徐蘆+陳三樂+孫軍倉
摘 要:以苦蕎西農(nóng)9920為試驗材料,在大田條件下,研究了地膜覆蓋對蕎麥生長及產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明,蕎麥植株干物質(zhì)積累與生育進程的關(guān)系呈“S”型生長曲線;從干物質(zhì)積累量和土壤含水量表現(xiàn)上可以看出,起壟覆膜的種植方式有明顯的集流節(jié)水保墑作用,能夠顯著提高作物產(chǎn)量。
關(guān)鍵詞:蕎麥;地膜覆蓋;產(chǎn)量;干物質(zhì)積累;土壤含水量
中圖分類號 S517 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731(2014)21-25-03
水資源匱乏始終是制約干旱、半干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要因素,充分利用水資源,提高水分利用效率是實現(xiàn)該地區(qū)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的有效措施。起壟覆膜溝內(nèi)播種技術(shù)是一種集抑制蒸發(fā)和雨水疊加于一體的田間微集水種植技術(shù)[1-2],能很好的調(diào)控土壤水分的運移變化,達到節(jié)水保墑的效果,有利于充分利用有限的降水資源,提高養(yǎng)分有效性和水分利用效率。起壟覆膜是一種被廣泛應(yīng)用的作物栽培模式,具有節(jié)水、增產(chǎn)等多種優(yōu)點,在小麥、煙草、玉米等不同作物上的應(yīng)用都取得了顯著成效[3-10]。本試驗在前人研究的基礎(chǔ)上,探討了地膜覆蓋下土壤含水量變化規(guī)律及蕎麥各器官干物質(zhì)積累分配與物質(zhì)轉(zhuǎn)運規(guī)律,旨在更加深入地了解起壟覆膜栽培對蕎麥產(chǎn)量、產(chǎn)量構(gòu)成的影響機理。
1 材料和方法
1.1 供試材料 試驗材料選用苦蕎西農(nóng)9920。
1.2 試驗設(shè)計 西農(nóng)9920蕎麥于7月15日播種,設(shè)置3種不同栽培模式處理:膜壟(M)、土壟(L)、常規(guī)種植(ck)(不起壟不覆膜)。覆膜在雨后土壤濕潤時進行,3次重復(fù),每小區(qū)6行,行長5m。苗齊后每穴留單株定苗,種植密度均為30×104株/hm2。生育期間田間管理按照國家蕎麥品種區(qū)域試驗要求進行。
1.3 測定項目及方法
1.3.1 土壤含水量測定 土壤含水量的測定采用土樣烘干稱重法。
1.3.2 農(nóng)藝性狀及干物質(zhì)積累測定 從出苗后14d開始每10d取樣1次,每處理取樣10株,分別測量株高、主莖分枝數(shù)、主莖節(jié)數(shù)、單株葉面積(采用打孔法測定);收獲后各小區(qū)單收測定千粒重、單株粒數(shù)、小區(qū)產(chǎn)量,測定地上部分各部位鮮重及干重。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同處理土壤含水量變化 由圖1可知,不同處理的土壤水分變化趨勢基本一致,表層土壤水分變化幅度較大,越往深層變化幅度越小。從不同刨面水分分布來看,土壤0~40cm表層水分受降水和表面蒸發(fā)影響較大,這一土層是供應(yīng)植物水分的主要來源,在全生育期,0~40cm土壤含水量膜壟較ck高7.6%,較土壟高2.5%,尤其在干旱時期,膜壟處理土壤含水量比ck高11.6%,比土壟高5.7%。但40cm以下的2個層次土壤水分別在出苗后20d、40d后膜壟處理開始明顯低于常規(guī)種植,其原因是起壟與覆膜有抑制蒸發(fā)和雨水疊加的保水作用,有明顯的節(jié)水保墑效果,同時,起壟與地膜覆蓋下作物增加了扎根深度及深層土壤的根量[13],從而加劇了對深層土壤水分的消耗。
