旱地小麦休闲期耕作＋播种方式对幼苗的影响

2012-10-26崔凯高志强赵红梅任爱霞李光孙敏杨珍平

山西农业大学学报（自然科学版） 2012年4期

崔凯，高志强，赵红梅，任爱霞，李光，孙敏，杨珍平

（山西农业大学农学院，山西太谷030801）

山西地处黄土高原半干旱地区东缘，旱地小麦占小麦面积的60%以上，其产量的高低决定山西省小麦的产量水平。水分是旱地小麦产量的主要限制因子，根据旱区降雨量少而分布不均，主要集中在7～9月的特点，如何充分利用休闲期降雨，真正达到伏雨春用，已成为旱地小麦蓄水保墒的主要研究课题［1］。侯贤清等［2］对半干旱区夏闲期不同耕作方式对土壤水分及小麦水分利用效率的影响进行了研究，结果表明休闲期深松可显著改善冬小麦苗期土壤水分状况。前人在小麦生育期做了大量研究［2～7］，有关旱地小麦休闲期蓄水保墒研究却十分不足，为此，本文在休闲期采用不同耕作方式进行蓄水保墒，并对其配套播种方式开展研究，以期为旱地小麦蓄水保墒开辟新途径。

1 材料与方法

1.1 试验设计

本试验于2011年在山西农业大学闻喜试验基地进行，试验地为夏闲地，7月14日测定土壤基础肥力，有机质8.65 g·kg－1，全氮0.74 g·kg－1，碱解氮32.93 mg·kg－1，速效磷2.08 mg·kg－1。

采用二因素裂区设计，以前茬小麦收后30 d（7月14日）采用不同耕作方式为主区，设深翻（深度为30～40 c m）、深松（深度为30～40 c m）2个水平；以播种方式为副区，设条播（S1）、沟播（S2）、全膜覆土穴播（甘肃模式）（S3）、宽幅精播（S4）、膜际条播（S5）5个水平，共2×5＝10个处理，重复3次，小区面积3×30＝90 m2。10月1日播种，基施氮、磷、钾肥，纯氮150 kg·h m－2，P2O5150 kg·h m－2，K2O 150 kg·h m－2，休闲期耕作时施有机肥1500 kg·h m－2，基本苗每公顷2.25×106株，常规管理。

1.2 取样及测定方法

越冬期采用烘干法测定0～60 c m（每20 c m为一土层）土壤蓄水量，土壤蓄水量（mm）＝［（湿土重－烘干土重）／烘干土重×100］×土层厚度（mm）×土层容重。

越冬期取20株幼苗，采用α－萘胺法测定根系活力［12］；采用蒽酮法测定植株可溶性糖含量［12］；采用愈创木酚法测定POD活性［12］；采用氮蓝四唑法测定SOD 活性［12］。

1.3 数据分析方法

采用Microsoft Excel 2003处理数据和作图，用SAS 9.0软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 旱地小麦休闲期耕作配套不同播种方式对越冬期0～60 c m土壤蓄水量的影响

由图1可看出，旱地小麦休闲期深松较深翻可不同程度的提高越冬期0～60 c m土壤蓄水量，且休闲期深松配套沟播、全膜覆土穴播、宽幅精播、膜际条播与休闲期深翻处理间差异达到显著水平。无论休闲期深翻或深松，越冬期土壤蓄水量均以全膜覆土穴播显著最高，依次为膜际条播、沟播、宽幅精播，以条播显著最低。

图1 旱地小麦休闲期耕作配套不同播种方式对越冬期0～60 c m土壤蓄水量的影响Fig.1 Effect of different sowing methods supported far ming in leisure period on soil water storage at the depth of 0～60 c m

2.2 旱地小麦休闲期耕作配套不同播种方式对越冬期干物质量的影响

由图2可以看出，冬期单株干物质量且配套全膜覆土穴播条件下差异显著。无论休闲期深翻或深松，配套全膜覆土穴播越冬期单株干物质量最大，且在深松条件下与其他播种方式差异显著，配套宽幅精播越冬期单株干物质量最低，但在深松条件下差异不显著，在深翻条件下，仅于条播处理间差异显著。

图2 旱地小麦休闲期耕作配套不同播种方式对越冬期单株干物质量的影响Fig.2 Effect of different sowing methods supported far ming in leisure period on plant dry weight in wintering in dryland wheat

2.3 旱地小麦休闲期耕作配套不同播种方式对越冬期根系活力的影响

由图3可看出，旱地小麦休闲期深松配套条播、沟播、全膜覆土穴播、宽幅精播条件下越冬期根系活力均显著高于深翻，而在配套膜际条播条件下显著低于深翻。在休闲期深翻条件下，配套膜际条播与其他播种方式相比可显著增加越冬期根系活力；在休闲期深松条件下，配套全膜覆土穴播越冬期根系活力最高，且显著高于宽幅精播和膜际条播，以膜际条播根系活力显著最低。

