造墑與播后鎮(zhèn)壓對(duì)小麥冬前耗水和生長(zhǎng)發(fā)育的影響*

黨紅凱曹彩云鄭春蓮馬俊永郭麗王亞楠李偉李科江**

（1.河北省農(nóng)林科學(xué)院旱作農(nóng)業(yè)研究所/河北省農(nóng)作物抗旱性研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室　衡水　053000；2.河北省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站　石家莊　050011）

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造墑與播后鎮(zhèn)壓對(duì)小麥冬前耗水和生長(zhǎng)發(fā)育的影響*

黨紅凱1曹彩云1鄭春蓮1馬俊永1郭麗1王亞楠2李偉1李科江1**

（1.河北省農(nóng)林科學(xué)院旱作農(nóng)業(yè)研究所/河北省農(nóng)作物抗旱性研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室衡水053000；2.河北省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站石家莊050011）

為明確造墑和播后鎮(zhèn)壓對(duì)小麥冬前耗水和群體與個(gè)體特征及產(chǎn)量的影響，為確定播后鎮(zhèn)壓技術(shù)和提高小麥水分利用效率提供依據(jù)，分別于2013—2014年和2014—2015年小麥生長(zhǎng)季在河北省衡水市選用當(dāng)?shù)匦←溒贩N‘衡4399’，分9月15日（I9.15）、9月20日（I9.20）、9月25日（I9.25）和9月30日（I9.30）4期造墑，以不造墑為對(duì)照（CK），每期處理又設(shè)每延米0kg（G0）、95kg（G95）和120kg（G120） 3個(gè)水平鎮(zhèn)壓的冬小麥田間試驗(yàn)。冬前對(duì)土壤水分和小麥幼苗生長(zhǎng)情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，翌年成熟期考察產(chǎn)量性狀并測(cè)產(chǎn)。結(jié)果表明，播種時(shí)土壤水分含量高，冬前階段農(nóng)田蒸散量也高。同一造墑不同鎮(zhèn)壓處理比較，I9.30處理以G95田間蒸散量最低，其他處理均以G120蒸散量最低，處理間差異顯著。對(duì)苗情的影響，同一造墑不同鎮(zhèn)壓比較，苗期單株生物量、葉面積、群體總莖數(shù)以G120與G95處理較高，以G0處理較低，處理間顯著水平不同；同一鎮(zhèn)壓不同造墑處理間比較，不造墑的 CK總莖數(shù)顯著減少，產(chǎn)量顯著較低，且年際變化不穩(wěn)定。造墑與鎮(zhèn)壓對(duì)穗數(shù)影響較大，其中造墑處理穗數(shù)顯著高于CK，鎮(zhèn)壓處理對(duì)穗數(shù)的影響表現(xiàn)一致：G120＞G95＞G0。以上處理對(duì)產(chǎn)量與對(duì)穗數(shù)的影響一致：造墑處理間產(chǎn)量差異水平不同，但以CK最低；鎮(zhèn)壓處理間產(chǎn)量差異不顯著，但以G0最低。造墑和鎮(zhèn)壓對(duì)產(chǎn)量的交互作用不顯著。綜上可見(jiàn)，墑情適宜是小麥播后鎮(zhèn)壓的基礎(chǔ)，鎮(zhèn)壓又是提墑壯苗的保障。河北地區(qū)小麥造墑水提前到9月20—25日，播種后采用95kg·m-1鎮(zhèn)壓器便于田間操作且鎮(zhèn)壓效果較好。

