壟作對旱地甘藍水分利用及產量的影響

張偉，張冬梅，韓彥龍，劉化濤，趙聰，姜春霞，張小寧

（山西省農業科學院旱地農業研究中心，山西太原030031）

壟作對旱地甘藍水分利用及產量的影響

張偉，張冬梅，韓彥龍，劉化濤，趙聰，姜春霞，張小寧

（山西省農業科學院旱地農業研究中心，山西太原030031）

通過2 a大田試驗，對不同壟作方式下旱地甘藍土壤水分含量、植株性狀、產量以及水分利用效率進行研究。結果表明，各處理條件下，土壤0～40 cm土層土壤含水量變化幅度大于40～160 cm土層，壟作條件下土壤各層含水量變化幅度小于平作方式；3行壟處理的甘藍產量較平作產量高出4.46%～9.09%，且水分利用效率在2 a試驗中均為最高。

旱地甘藍；壟作；水分利用；產量

蔬菜已經成為人們日常生活中必不可少的食物，也是農民增收的重要來源。我國蔬菜產量為世界第1，蔬菜生產已成為我國經濟發展的重要支柱[1-2]。而我國北方地區十年九旱，在耕地面積不斷減少的情況下，傳統地區蔬菜生產并不能滿足人民群眾對蔬菜的需求，因此，充分利用旱作農業地區光、熱、降雨等自然資源，大力開發旱地蔬菜生產是解決蔬菜供需矛盾的重要途徑。旱地蔬菜逐漸成為當地農民增收的重要來源[3]。結球甘藍是我國普遍栽培的一種十字花科蕓薹屬蔬菜作物，在我國周年蔬菜生產中占有重要地位[4-5]。目前，對于旱地甘藍高產栽培方面的研究很少。生態條件、栽培措施等可以明顯影響作物品質的形成過程[6-10]，壟作培土是改變土壤孔隙度最直接、最簡單的機械方法[11-12]。起壟種植可以有效減輕多雨易澇對花生的漬害[13-14]。有研究表明，壟作可以提高甘藍的產量和水分利用效率[15]。

本試驗連續2 a對不同壟作方式下旱地甘藍水分利用及產量進行了研究，旨在探索適宜旱地甘藍栽培的起壟方式，為實現旱地甘藍的節水栽培、提高水分利用效率、實現高產提供一定的數據支撐。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗于2012—2013年在山西省農業科學院旱地農業研究中心旱作節水農業示范基地——河村進行。試驗地位于山西省中部，屬典型的半干旱區，海拔1 270 m，無霜期120 d左右，近30 a平均降水量438 mm，年均蒸發量1 995 mm，年平均氣溫6～7℃，晝夜溫差大，大于10℃活動積溫2 600℃·d。土壤為黃土質淡褐土性土，表層土壤養分含量平均為有機質10.7 g/kg，全氮1.12 g/kg，全磷0.8 g/kg，全鉀21.7 g/kg，堿解氮68.2 mg/kg，速效鉀129.5 mg/kg，有效磷6.4 mg/kg。試驗分2 a在不同地塊進行，前茬作物為玉米。試驗于2012年4月15日進行小拱棚育苗，5月24日移栽，8月25日收獲。2013年4月13日小拱棚育苗，6月2日移栽，8月22日收獲。

1.2 試驗材料

供試甘藍品種為世農鐵將軍。

1.3 試驗設計

試驗為單因素隨機區組設計，2 a試驗各設3個處理和對照：3行壟（壟寬90 cm，壟高15 cm，種3行）；2行壟（壟寬55 cm，壟高15 cm，種2行）；小高壟（壟寬35 cm，壟高15 cm，種1行）；對照（平作）。3次重復，共12個小區，小區面積為3.5 m× 3.5 m，移栽密度為8.1萬株/hm2。

1.4 測定項目及方法

土壤水分測定：在小區中部埋設中子管，160 cm深。在甘藍生育期內，定期用中子儀（CPN-503）測定土壤含水量，中子儀每隔20 cm為一層測定土壤水分。記錄甘藍生育期內的降雨量；成熟后測定甘藍植株性狀及產量。

土壤貯水量（mm）＝土層厚度（cm）×土壤容積含水率×10；土壤水分利用率（kg/（mm·hm2））＝甘藍經濟產量（kg/hm2）/（播前土壤貯水量（mm）＋生育期總降水量（mm）－成熟期土壤貯水量（mm））。

1.5 數據統計

采用Excel 2003對數據進行計算分析，采用DPSv7.05軟件對數據進行顯著性測驗。

2 結果與分析

2.1 試驗地甘藍生育期降水情況分析

2012年河村基地降水量為469.61 mm，2013年降水量為512.6 mm，其分別較多年（1966—2011年）的平均值421.3 mm高出48.3，91.3 mm，屬于豐水年型。

