旱地全膜覆土穴播蕎麥田土壤水熱及產量效應研究

方彥杰 張緒成 于顯楓 侯慧芝 王紅麗 馬一凡

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旱地全膜覆土穴播蕎麥田土壤水熱及產量效應研究

方彥杰 張緒成*于顯楓 侯慧芝 王紅麗 馬一凡

甘肅省農業科學院旱地農業研究所 / 甘肅省旱作區水資源高效利用重點實驗室, 甘肅蘭州 730070

2015—2017年在西北黃土高原半干旱區設全膜覆土穴播(FMS)和露地穴播(CK) 2種種植方式, 研究西北黃土高原全膜覆土穴播對旱地蕎麥農田土壤水分和溫度、產量及水分利用效率的影響, 為尋求半干旱區蕎麥高產高效的技術途徑提供理論依據。結果表明, FMS較CK使蕎麥苗期提前2.0~2.7 d, 分枝期提前2~3 d, 現蕾期提前0~1.7 d, 而灌漿期延長4.7~7.0 d。全膜覆土穴播(FMS)提高平水年(2015)和欠水年(2016)蕎麥農田的土壤貯水量, 較CK增加16.9 mm和25.59 mm, 提高2.91%和5.79%, 差異顯著(<0.05), 但豐水年(2017)處理間差異不顯著。在平水年和豐水年, 0~25 cm土壤平均溫度FMS較CK分別增加2.27℃和2.20℃, 但是在高溫干旱年, FMS分枝期至灌漿期明顯低于CK, 全生育期內0~25 cm土壤平均溫度FMS較CK降低。成熟期FMS干物質量較CK增加13.46%~137.87%, 葉面積指數增加16.22%~52.55%, 株高增加12.78%~48.91%, 單株粒重增加33.39%~60.90%, 籽粒飽滿率提高8.48%~9.14%。3年全膜覆土穴播蕎麥生育期0~300 cm土壤耗水量增加3.89%, 但差異不顯著, 產量增加7.26%~95.25%, 水分利用效率提高7.59%~87.08%, 差異顯著(<0.05), 而且越干旱年份增產增效愈加明顯。全膜覆土穴播能夠提高蕎麥播前土壤貯水量, 降低高溫時段的土壤溫度, 延長灌漿期, 顯著提高葉面積指數和生物量, 促進蕎麥植株發育, 使得產量和水分利用效率明顯升高。

半干旱區; 蕎麥; 全膜覆土穴播; 土壤水分; 土壤溫度; 水分利用效率

蕎麥是中國主要的小宗雜糧作物之一, 對中國特色農業發展及區域種植結構調整有著重要的作用[1]。西北地區降水不足且分配不均, 適宜種植抗旱性強且耗水量小的作物[2-3], 蕎麥具備這些特點[4]。受自然干旱和傳統種植觀念等的影響[5-6], 蕎麥產量和資源利用效率較低, 制約了蕎麥產業發展和效益提高[1]。為此, 在中國蕎麥主產地黃土高原半干旱區, 研究旱地蕎麥高產高效技術及其機制, 對區域農業結構調整和產業發展具有重要意義。地膜覆蓋是黃土高原半干旱區農業生產解決土壤水分問題的最有效措施, 能夠顯著提高作物對資源的利用效率……