2.2 不同處理干物質(zhì)積累動態(tài) 由表1可以看出,不同處理均表現(xiàn)出:出苗至蕾期干物質(zhì)增長緩慢,蕾期至花期增長迅速,到花期后達到最大值,而后伴隨籽粒的成熟,葉片由下往上開始大量脫落,葉片的干物質(zhì)積累量開始下降。但從整體來看,膜壟處理的葉干物質(zhì)量在前期明顯最高,生育期后期干物質(zhì)量迅速下降,后期膜壟處理的葉干物質(zhì)量明顯降到最低,土壟處理前期葉干物質(zhì)量居中,后期升為最高,其原因為地膜覆蓋使地溫升高,導(dǎo)致葉片衰老加快,干物質(zhì)量迅速降低,土壟處理體現(xiàn)出微集水優(yōu)勢。籽粒的干物質(zhì)積累常規(guī)種植在成熟前期干物質(zhì)積累量較膜壟、土壟高,到后期低于膜壟和土壟,其原因可能為土壟與膜壟栽培水分供應(yīng)較常規(guī)種植充足,造成植株生育期延長,成熟期較常規(guī)種植晚,但后期植株籽粒干物質(zhì)積累有明顯優(yōu)勢。
不同器官干物質(zhì)在不同生育時期內(nèi)所占比重不同,反映了蕎麥內(nèi)部代謝與生長中心的轉(zhuǎn)移。在花期之前,光合產(chǎn)物主要用于根、莖、葉等器官的生長,開花、灌漿時期干物質(zhì)的生產(chǎn)、運輸是以籽粒為中心,在生長末期,籽粒有高速灌漿成熟的特點,這一特點彌補了無限花序帶來的果實成熟過分分散不一致的缺點。膜壟、土壟、常規(guī)種植3種不同栽培模式,在收獲期莖、葉、籽粒的干物質(zhì)分配比例有明顯差異,膜壟處理后期葉干物質(zhì)比例迅速降低,到成熟期降為3種栽培模式中最低,說明生育期后期覆膜致使葉片衰老加快,使葉干物質(zhì)量比例大幅降低。常規(guī)種植籽粒干物質(zhì)積累較土壟與膜壟早,但速度較慢,后期籽粒干物質(zhì)比例明顯低于土壟和膜壟處理,其原因可能為土壟與膜壟處理植株獲得較多水分,延緩衰老,生育期增長,籽粒灌漿時間較晚,但灌漿速度快、持續(xù)時間長。
2.3 不同處理農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量變化
2.3.1 不同處理單株葉面積的變化 從圖2可以看出,不同處理的蕎麥葉面積發(fā)展動態(tài)基本一致,其發(fā)展過程是:隨著蕎麥的生長,葉面積也逐漸增大,在前期葉面積發(fā)展緩慢,中期葉面積增長速度加快,在花期前后葉面積達到最大值,果期葉面積增長放慢,之后葉片大量脫落,植株只剩少量葉片。由圖2還可以看出,膜壟處理的植株葉面積在生育期前期稍高于未覆膜處理,在生育期后期,葉面積增長緩慢,之后迅速下降,后期膜壟處理的植株葉面積下降為最低,土壟栽培的植株葉面積變?yōu)樽罡?,其原因為地膜覆蓋使地溫升高,導(dǎo)致葉片衰老加快;而起壟處理由于壟作的微集水作用,植株葉面積升為最高。
2.3.2 不同處理產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的變化 從表2可以看出,膜壟栽培模式分別比土壟與常規(guī)種植產(chǎn)量高7.2%和36.0%,說明膜壟栽培模式有顯著增產(chǎn)效果。從產(chǎn)量結(jié)構(gòu)的差異可以看出,各處理株高、主莖節(jié)數(shù)、千粒重無顯著差異,而主莖分枝和單株粒數(shù)各處理之間的差異達顯著水平,說明不同栽培模式是通過主莖分枝和單株粒數(shù)影響產(chǎn)量的。
3 討論
(1)壟膜溝植是一種高效利用降水的耕作方法,溝壟微型集雨使2個面上的降雨集中到1個面上,溝中的水分產(chǎn)生疊加,同時壟具有抑制蒸發(fā)作用。膜壟的集水效率明顯高于土壟,但在集雨后期,經(jīng)過多次降雨雨滴的沖濺作用,使土壟結(jié)皮層逐漸形成,土壟的集水效率會逐漸變大??傊?,壟溝相間具有增加土壤含水量的作用,可以大大提高降水利用率,同時能夠合理利用干旱地區(qū)有限的降雨,最終可以提高單位面積產(chǎn)量。覆膜起到減少土壤水分無效損耗、水分高效利用的效果。因此,壟膜溝植對于干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)的增產(chǎn)、增收和人民生活水平的提高具有重要意義。endprint