冬小麥 造墑 播后鎮(zhèn)壓 蒸散量土壤水分 產(chǎn)量

小麥?zhǔn)俏覈?guó)僅次于水稻、玉米的第三大糧食作物，是河北省的基本口糧作物。小麥適應(yīng)性強(qiáng)，可在華北氣溫較低的秋冬季節(jié)生長(zhǎng)［1］，增加該地區(qū)復(fù)種指數(shù)，提高周年糧食產(chǎn)量［2］。小麥也是北方地區(qū)秋冬季節(jié)覆蓋地面的重要綠色植物，提高小麥冬前苗質(zhì)量，保證葉片帶綠越冬，不僅為豐產(chǎn)打下基礎(chǔ)，同時(shí)也改善京津冀地區(qū)的生態(tài)環(huán)境［3］?？梢?jiàn)，冬前壯苗對(duì)小麥生產(chǎn)和環(huán)境改良都具有重要的意義。河北平原小麥生育期平均降雨量為109mm，而小麥需水量為420mm，河北平原自然降水不能滿足小麥生長(zhǎng)對(duì)水分的需求［4-5］。由于無(wú)地表水供給，深層地下水是補(bǔ)給麥田水分的主要水源［6］。長(zhǎng)期超采地下水，帶來(lái)了嚴(yán)重的生態(tài)問(wèn)題。減小土壤水分的無(wú)效蒸發(fā)和提高水分生產(chǎn)效率是當(dāng)前小麥生產(chǎn)亟待解決的問(wèn)題［7］。

由于受季風(fēng)性氣候影響，河北平原進(jìn)入 9月份降雨明顯減少，降雨難以滿足小麥出苗對(duì)水分的需求。考慮到小麥玉米一體化種植，可在玉米乳熟后期為小麥提前造墑［8］，但該灌溉技術(shù)對(duì)小麥的影響鮮見(jiàn)報(bào)道。另外河北平原小麥出苗 1個(gè)月后陸續(xù)進(jìn)入越冬期，與河南山東相比，該區(qū)麥田冬季寒冷少雪，極易遭遇凍害，增溫保墑對(duì)小麥安全越冬很重要［1，9］。小麥播后鎮(zhèn)壓有踏實(shí)土壤、壓碎土塊、平整地面的作用，起到穩(wěn)定地溫、保水提墑的作用［1］。鎮(zhèn)壓通過(guò)增加耕層土壤緊密度而提高土壤含水量，使種子與土壤緊密接觸，利于根系噴發(fā)和下扎［1］。但土壤緊實(shí)度過(guò)大或過(guò)小都不利于小麥出苗。鎮(zhèn)壓后土壤過(guò)度緊實(shí)，非但起不到促苗壯苗作用，反而會(huì)造成土壤板結(jié)、致使苗情偏弱［10］?？梢?jiàn)，通過(guò)適度鎮(zhèn)壓及與玉米倒茬時(shí)適期灌水，對(duì)提高小麥苗質(zhì)量具有重要意義。為此，本研究通過(guò)不同時(shí)期造墑形成的不同墑情麥田和播后不同鎮(zhèn)壓重力構(gòu)建的小麥群體，研究不同條件下麥田冬前耗水特征及小麥群體、個(gè)體特征和產(chǎn)量性狀，為確定小麥播后鎮(zhèn)壓技術(shù)和提高水分利用效率提供研究依據(jù)。

1　材料與方法

1.1基本情況

田間試驗(yàn)于2013—2014年和2014—2015年連續(xù) 2個(gè)小麥生長(zhǎng)季在河北省農(nóng)林科學(xué)院旱作節(jié)水農(nóng)業(yè)試驗(yàn)站進(jìn)行。該站位于河北平原中南部，屬于黑龍港小麥生長(zhǎng)區(qū)，具有中國(guó)北方半干旱農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)的典型特征。該區(qū)常年采用冬小麥夏玉米一年兩熟種植制。年均日照時(shí)數(shù)、無(wú)霜期、蒸發(fā)量、降水量、氣溫分別為2 509.4 h、188d、1 785mm、510mm、12.8℃［11］。試驗(yàn)田土質(zhì)為壤土，0～200cm平均土壤容重1.40 g·cm-3；0～20cm耕層土壤肥力為：有機(jī)質(zhì)含量14.39g·kg-1，全氮含量1.48g·kg-1，速效氮含量101.36mg·kg-1，速效磷含量21.95mg·kg-1，速效鉀含量113.68mg·kg-1。小麥生長(zhǎng)季降雨量見(jiàn)表1。

