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免耕条件下亚麻干物质形成规律研究

2016-12-24邱财生邵庆元龙松华郭媛郝冬梅王玉富

中国麻业科学 2016年6期
关键词:亚麻土壤水分耕作

邱财生,邵庆元,龙松华,郭媛,郝冬梅,王玉富*

(1.中国农业科学院麻类研究所长沙410205;

2.高密市第四中学山东高密261500)

免耕条件下亚麻干物质形成规律研究

邱财生1,邵庆元2,龙松华1,郭媛1,郝冬梅1,王玉富1*

(1.中国农业科学院麻类研究所长沙410205;

2.高密市第四中学山东高密261500)

为了研究免耕对亚麻干物质形成的影响,本试验采用随机区组设计,调查了免耕和翻耕条件下亚麻株高、茎粗、单茎重的增长规律,对亚麻原茎产量、种子产量、收获密度、生育期进行了比较分析。发现在该免耕栽培模式下,亚麻株高、茎粗、单茎重的增长曲线与对照基本一致,亚麻原茎产量增长1.5%,种子产量增长2.69%,密度降低3.98%;亚麻生育期推迟3 d左右,而土壤水分含量一直高于对照。总体来说,免耕条件下亚麻单株株高、茎粗、单株干重均与对照具有相似的累积规律,原茎及种子产量略有增加。

亚麻;免耕;干物质

保护性耕作是相对于传统耕作的一种创新,它能够影响土壤物理、化学和生物学性质,于上世纪70年代兴起于美国。免耕和秸秆覆盖是两种重要的保护性耕作措施;与传统耕作相比,免耕可有效地控制土壤水分蒸发,提高水分利用率,减少水土流失;科研工作者在小麦、玉米、水稻上都开展了大量的研究[1-3],并已将之广泛应用于实际生产,取得了良好的经济效益。前人发现,免耕可以影响土壤微生物、杂草的生长,结合秸秆覆盖可以在降低耕作成本的同时提高作物产量[4-7]。近几年,全球免耕土地面积已经达到111×106hm2,以美国最多,占23.9%,巴西次之,占23%,再者为阿根廷(17.8%)和加拿大(12.2%),我国目前大约有1.33×106hm2,与2003年相比已经增加了12倍[8]。亚麻(Linum musitatissimum)是我国重要的经济作物,广泛种植于全国各地,而免耕栽培在亚麻上的研究尚少,金光荣等[9]曾开展过亚麻免耕相关的研究工作,但未对亚麻干物质的形成过程进行分析。为了研究免耕秸秆覆盖对亚麻干物质形成的影响,减少耕作成本,推动栽培技术和亚麻种植业的发展,我们开展了本次试验。

1 材料与方法

本研究于2012~2013年在云南省开展了相关试验,前茬均为水稻田,试验品种派克斯,肥料使用N∶P2O5∶K2O=16∶16∶16的复合肥60 kg/666.7m2,开小行免耕播种,干稻草覆盖约0.35 kg/m2,以常规翻耕为对照(CK),有效栽培密度2000粒/m2,小区面积6 m2,随机区组,3次重复。调查免耕条件下株高、茎粗、单株干重、原茎产量、种子产量、土壤水分含量等并进行比较分析,探讨不同耕作方式对亚麻干物质形成的影响。调查及测定方法如下:

单株生长:亚麻播种6周后,每隔15 d取样一次,每处理随机取样30株,晒干至恒重后分别测量株高、茎粗、单株干重,共取样9次,取平均数使用EXCEL2007作曲线图。

生育期和密度:根据《亚麻种质资源描述规范和数据标准》调查记载亚麻工艺成熟所需日期,比较免耕秸秆覆盖对亚麻生育期的影响。在免耕和对照小区内,各小区随机取3行,收获后进行密度计数,计算收获密度。

原茎产量和种子产量:全区收获后采下麻籽,原茎和麻籽分别晒干至恒重测产,取平均数使用EXCEL2007作图。

土壤水分测定:苗期亚麻灌水4 d后开始使用土壤水分测定仪测定检测0~20 cm土壤水分,每2天检测一次,检测时间为上午10:00,每小区每次随机测3个点,将同一处理每日的数据做平均值使用EXCEL2007作图,以此描述两种耕作方式下土壤水分随时间延长的变化趋势。

