浅析不同耕作方式对小麦开花后旗叶水势与叶绿素荧光参数日变化和水分利用效率的影响

马军

（安徽省亳州市利辛县潘楼农技中心站安徽省利辛县236724）

浅析不同耕作方式对小麦开花后旗叶水势与叶绿素荧光参数日变化和水分利用效率的影响

马军

（安徽省亳州市利辛县潘楼农技中心站安徽省利辛县236724）

本文主要选取了2013～2015年小麦生长季作为研究时间段，选取了小麦品种众麦998为试验材料，测定灌水量的方法主要采用测墒补灌技术，本文主要研究翻耕、深松+旋耕、旋耕、条旋耕+深松、条旋耕对水分利用效率、叶绿素荧光参数日变化、小麦开花后旗叶水势的影响，结果表明深松+条旋耕处理的水分利用效率最高，该方法的降水量和灌水量占阶段耗水量的比例最低，土壤贮水消耗量及其占阶段耗水量的比例最高。

水分利用效率；叶绿素荧光参数；耕作方式

引言

目前影响小麦产量的重要限制因素包括降水分布不均、灌溉水短缺等，传统的铧式犁翻耕在农村得到广泛应用，但是其具有效益低、耗能多、水土流失严重等缺陷。为了有效改善农田的土壤水分情况，必须采取免耕、少耕措施，以提升水分的利用效率，增强小麦产量。但也有研究指出，长期执行免耕、少耕会加重土壤的紧实程度，对小麦的根系发展造成严重阻碍。可以通过加深耕层而不翻转土壤、深松产疏松土壤等方式降低土壤紧实度，提升水分利用率。

1 试验设计

笔者选取了一块试验田，从2013～2015年的小麦生长季进行试验，其中选择的试验品种为高产中筋小麦众麦998。共设置了五种耕作方式，分别是翻耕、深松+旋耕、旋耕、条旋耕+深松、条旋耕。拔节期和开花期灌水，设定灌水后0～140cm土层土壤相对含水量为拔节期70%和开花期75%[1]。2014～2015年生长季内对试验田进行统一设置、统一处理，但是深松+旋耕与深松+条旋耕处理不再进行深松操作，从而可以为研究土壤在经历过深松耕作后对水分利用效率的影响，另一方面还有利于降低机械作业的成本。

2 耕作方式

2.1 翻耕

将收割上来的秸秆全部捣碎，用作小麦种植的底肥。然后先用铧式犁耕翻一遍，耕翻的深度在25cm左右，然后采用旋耕机进行两遍旋耕，旋耕的深度在15cm左右，耕地完成后筑埂打畦，机播下种。

2.2 深松+旋耕

在耕种前，先将收上来的玉米秸秆捣碎撒在田地里用作底肥，然后选用ZS-108型号的振动深松机进行一遍深松，大致的深度在38cm左右，完成后再用旋耕机进行两遍旋耕，深度在15cm左右，最后再耙地两遍，完成后筑埂打畦，机播下种[2]。

2.3 旋耕

在耕种前，先将收上来的玉米秸秆捣碎撒在田地里用作底肥，然后用旋耕机进行两遍旋耕，深度在15cm左右，完成后再耙地两遍，完成后筑埂打畦，机播下种。

2.4 深松+旋耕

在耕种前，先将收上来的玉米秸秆捣碎撒在田地里用作底肥，然后选用ZS-108型号的振动深松机进行一遍深松，大致的深度在38cm左右，然后用2BLMFS-8-4-3型多功能贴茬播种机一次性完成播种行旋耕，深度大致在15cm左右，然后再进行播种、起畦作业。

2.5 条旋耕

在耕种前，先将收上来的玉米秸秆捣碎撒在田地里用作底肥，然后用2BLMFS-8-4-3型多功能贴茬播种机一次性完成播种行旋耕，深度大致在15cm左右，然后再进行播种、起畦作业。具体的行距设置为32cm+18cm，具体的播种行宽为18cm，旋耕的总面积为36%。

3 测定方式

3.1 旗叶水势与叶绿素荧光参数的测定

研究的目的是为了测定不同耕作方式对小麦旗叶水势和叶绿素荧光参数的变化影响，仅在2014～2015年进行相关测定。采用Psypro型露点水势测量系统对旗叶水势日变化进行测定时间为6：00、9：00、12：00、15：00和18：00[3]。采用FMS-2型荧光仪对旗叶叶绿素荧光参数日变化进行测定，具体的时间点定为每日的8：00、10：00、12：00、14：00和16：00。需要注意选取生长一致且受光方向相同的旗叶，测定的具体参数包括实际光学效率、最大光化学效率、可变荧光、最大荧光、初始荧光。

3.2 土壤含水量设计

小麦的生长期通常分为成熟期、开花期、拔节期与播种前，可以用土钻从土层中提取样品，用高温进行烘干，经过前后比较计算出含水量。进行灌水作业时，第一步要测定土壤的相对含水量，然后计算出适宜的灌水量，最后按计算出的水量进行灌溉。