從圖1可以看出，2012，2013年5—8月降水分別為320.6，339.5 mm，較多年平均值（296 mm）分別高出8.3%和14.7%，且降水分布與多年平均值有所不同，表現為8月的降水均低于多年平均值，而6，7月降水高于多年平均值，降水主要集中在甘藍生長前期。

2.2 壟作對旱地甘藍植株性狀的影響

從表1可以看出，不同壟作對甘藍的株高、球高、球莖、毛質量及凈質量的影響沒有達到顯著水平，僅株幅的差異達到顯著水平。2 a的結果都表明，平作條件下甘藍凈質量為最低，2013年降水條件下甘藍凈質量大小依次為3行壟＞2行壟＞小高壟＞平作，增加起壟寬度可以在一定程度上提高甘藍凈質量，壟作可改變地表性狀，進而影響土壤對降水的集蓄利用，增加旱地甘藍產量。

表1 不同起壟方式下甘藍植株性狀比較

2.3 壟作對土壤水分時空變化的影響

2012，2013年甘藍生育期降水量分別為277.2，305.4 mm，各處理0～160 cm土壤水分時空變化如圖2所示。由圖2可知，各處理土壤水分含量變化與降水量有關，2012年各處理土壤含水量變化為拋物線狀，即先上升，到7月26日時土壤水分含量達到最大值，然后逐漸下降；2013年土壤含水量變化為雙拋物線狀，這可能與當季降水量及水分測量時間點有關。2012年甘藍壟作條件下，土層100～140 cm土壤水分含量均低于平作，壟作土壤表層表面積加大引起該層土壤水分上移騰發。壟作方式中土壤各層含水量變化幅度小于平作方式，由于起壟增加表面積的作用，土壤0～40 cm土層土壤含水量變化幅度大于40～160 cm土層。

2.4 壟作對旱地甘藍產量和WUE的影響

壟作改變了土壤水分運移和提高土壤耕層溫度，最終對甘藍的產量和水分利用效率產生一定的影響。由圖3可知，2012年產量最高的處理為3行壟處理（102 384.0 kg/hm2）較平作產量高出4.46%；2013年產量最高處理為2行壟處理（104 976.0 kg/ hm2），3行壟處理產量次之，為104 490.0 kg/hm2，較平作處理產量高出9.09%，說明壟作可以增加甘藍的產量。

2a的試驗結果都表明，不同壟作條件下甘藍的水分利用效率均高于平作，且3行壟處理的水分利用效率均最高，分別為395.92，353.42 kg/（mm·hm2）。在豐水條件下，降水量的增加反而降低了甘藍的水分利用效率，以3行壟處理為例，2013年產量比2012年高出2 106 kg/hm2，但水分利用效率卻減少42.5 kg/（mm·hm2）。

3 結論

本試驗對不同壟作甘藍土壤水分含量的變化、植株性狀、產量以及水分利用效率進行研究，結果表明，各處理中土壤0～40 cm土層土壤含水量變化幅度大于40～160 cm土層，壟作條件下土壤各層含水量變化幅度小于平作方式。3行壟處理的甘藍產量較平作產量高出4.46%～9.09%，且水分利用效率在2 a試驗中均為最高。2 a的壟作試驗表明，3行壟種植是旱地甘藍實現高產的有效途徑。

壟作栽培是甘藍提高水分利用效率、實現增產的重要措施。植物生長所需的水分和養分大多是通過土壤的孔隙系統貯存、轉移及向根部供應的，創造良好的土壤環境是作物實現高產的重要基礎。壟作是改變土壤孔隙度最直接、最簡單的方法[16]，也可防止甘藍結球后期雨水多而造成爛根和葉球腐爛等問題[15，17]。

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Effects of Ridge Tillage on Water Use and Yield of Dryland Cabbage

ZHANGWei，ZHANGDong-mei，HANYan-long，LIUHua-tao，ZHAOCong，JIANGChun-xia，ZHANGXiao-ning
（Research Center ofArid Farming，Shanxi AcademyofAgricultural Sciences，Taiyuan 030031，China）

In 2012-2013,a field experiment was conducted to evaluate the effects of different tillage patterns on the soil moisture content,plant traits,yield and WUE.The results showed that the rangeability ofsoil moisture content at the depth of 0-40 cm was higher than the depth of 40-160 cm.In treatments triple rowridge,the rangeability of soil moisture content was lower than convention planting. The yield of triple rowridge was 4.46%-9.09%higher than convention planting,and the WUE of triple rowridge was the highest in 2 a experiments.

dryland cabbage;ridge tillage;water use;yield

S635

A

1002-2481（2016）03-0337-04

10.3969/j.issn.1002-2481.2016.03.16

2015-12-01

國家公益性行業（農業）科研專項（201003053-11）；國家星火計劃項目（2012GA630003）；山西省農業科學院攻關項目（2013gg11）

張偉（1983-），男，山西平遙人，助理研究員，主要從事旱作節水栽培技術研究工作。