2 试验结果与分析

2.1 免耕覆盖对亚麻株高增长的影响

自苗期开始,免耕与对照条件下亚麻单株株高增长具有相似的累积规律,对比差异在4%以内。两者的株高都在第6次取材和第8次取材时间点内(2月15日~3月15日)具有最快的增长速度,从约平均25 cm增长到约88 cm,此期间株高的增长累积量约占据第8次取材时期株高的71.6%,而苗期、枞形期及工艺成熟期以后各项指标增长规律也类似,三段时间的株高累积量均低于20%。

图1 亚麻在免耕和对照条件下的株高增长曲线Fig.1 The height growth curve of flax under no tillage and control

2.2 免耕覆盖对亚麻茎粗增长的影响

亚麻茎粗的增长规律与株高略有不同,其增长曲线整体上较为平缓。其中,对照的茎粗1月15日前增长快于免耕,在2月10日前株高都高于免耕,2月10日后免耕与对照的茎粗增长逐渐趋于一致,单株差距较小,免耕略显强势。

图2 亚麻在免耕和对照条件下的茎粗增长曲线Fig.2 The stem diameter growth curve of flax under no tillage and control

2.3 免耕覆盖对亚麻单株干重增长的影响

免耕覆盖条件下,亚麻单株干重的增长速度与对照同样基本相符,在后期天气干旱的情况下,免耕对照条件下的单株干重略高于对照。与株高增长类似,在2月15日~3月15日间增长速度最快,免耕覆盖与对照的单株干重分别从0.238 g和0.209 g增长到了1.323 g和1.247 g,其中尤以3月10~15日增长速度最快。

图3 亚麻在免耕和对照条件下的干重增长曲线Fig.3 The dry weight growth curve of flax under no tillage and control

2.4 免耕覆盖对亚麻原茎产量和种子产量的影响

在相同的播种密度下,翻耕的收获密度为1292.27株/m2,免耕的收获密度为1245.58株/m2,收获密度相对翻耕低3.98%。免耕原茎产量平均为8907.11 kg/hm2,种子平均产量为987.01 kg/hm2;对照原茎产量数据为8586.25 kg/hm2,种子产量为972.44 kg/hm2;原茎比对照增产1.5%,种子比对照增产2.69%。2013~2014年在大理州宾川县金牛镇进行了亚麻免耕栽培技术示范,经国家麻类产业体系专家组现场测产验收,原茎产量达到11366.4 kg/hm2。

2.5 免耕覆盖对亚麻生育期的影响

经过观察发现,免耕覆盖秸秆和对照两种情况下亚麻苗期和花期基本一致,未见明显区别;从工艺成熟期上看,免耕田约需140 d,对照约需137 d,免耕田略迟,田间可看到较为明显差异。

2.6 免耕覆盖对土壤含水量的影响

随着灌水后时间的延长,免耕和翻耕处理土壤的含水量都一直在减小,两者的土壤含水量分别从56.70%降低到24.17%(免耕)和从54%降低到15%(翻耕),在此过程中免耕处理的土壤含水量一直比翻耕处理高,可见翻耕处理的土壤含水量降速较快,降幅较大,相同时间段内免耕土壤湿润度较大,免耕土壤湿度下降明显缓慢,说明免耕处理有利于土壤含水量的保持。

图4 免耕秸秆覆盖对土壤含水量的影响Fig.4 Effects of no tillage and straw mulching on soil moisture content

3 结论与讨论

亚麻免耕覆盖对亚麻原茎产量和种子产量增加均有一定的促进作用,同时可以减少土地翻耕整理成本,减少水土流失,这与田立双等[10],Bilalis[11]在玉米和亚麻上的研究结果类似。从单株干重来说,免耕单株干重略高于常规翻耕,体现出免耕覆盖对植物植株生长具有一定的促进作用,这与王建波等[12]徐世宏等[13]分别在小麦、水稻上的结果类似,免耕覆盖增产但增产不显著;朱红梅等[14]则在水稻上得到了不同的结果,认为产量会有所降低,但也不显著。播种密度相同时,免耕模式下收获密度小于正常耕作,因此播种时应适当增加播种密度,进一步提高亚麻产量。

从本试验可以看出,免耕条件下亚麻单株株高、茎粗、单株干重均与对照具有相似的累积规律,两者对比差异较小。亚麻免耕覆盖能够减少水分流失,使土壤湿度下降较慢,有利于保持土壤水分,这有利于亚麻抵抗干旱生长逆境;免耕秸秆覆盖还导致亚麻生育期略有推迟,适宜使用早熟品种,避免影响下季播种。

[1]王维钰,乔博,Kashif AKHTAR,等.免耕条件下秸秆还田对冬小麦-夏玉米轮作系统土壤呼吸及土壤水热状况的影响[J].中国农业科学,2016,49(11):2136-2152.