4 结果分析

4.1 开花后小麦不同来源水分利用

麦开花至成熟阶段分析，耗水量最高的耕种方式是深松+条旋耕，这说明在小麦开花至成熟期间采用深松+条旋耕方式可以充分利用水资源，并且该种耕种模式的土壤贮水消耗量也最高。相比于其他方式，深松+条旋耕对灌水量及降水量的处理也明显偏低，这表明改种方法加速了小麦对土壤贮水的消耗[4]。此外，翻耕处理的灌水量最高，不利于小麦节水。而条旋耕阶段的土壤贮水、灌水量及阶段耗水量最低，有利于小麦对降水的利用。

4.2 开花后旗叶水势日变化

长开花后，小麦旗叶水势在1d之内会呈现出下降再升高的趋势，而相比于其他耕种方式，深松+旋耕与深松+条旋耕对旗叶水势的处理效果更好，这表明在小麦灌浆中后期采用深松方式有利于改善小麦的水分条件，促使旗叶水势始终保持在一个相对较高水平。相比于翻耕，旋耕与条旋耕水水势的处理较差，这说明旋耕与条旋耕不利于提升小麦在灌浆中后期的旗叶水势，具体详见图1。

图1 不同耕种方式对小麦旗叶水势的影响

4.3 全生育期耗水量、籽粒产量和水分利用效率

在水分利用效率方面，深松与条旋耕的成效最好，但其对籽粒产量则与其他耕种方式无有差异。在全生育期耗水量方面，旋耕+深松的处理方式明显优于其他几种耕种方式，这说明深松+旋耕有利于改善小麦的耗水特性，可以实现节水高产的目标，同时也满足可持续发展的必然要求。相比于翻耕、旋耕、条旋耕，深松+条旋耕处理对水分利用效率、籽粒产量、全生育期耗水量的处理效果明显更优，这说明深松有利于提升水分利用效率与籽粒产量，还有利于促进小麦对水分的利用效率[5]。相比于其他耕种模式，旋耕与条旋耕对水分的利用效率、籽粒产量、全生育期耗水量的效果较差，其中条旋耕处于最低水平，说明此种耕种方式不利于提升水分利用效率与籽粒产量。

5 讨论

少耕、免耕相比于传统耕种模式，有利于增加土壤水含量、改善土壤结构。据相关研究表明，增强深层土壤的水分利用效率，可以提升灌溉水利用效率与水分利用效率，使小麦生育后期的供水能力大大增加。深松具有增强对降水的蓄纳能力，可以促进作物根系对深层土壤水分的消耗。其余旋耕、条旋耕搭配使用，有利于小麦根系更好的吸收深层土壤贮水。水分是影响小麦生长后期叶片生理活性的重要因素，光合持续期的长短是影响小麦产量的重要生理基础，叶片水势是反映小麦植株水分状况的重要指标之一，在旱作条件下，少耕、免耕方式有利于改善土壤水分条件，从未增强旗叶在灌浆后期的光合能力土壤水分状况对小麦旗叶叶绿素荧光参数具有重要影响，当出现水分缺乏的情况时，旗叶实际光化学效率与最大光化学效率均会呈现出下降趋势。

6 结语

深松+条旋耕处理的水分利用效率最高，该方法的降水量和灌水量占阶段耗水量的比例最低，土壤贮水消耗量及其占阶段耗水量的比例最高。这说明深松有利于保持实际光化学效率、最大光化学效率及旗叶水势。旋耕和旋耕处理的叶绿素荧光参数日变化和水分利用效率均低于翻耕处理，条旋耕最低，对小麦产量的增长效果差。因此，在遵循高产节水的原则下，最优的耕种方式为深松+条旋耕耕种模式。

[1]褚鹏飞，于振文，王东，张永丽，石玉.耕作方式对小麦开花后旗叶水势与叶绿素荧光参数日变化和水分利用效率的影响[J].作物学报，2012，06：1051～1061.

[2]王健波，严昌荣，刘恩科，陈保青，张恒恒.长期免耕覆盖对旱地冬小麦旗叶光合特性及干物质积累与转运的影响[J].植物营养与肥料学报，2015，02：296～305.

[3]侯贤清，贾志宽，韩清芳，王维，丁瑞霞，聂俊峰，李永平.轮耕对宁南旱区冬小麦花后旗叶光合性能及产量的影响[J].中国农业科学，2011，15：3108～3117.

[4]王克鹏，张仁陟，董博，谢军红.长期保护性耕作对黄土高原旱地土壤水分及作物叶水势的影响[J].生态学报，2014，13：3752～3761.

[5]徐学欣，王东.微喷补灌对冬小麦旗叶衰老和光合特性及产量和水分利用效率的影响[J].中国农业科学，2016，14：2675～2686.

S512.1

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1004-7344（2016）30-0217-02

2016-10-7