏松土壤等方式降低土壤緊實度，提升水分利用率。

1 試驗設計

筆者選取了一塊試驗田，從2013～2015年的小麥生長季進行試驗，其中選擇的試驗品種為高產中筋小麥眾麥998。共設置了五種耕作方式，分別是翻耕、深松+旋耕、旋耕、條旋耕+深松、條旋耕。拔節期和開花期灌水，設定灌水后0～140cm土層土壤相對含水量為拔節期70%和開花期75%[1]。2014～2015年生長季內對試驗田進行統一設置、統一處理，但是深松+旋耕與深松+條旋耕處理不再進行深松操作，從而可以為研究土壤在經歷過深松耕作后對水分利用效率的影響，另一方面還有利于降低機械作業的成本。

2 耕作方式

2.1 翻耕

將收割上來的秸稈全部搗碎，用作小麥種植的底肥。然后先用鏵式犁耕翻一遍，耕翻的深度在25cm左右，然后采用旋耕機進行兩遍旋耕，旋耕的深度在15cm左右，耕地完成后筑埂打畦，機播下種。

2.2 深松+旋耕

在耕種前，先將收上來的玉米秸稈搗碎撒在田地里用作底肥，然后選用ZS-108型號的振動深松機進行一遍深松，大致的深度在38cm左右，完成后再用旋耕機進行兩遍旋耕，深度在15cm左右，最后再耙地兩遍，完成后筑埂打畦，機播下種[2]。

2.3 旋耕

在耕種前，先將收上來的玉米秸稈搗碎撒在田地里用作底肥，然后用旋耕機進行兩遍旋耕，深度在15cm左右，完成后再耙地兩遍，完成后筑埂打畦，機播下種。

2.4 深松+旋耕

在耕種前，先將收上來的玉米秸稈搗碎撒在田地里用作底肥，然后選用ZS-108型號的振動深松機進行一遍深松，大致的深度在38cm左右，然后用2BLMFS-8-4-3型多功能貼茬播種機一次性完成播種行旋耕，深度大致在15cm左右，然后再進行播種、起畦作業。

2.5 條旋耕

在耕種前，先將收上來的玉米秸稈搗碎撒在田地里用作底肥，然后用2BLMFS-8-4-3型多功能貼茬播種機一次性完成播種行旋耕，深度大致在15cm左右，然后再進行播種、起畦作業。具體的行距設置為32cm+18cm，具體的播種行寬為18cm，旋耕的總面積為36%。

3 測定方式

3.1 旗葉水勢與葉綠素熒光參數的測定

研究的目的是為了測定不同耕作方式對小麥旗葉水勢和葉綠素熒光參數的變化影響，僅在2014～2015年進行相關測定。采用Psypro型露點水勢測量系統對旗葉水勢日變化進行測定時間為6：00、9：00、12：00、15：00和18：00[3]。采用FMS-2型熒光儀對旗葉葉綠素熒光參數日變化進行測定，具體的時間點定為每日的8：00、10：00、12：00、14：00和16：00。需要注意選取生長一致且受光方向相同的旗葉，測定的具體參數包括實際光學效率、最大光化學效率、可變熒光、最大熒光、初始熒光。

3.2 土壤含水量設計

小麥的生長期通常分為成熟期、開花期、拔節期與播種前，可以用土鉆從土層中提取樣品，用高溫進行烘干，經過前后比較計算出含水量。進行灌水作業時，第一步要測定土壤的相對含水量，然后計算出適宜的灌水量，最后按計算出的水量進行灌溉。

4 結果分析

4.1 開花后小麥不同來源水分利用

麥開花至成熟階段分析，耗水量最高的耕種方式是深松+條旋耕，這說明在小麥開花至成熟期間采用深松+條旋耕方式可以充分利用水資源，并且該種耕種模式的土壤貯水消耗量也最高。相比于其他方式，深松+條旋耕對灌水量及降水量的處理也明顯偏低，這表明改種方法加速了小麥對土壤貯水的消耗[4]。此外，翻耕處理的灌水量最高，不利于小麥節水。而條旋耕階段的土壤貯水、灌水量及階段耗水量最低，有利于小麥對降水的利用。