[2]胡发龙,柴强,甘延太,等.少免耕及秸秆还田小麦间作玉米的碳排放与水分利用特征[J].中国农业科学,2015,49(1):120-131.

[3]武际,郭熙盛,张祥明,等.免耕条件下水稻产量及稻田无机氮供应特征[J].中国农业科学,2013,46(6):1172-1181.

[4]刘霞,刘景辉,李立军,等.耕作措施对燕麦田土壤水分、温度及出苗率的影响[J].麦类作物学报,2014,34(5):692-697.

[5]李英臣,侯翠翠,李勇,等.免耕和秸秆覆盖对农田土壤温室气体排放的影响[J].生态环境学报,2014,23(6):1076-1083.

[6]Kassam A,Moussadek R,Derpsch R.et al.Conservation agriculture in the dry Mediterranean climate[J].Field Crops Research,2012,132:84-94.

[7]姚宝林,施炯林.秸秆覆盖免耕条件下土壤温度动态变化研究[J].安徽农业科学,2008,36(3):1128-1129,1132.

[8]Derpsch R,Friedrich T,Kassam A.et al.2010.Current status of adoption of no-till farming in the world and some of its main benefits[J].International Journal of Agricultural and Biological Engineering,2010,3(1):1-25.

[9]金关荣,傅福道,韦茂兔.不同耕作方式对冬播亚麻成苗及原茎产量的影响[J].中国麻业科学,2007,29(1):25-27.

[10]田立双,李国红,杨恒山,等.不同栽培模式对玉米干物质积累及运转的影响[J].作物杂志,2013(1):89-93.

[11]D.J.Bilalis,A.Karkanis,P.Papastylianou,et al.Response of organic linseed(Linum usitatissimum L.)to the combination of tillage systems,(minimum,conventiona and no-tillage)and fertilization practices:Seed and oil yield production[J].Australian Journal of Crop Science,2010,4(9):700-705.

[12]王健波,严昌荣,刘恩科,等.长期免耕覆盖对旱地冬小麦旗叶光和特性及干物质积累及转运的影响[J].植物营养与肥料学报,2015,21(2):296-305.

[13]徐世宏,周家民,江立庚.免耕对水稻根系生长及根际环境的影响I.免耕对水稻干物质生产及产量的影响[J].中国农学通报,2009,25(13):70-73.

[14]朱红梅,刘强,荣湘民,等.不同栽培方法对水稻产量及蛋白质含量的影响[J].湖南农业大学学报(自然科学版),2004,30(1):4-8.

On the Formation of Flax Dry Matter under no Tillage Condition

QIU Caisheng1,SHAO Qingyuan2,LONG Songhua1,GUO Yuan1,HAO Dongmei1,WANG Yufu1*
(1.Institute of Bast Fiber Crops,Academy of Agricultural Sciences,Changsha 410205,China;2.Gaomi No.4 Middle School,Gaomi 261500,Shandong,China)

To study the effect on dry matter formation of flax by tillage,we carried out the experiment with randomized block design.We investigated and analyzed the data of flax plant height,stem diameter,single stem weight,raw stem yield,seed yield,harvest density,growth period under the condition of no tillage and conventional tillage.It was concluded that the growth curves of the height,stem diameter and single stem weight of the flax were basically as the same as that of the control under the no tillage cultivation mode.Flax raw stem yield increased by 1.5%,seed yield increased by 2.69%,density decreased by 3.98%,and flax growth period was postponed for about 3 days,while the soil moisture content has been higher than the control almost all the time.In conclusion,the formation processes of plant height,stem diameter,single stem weight under no tillage condition were similar to that of control. The flax raw stem yield and seed yield increased slightly under no tillage condition.

flax;no tillage;dry matter

S563.2

A

1671-3532(2016)06-0276-04

2016-06-13

国家麻类产业技术体系(CARS-19-E14);中国农业科学院科技创新工程(ASTIP-IBFC06)

邱财生(1979-),男,副研究员,主要从事麻类等经济作物栽培育种工作。E-mail:qcaisheng@163.com

*通讯作者:王玉富(1962-),男,研究员,主要从事麻类等经济作物栽培育种工作。E-mail:chinaflax@126.com

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