2.4 旱地小麦休闲期耕作配套不同播种方式对越冬期抗性的影响

由表1可以看出，旱地小麦休闲期深松配套条播、宽幅精播、膜际条播条件下较深翻可增加叶片可溶性糖含量，且配套条播和膜际条播条件下达到显著水平，可显著降低越冬期叶片POD、SOD活性。分析休闲期耕作配套不同播种方式对越冬期叶片可溶性糖含量的影响可看出，休闲期无论深翻或深松，均以配套膜际条播显著最高，依次为宽幅精播、条播、沟播，以全膜覆土穴播显著最低；分析休闲期耕作配套不同播种方式对越冬期叶片POD、SOD活性可看出，休闲期无论深翻或深松，两种酶活性均以配套条播最高，且在深松条件下与其他处理均达到显著水平，POD活性以配套沟播次之，且在深松条件下显著，SOD活性以配套宽幅精播次之，且在深松条件下显著，两种酶活性均以全膜覆土穴播最低，POD活性在深松条件下达到显著水平，SOD活性在两种耕作方式下均达到显著水平。

图3 旱地小麦休闲期耕作配套不同播种方式对越冬期根系活力的影响Fig.3 Effect of different sowing methods supported far ming in leisure period on root activity in wintering in dryland wheat

表1 旱地小麦休闲期耕作配套不同播种方式对越冬期抗性的影响Table 1 Effect of different sowing methods supported far ming in leisure period on resistance capability in wintering in dryl and wheat

3 结论与讨论

全膜覆土穴播是一种甘肃种植模式，它用全地面平铺地膜＋膜上覆土＋穴播＋免耕多茬种植，改传统露地条播小麦为全地面地膜覆盖加膜上覆土。这种播种方式不仅能最大限度地减少土壤水分蒸发，而且利用播种穴进行集流，实现了有效降水资源的高效利用。膜际条播栽培技术是将密植作物小麦引入地膜覆盖栽培领域的重大技术突破，是实现旱作小麦抗旱节水栽培技术创新的有效途径［8～11］。

前人在不同播种方式方面做了大量研究。李廷亮等［4］研究施肥和覆膜垄沟种植对旱地小麦产量及水氮利用的影响表明，覆膜垄沟种植方式可减少土壤水分损耗，可显著提高旱地冬小麦穗数。岳俊芹等［6］研究播种方式对土壤温度和水分及小麦产量的影响表明沟播土壤踏实，水分下渗后不易散失，保水能力强。牛川等［9］研究地膜覆盖栽培对冬小麦衰老进程的影响表明，地膜穴播和膜侧沟播小麦的根系活力在抽穗前高于露地小麦，开花期后低于露地小麦［13～16］。韩思明等［5］研究旱作小麦不同地膜覆盖对土壤水分及产量的影响得出，起垄覆膜沟播栽培技术与地膜覆盖穴播技术相比，起垄覆膜沟播以其突出的聚水、保墒性能，使旱地小麦的增产、增收效果明显好于地膜覆盖穴播。这与本文研究结果不一致，这可能跟休闲期降水有关。

综合前人的研究结果，在不同耕作方式基础上配套不同播种方式得出，旱地小麦休闲期深松较深翻可不同程度的提高越冬期0～60 c m土壤蓄水量，并以全膜覆土穴播效果最好，其次是膜际条播、沟播、宽幅精播，以条播显著最低。这是前人研究结果中少见报道的。深松配套沟播、全膜覆土穴播、宽幅精播与深翻相比，可提高越冬期单株干物质量和根系活力；在深松条件下配套全膜覆土穴播根系活力最高，以膜际条播活力最低。此外，深松配套全膜覆土穴播越冬期小麦抗性最高，不论深翻或深松，可溶性糖含量均以配套全膜覆土穴播最低。

［1］任爱霞，孙敏，赵维峰，等.休闲期施肥覆盖对旱地小麦越冬期幼苗生长的影响［J］.山西农业大学学报：自然科学版，2011，31（4）：349－353.

［2］侯贤清，韩清芳，贾志宽，等.半干旱区夏闲期不同耕作方式对土壤水分及小麦水分利用效率的影响［J］.干旱地区农业研究，2009，27（5）：52－54.

［3］王育红，蔡典雄，姚宇卿，等.连年免耕和深松覆盖对冬小麦生育及产量的影响［J］.豫西旱坡地长期定位保护性耕作研究，2009，27（5）：52－54.

［4］李廷亮，谢英荷，任苗苗，等.施肥和覆膜垄沟种植对旱地小麦产量及水氮利用的影响［J］.生态学报，2011，31（1）：212－216.

［5］韩思明，李岗，王虎全.旱作小麦不同地膜覆盖对土壤水分及产量的影响［J］.作物与栽培，2000（6）：35－37.

［6］岳俊芹，邵运辉，陈远凯，等.播种方式对土壤温度和水分及小麦产量的影响［J］.麦类作物学报，2006，26（5）：140－142.

［7］邓妍，李青，孙敏，赵维峰，等.休闲期施肥覆盖对旱地小麦产量、品质的影响［J］.山西农业大学学报：自然科学版，2011，31（1）：9－12.

［8］鱼欢，冯佰利，高金锋，等.不同栽培模式下冬小麦籽粒糖及淀粉累积的动态研究［J］.干旱地区农业研究，2008，26（2）：90－94.

［9］牛川，姚天明，安建平，等.地膜覆盖栽培对冬小麦衰老进程的影响［J］.麦类作物学报2004，24（3）：90－92.

［10］邓联峰，李青，孙敏，等.休闲期覆盖下施氮量对旱地小麦籽粒蛋白质的影响［J］.山西农业大学学报：自然科学版，2011，31（2）：148－150.

［11］姬生栋，李金亭，吉爱玲，等.小麦生育前期POD同工酶的动态变化［J］.广西植物，2000，20（4）：363－365.

［12］高俊凤.植物生理学实验技术［M］.西安：陕西科学技术出版社，2000：101－112.