表1　試驗(yàn)?zāi)甓刃←溕趦?nèi)降雨量Table 1 Precipitation during growing period of wheat in the test years mm

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

選用大面積種植且具節(jié)水高產(chǎn)潛力的冬小麥品種衡‘4399’為試驗(yàn)材料，按照常規(guī)播種量（225kg·hm-2）統(tǒng)一播種。主處理為小麥造墑時(shí)期處理，設(shè)9月15日（I9.15）、9月 20日（I9.20）、9月25日（I9.25）、9月30日（I9.30）灌水造墑和不灌水（CK）5個(gè)水平。灌水量45mm，每個(gè)處理占地666.7mm2，順序排列。主處理下設(shè)鎮(zhèn)壓重力副處理。鎮(zhèn)壓機(jī)具采用SL200型小麥鎮(zhèn)壓器，長(zhǎng)、寬、高分別為2.00m、0.45m和0.40m，機(jī)體重量190kg，鎮(zhèn)壓輪直徑0.35m。通過(guò)在鎮(zhèn)壓器機(jī)架上配重土壤調(diào)節(jié)鎮(zhèn)壓強(qiáng)度。以生產(chǎn)上普遍采用的 190kg（G95）鎮(zhèn)壓為對(duì)照，增設(shè)不鎮(zhèn)壓（G0）和240kg加重鎮(zhèn)壓（G120），共3個(gè)水平。

冬小麥夏玉米收獲后秸稈全量粉碎還田。整地前底施二銨525kg·hm-2，氯化鉀150kg·hm-2。拔節(jié)期追施尿素375kg·hm-2。折合施用化肥量為N 267kg·hm-2，P2O5241.5kg·hm-2，K2O 90kg·hm-2。播后安排鎮(zhèn)壓試驗(yàn)。其他管理同常規(guī)大田。2013—2014年度，10月14日播種，10月16日鎮(zhèn)壓，翌年5月10日揚(yáng)花，6月9日收獲；2014—2015年度，2014年10月12日播種，10月14日鎮(zhèn)壓，翌年5月8日揚(yáng)花，6月11日收獲。

1.3田間調(diào)查

1.3.1表層土壤硬度

鎮(zhèn)壓后在每個(gè)處理區(qū)，利用土壤硬度儀（上海）測(cè)定表層土硬度，每區(qū)測(cè)定重復(fù)30次，取其平均值。

1.3.2總莖數(shù)調(diào)查

在每個(gè)副處理定3個(gè)點(diǎn)，從11月2日開(kāi)始，每隔5 d數(shù)苗一次。按1 m雙行折算總莖數(shù)，取各點(diǎn)的平均數(shù)折算處理的總莖數(shù)。

1.3.3植株性狀

在每個(gè)處理多點(diǎn)取苗30株，作為考察樣本。逐株考察株高、單株莖數(shù)、葉面積和次生根數(shù)?？疾靻沃晷誀詈?，去掉根部，置烘箱 105℃殺青，80℃烘干至恒重，冷卻后稱重，計(jì)算單株干重。

1.4土壤含水量的測(cè)定及農(nóng)田蒸散量和水分利用率的計(jì)算

播種前（2013年10月12日，2014年10月10日）在各造墑水試驗(yàn)區(qū)，用土鉆鉆取0～200cm土層；越冬前（2013年12月2日，2014年12月3日）在各處理小區(qū)，用土鉆鉆取0～100cm土層土樣，每10cm為一層。每個(gè)處理取土3次重復(fù)。采用烘干法測(cè)定土壤含水量，用于計(jì)算蒸散量。由于冬前小麥根系淺，水分消耗主要考慮0～100cm土層，公式如下［12］：