(2)關(guān)于干物質(zhì)的積累各處理都出現(xiàn)了較大變化,但均符合“慢、快、慢”的S型生長曲線。苗期到蕾期,由于生長中心在根上、光合營養(yǎng)器官與蕾花生殖器官的分化形成上,此時葉面積較小,產(chǎn)生的有機物質(zhì)較少,從生理上分析,屬于“源”器官為主的生長階段,干物質(zhì)積累速度緩慢。從花期到果期,光合器官全面建成,生長中心逐步從莖葉轉(zhuǎn)到籽粒灌漿上,此時葉面積較大,光合作用強,干物質(zhì)積累呈現(xiàn)較快增長。從成熟期到收獲期,氣溫下降,葉片脫落加快,葉面積也減小,葉片光合作用減弱,除了籽粒的干物質(zhì)增加較快外,其他地上部器官的物質(zhì)積累均呈現(xiàn)下降趨勢,所以地上部物質(zhì)的積累出現(xiàn)平緩增長。在干物質(zhì)積累量和農(nóng)藝性狀上,都表現(xiàn)出膜壟栽培的種植方式高于其他處理的趨勢。但膜壟在后期由于覆膜使葉片衰老加快,對干物質(zhì)積累及產(chǎn)量有一定影響[5],但從短期效果來看,仍然是膜壟>土壟>常規(guī)種植。
(3)覆膜的栽培模式下,有助于蕎麥對水分的吸收,增加產(chǎn)量,但不應(yīng)長期連續(xù)使用。有研究表明[11-12],地膜覆蓋特別是連續(xù)覆蓋,有時會使土壤水分和養(yǎng)分過分耗竭,后期嚴重脫水、脫肥,導(dǎo)致收獲指數(shù)和產(chǎn)量下降;同時,地膜覆蓋的增產(chǎn)作用在一定程度上是以耗竭土壤肥力,特別是土壤有機物質(zhì)為代價。因此,在進行地膜覆蓋栽培時,可以在植株生長后期適時揭膜,以延緩葉片衰老進程,促進籽粒灌漿。但如果地膜覆蓋技術(shù)應(yīng)用不當,長期連續(xù)覆膜必然惡化土壤生態(tài)條件,則難以實現(xiàn)持續(xù)高產(chǎn)。
參考文獻
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(責編:張宏民)endprint
(2)關(guān)于干物質(zhì)的積累各處理都出現(xiàn)了較大變化,但均符合“慢、快、慢”的S型生長曲線。苗期到蕾期,由于生長中心在根上、光合營養(yǎng)器官與蕾花生殖器官的分化形成上,此時葉面積較小,產(chǎn)生的有機物質(zhì)較少,從生理上分析,屬于“源”器官為主的生長階段,干物質(zhì)積累速度緩慢。從花期到果期,光合器官全面建成,生長中心逐步從莖葉轉(zhuǎn)到籽粒灌漿上,此時葉面積較大,光合作用強,干物質(zhì)積累呈現(xiàn)較快增長。從成熟期到收獲期,氣溫下降,葉片脫落加快,葉面積也減小,葉片光合作用減弱,除了籽粒的干物質(zhì)增加較快外,其他地上部器官的物質(zhì)積累均呈現(xiàn)下降趨勢,所以地上部物質(zhì)的積累出現(xiàn)平緩增長。在干物質(zhì)積累量和農(nóng)藝性狀上,都表現(xiàn)出膜壟栽培的種植方式高于其他處理的趨勢。但膜壟在后期由于覆膜使葉片衰老加快,對干物質(zhì)積累及產(chǎn)量有一定影響[5],但從短期效果來看,仍然是膜壟>土壟>常規(guī)種植。
(3)覆膜的栽培模式下,有助于蕎麥對水分的吸收,增加產(chǎn)量,但不應(yīng)長期連續(xù)使用。有研究表明[11-12],地膜覆蓋特別是連續(xù)覆蓋,有時會使土壤水分和養(yǎng)分過分耗竭,后期嚴重脫水、脫肥,導(dǎo)致收獲指數(shù)和產(chǎn)量下降;同時,地膜覆蓋的增產(chǎn)作用在一定程度上是以耗竭土壤肥力,特別是土壤有機物質(zhì)為代價。因此,在進行地膜覆蓋栽培時,可以在植株生長后期適時揭膜,以延緩葉片衰老進程,促進籽粒灌漿。但如果地膜覆蓋技術(shù)應(yīng)用不當,長期連續(xù)覆膜必然惡化土壤生態(tài)條件,則難以實現(xiàn)持續(xù)高產(chǎn)。
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(責編:張宏民)endprint
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