4.2 開花后旗葉水勢日變化

長開花后，小麥旗葉水勢在1d之內會呈現出下降再升高的趨勢，而相比于其他耕種方式，深松+旋耕與深松+條旋耕對旗葉水勢的處理效果更好，這表明在小麥灌漿中后期采用深松方式有利于改善小麥的水分條件，促使旗葉水勢始終保持在一個相對較高水平。相比于翻耕，旋耕與條旋耕水水勢的處理較差，這說明旋耕與條旋耕不利于提升小麥在灌漿中后期的旗葉水勢，具體詳見圖1。

圖1 不同耕種方式對小麥旗葉水勢的影響

4.3 全生育期耗水量、籽粒產量和水分利用效率

在水分利用效率方面，深松與條旋耕的成效最好，但其對籽粒產量則與其他耕種方式無有差異。在全生育期耗水量方面，旋耕+深松的處理方式明顯優于其他幾種耕種方式，這說明深松+旋耕有利于改善小麥的耗水特性，可以實現節水高產的目標，同時也滿足可持續發展的必然要求。相比于翻耕、旋耕、條旋耕，深松+條旋耕處理對水分利用效率、籽粒產量、全生育期耗水量的處理效果明顯更優，這說明深松有利于提升水分利用效率與籽粒產量，還有利于促進小麥對水分的利用效率[5]。相比于其他耕種模式，旋耕與條旋耕對水分的利用效率、籽粒產量、全生育期耗水量的效果較差，其中條旋耕處于最低水平，說明此種耕種方式不利于提升水分利用效率與籽粒產量。

5 討論

少耕、免耕相比于傳統耕種模式，有利于增加土壤水含量、改善土壤結構。據相關研究表明，增強深層土壤的水分利用效率，可以提升灌溉水利用效率與水分利用效率，使小麥生育后期的供水能力大大增加。深松具有增強對降水的蓄納能力，可以促進作物根系對深層土壤水分的消耗。其余旋耕、條旋耕搭配使用，有利于小麥根系更好的吸收深層土壤貯水。水分是影響小麥生長后期葉片生理活性的重要因素，光合持續期的長短是影響小麥產量的重要生理基礎，葉片水勢是反映小麥植株水分狀況的重要指標之一，在旱作條件下，少耕、免耕方式有利于改善土壤水分條件，從未增強旗葉在灌漿后期的光合能力土壤水分狀況對小麥旗葉葉綠素熒光參數具有重要影響，當出現水分缺乏的情況時，旗葉實際光化學效率與最大光化學效率均會呈現出下降趨勢。

6 結語

深松+條旋耕處理的水分利用效率最高，該方法的降水量和灌水量占階段耗水量的比例最低，土壤貯水消耗量及其占階段耗水量的比例最高。這說明深松有利于保持實際光化學效率、最大光化學效率及旗葉水勢。旋耕和旋耕處理的葉綠素熒光參數日變化和水分利用效率均低于翻耕處理，條旋耕最低，對小麥產量的增長效果差。因此，在遵循高產節水的原則下，最優的耕種方式為深松+條旋耕耕種模式。

[1]褚鵬飛，于振文，王東，張永麗，石玉.耕作方式對小麥開花后旗葉水勢與葉綠素熒光參數日變化和水分利用效率的影響[J].作物學報，2012，06：1051～1061.

[2]王健波，嚴昌榮，劉恩科，陳保青，張恒恒.長期免耕覆蓋對旱地冬小麥旗葉光合特性及干物質積累與轉運的影響[J].植物營養與肥料學報，2015，02：296～305.

[3]侯賢清，賈志寬，韓清芳，王維，丁瑞霞，聶俊峰，李永平.輪耕對寧南旱區冬小麥花后旗葉光合性能及產量的影響[J].中國農業科學，2011，15：3108～3117.

[4]王克鵬，張仁陟，董博，謝軍紅.長期保護性耕作對黃土高原旱地土壤水分及作物葉水勢的影響[J].生態學報，2014，13：3752～3761.

[5]徐學欣，王東.微噴補灌對冬小麥旗葉衰老和光合特性及產量和水分利用效率的影響[J].中國農業科學，2016，14：2675～2686.

S512.1

A

1004-7344（2016）30-0217-02

2016-10-7