式中：ET1-2為階段蒸散量；i為土層編號(hào)；n為總土層數(shù)；γi為第i層土壤干容重；Hi為第i層土壤厚度；θi1和θi2為第i層土壤時(shí)段初和時(shí)段末的含水率，以占干土重的百分?jǐn)?shù)計(jì)算；M為時(shí)段內(nèi)的灌水量；P0為有效降雨量；K為時(shí)段內(nèi)的地下水補(bǔ)給量，當(dāng)?shù)叵滤裆畲笥?.5m時(shí)，K值可以不計(jì)，本試驗(yàn)的地下水埋深在10m以下，因此無(wú)地下水補(bǔ)給。

耗水來(lái)源比例（％）=耗水構(gòu)成/蒸散量×100％（2）

1.5產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成因素測(cè)定

成熟前在田間計(jì)數(shù)各樣點(diǎn)上的穗數(shù)，計(jì)算出穗數(shù)。然后在樣點(diǎn)中隨機(jī)抓取20穗，調(diào)查穗粒數(shù)。在同一塊地上多點(diǎn)取樣30株左右，帶回室內(nèi)。逐株考察植株性狀。每區(qū)收獲2m2的樣點(diǎn)3個(gè)，折算每hm2產(chǎn)量。從各樣點(diǎn)曬干的籽粒中隨機(jī)抽取，計(jì)數(shù)千粒重。

1.6數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel和DPS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析。

2　結(jié)果與分析

2.1不同造墑和鎮(zhèn)壓處理對(duì)土壤性狀的影響

2.1.1對(duì)表層土壤硬度的影響

土壤硬度大，土壤緊實(shí)度也高。同一造墑處理，隨著鎮(zhèn)壓重力的增加，表層土壤硬度也提高，部分處理間差異達(dá)到顯著水平（見(jiàn)表2）。年際間處理間變化基本一致，2013年以I9.20造墑處理下G120處理最大，達(dá)到9.20kg·cm-2；2014年則以I9.25造墑處理下G120處理最大，達(dá)到11.40kg·cm-2。同鎮(zhèn)壓重力不同造墑水處理間比較，以I9.20、I9.25處理土壤硬度最高或較高，以不灌水的對(duì)照（CK）最低。

表2　2013年和2014年不同造墑時(shí)期和不同鎮(zhèn)壓處理對(duì)土壤硬度的影響Table 2 Soil hardness under post-sowing soil compaction treatments with different times of pre-sowing irrigation in 2013 and 2014kg·cm-2

2.1.2不同時(shí)期造墑處理對(duì)底墑的影響

2年不同造墑處理0～100cm土層土壤含水量變化基本一致，CK處理0～80cm土壤墑情明顯低于不同時(shí)期灌水的處理。年際間比較，以2014年差異更為明顯（見(jiàn)圖1）。不同處理間比較，0～100cm土層土壤水分含量，2年變化基本一致：I9.30＞I9.25≥I9.20＞I9.15＞CK?？傮w來(lái)看，灌水越晚，0～100cm土層土壤含水量越高。

綜合評(píng)分=(N1/感官評(píng)分 max)×30+(破碎力min/N2)×20+(含油量 min/N3)×30+(N4/L*max)×20

圖1　2013年（a）和2014年（b）不同造墑時(shí)期處理下小麥播前0～200cm土層土壤含水量Fig.1 Water contents of different layers of 0-200cm soil with different times of pre-sowing irrigation in 2013（a） and 2014（b）

100～200cm處理間土壤含水量變化與0～100cm相似，但處理間差異較小，土壤水分含量變幅 17.28％～30.92％。年際間比較，以2014年CK處理最低，與2014年玉米季降雨較少，玉米消耗深層土壤水分后沒(méi)有得到有效補(bǔ)給有關(guān)。

2.1.3冬前土壤耗水特征

本研究條件下，小麥播種-越冬前農(nóng)田蒸散量為19.78～51.76mm。同一底墑處理，I9.30處理以G95鎮(zhèn)壓蒸散量最低，其他處理均以G120蒸散量最低。土壤供水量所占蒸散量的比例為18.64％～73.01％，隨著鎮(zhèn)壓重力的增加土壤供水量所占蒸散量的比例有減小趨勢(shì)；降雨量所占農(nóng)田蒸散量的比例隨著鎮(zhèn)壓重力的增加有增加的趨勢(shì)。同一底墑處理，年際間有一定差異：2013年以灌水處理較早的I9.15和不灌水的 CK處理農(nóng)田蒸散量與土壤供水量較大；2014年以灌水處理較晚的I9.25和I9.30處理農(nóng)田蒸散量與土壤供水量較大。

同一鎮(zhèn)壓強(qiáng)度不同灌水處理間比較，隨造墑時(shí)間的推遲，土壤供水量與農(nóng)田蒸散量有增加的趨勢(shì)。土壤供水量所占農(nóng)田蒸散量的比例隨著造墑的推遲有所增加；降雨所占農(nóng)田蒸散量的比例隨著造墑的推遲有所減小。年際間比較，隨鎮(zhèn)壓強(qiáng)度的變化，農(nóng)田蒸散量與土壤供水量差異不具規(guī)律性。

2.2不同造墑和鎮(zhèn)壓處理對(duì)小麥冬前群個(gè)體影響

2.2.1對(duì)小麥冬前苗情影響

2.2.2小麥冬前群體動(dòng)態(tài)變化

由表5可見(jiàn)，冬前階段隨時(shí)間推遲總莖數(shù)逐漸增加，處理間增加趨勢(shì)因造墑水與播后鎮(zhèn)壓不同而有所差異。2年中 5個(gè)造墑水平之間的差異顯著性不同，2013年以I9.25處理總莖數(shù)最高，2014年以I9.30處理總莖數(shù)最高，均以CK處理最低，差異達(dá)到顯著水平。2年中 3個(gè)鎮(zhèn)壓水平之間的差異顯著性相近。以G120或G95總莖數(shù)較高，均以CK處理最低。

表3　2013年和2014年不同造墑時(shí)期和不同鎮(zhèn)壓處理對(duì)冬前小麥耗水的來(lái)源及其比例的影響Table 3 Effects of different post-sowing soil compaction treatments and different times of pre-sowing irrigation on the ratios of different water resource of water consumption in 2013 and 2014

表4　不同造墑時(shí)期和不同鎮(zhèn)壓處理對(duì)冬前小麥幼苗質(zhì)量影響Table 4 Effects of different post-sowing soil compaction treatments and different times of pre-sowing irrigation on the seedling quality of winter wheat

表5　不同造墑時(shí)期和不同鎮(zhèn)壓處理對(duì)冬前不同時(shí)期小麥群體總莖數(shù)的主效應(yīng)與方差分析Table 5 Main effects and F values of different post-sowing soil compaction treatments and different times of pre-sowing irrigation on stem number of winter wheat at pre-winter stage

兩個(gè)年度冬前不同時(shí)期小麥群體的方差分析表明（表5），造墑對(duì)群體的影響達(dá)到顯著水平。造墑和鎮(zhèn)壓對(duì)冬前群體的交互作用也達(dá)到顯著水平。

2.3不同造墑和鎮(zhèn)壓處理對(duì)產(chǎn)量構(gòu)成的影響

對(duì)不同造墑和鎮(zhèn)壓的主效應(yīng)進(jìn)行多重比較（見(jiàn)表6），發(fā)現(xiàn)同一年份不同造墑處理對(duì)穗數(shù)影響差異顯著，CK處理穗數(shù)顯著低于其他造墑處理，造墑處理間也有一定的差異，年際間比較，以I9.25處理成穗數(shù)較高，也比較穩(wěn)定。不同鎮(zhèn)壓重力對(duì)穗數(shù)的影響年際間處理間表現(xiàn)一致：G120＞G95＞G0，且G120與G0差異達(dá)到顯著水平。造墑處理與播后鎮(zhèn)壓對(duì)穗粒數(shù)的影響較小，只有2014—2015年G120與G0差異顯著，其他處理差異均不顯著。鎮(zhèn)壓對(duì)千粒重的影響較小，差異沒(méi)有達(dá)到顯著水平；造墑處理間千粒重差異顯著，但處理間不具規(guī)律性。

不同造墑處理間比較，2013—2014年度隨灌水時(shí)間的推遲，產(chǎn)量有逐漸增加的趨勢(shì)，以I9.25與I9.30產(chǎn)量最高或較高；2014—2015年度以I9.15最高，2年均以CK處理產(chǎn)量最低。不同鎮(zhèn)壓重力比較，以G95與G120產(chǎn)量較高，以G0產(chǎn)量較低。年際間比較，以CK產(chǎn)量差異最大，2014年CK產(chǎn)量顯著低于2015年。與2014年秋季小麥造墑差，小麥基本苗少，冬前總莖數(shù)低，成穗數(shù)不足有關(guān)。

兩個(gè)年度小麥產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成因素的方差分析表明（表6），造墑對(duì)產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響均達(dá)到顯著水平。2013—2014年鎮(zhèn)壓對(duì)穗數(shù)影響顯著；2014—2015年鎮(zhèn)壓對(duì)穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重影響顯著。2013—2014年造墑和鎮(zhèn)壓對(duì)穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重的交互作用顯著；而2014—2015年造墑和鎮(zhèn)壓僅對(duì)穗粒數(shù)和千粒重的交互作用顯著。造墑和鎮(zhèn)壓對(duì)產(chǎn)量的交互作用不顯著，鎮(zhèn)壓對(duì)產(chǎn)量的主效也不顯著。

由表7可見(jiàn)，小麥產(chǎn)量與播前土壤含水量正相關(guān)，其中產(chǎn)量與0～10cm土壤水分顯著正相關(guān)，與10～20cm土壤水分極顯著正相關(guān)（2014年），與其他土層相關(guān)不顯著。產(chǎn)量與同一造墑不同鎮(zhèn)壓處理?xiàng)l件下土壤硬度相關(guān)性年際間差異較大。2014年正相關(guān)，其中I9.25處理達(dá)到顯著水平；2015年負(fù)相關(guān)，其中CK極

顯著負(fù)相關(guān)。產(chǎn)量與同一鎮(zhèn)壓不同造墑處理?xiàng)l件下土壤硬度表現(xiàn)正相關(guān)性，但年際間處理間變化不具規(guī)律性。

表6　不同造墑時(shí)期和不同鎮(zhèn)壓處理對(duì)小麥產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成因素的主效應(yīng)與方差分析Table 6 Main effects and F values of pre-sowing irrigation and soil compaction on yield and yield components

表7　小麥產(chǎn)量與播前0～60cm不同土層土壤含水量及不同造墑時(shí)期和不同鎮(zhèn)壓處理下土壤硬度的相關(guān)性Table 7 Correlation coefficients between grain yield and pre-sowing soil moisture and soil hardness

3　討論與結(jié)論

3.1造墑和播后鎮(zhèn)壓對(duì)土壤耗水特性的影響

本研究條件下，冬前階段麥田蒸散量為19.78～51.76mm，與李夢(mèng)哲等［6］（10.6～47.9mm）結(jié)果相似。本研究2年I9.15、I9.20、I9.25、I9.30等處理播前0～100cm土壤含水量分別比CK平均高19.55％、26.38％、31.58％和48.16％。從農(nóng)田蒸散量來(lái)看，2013年I9.15、I9.20、I9.25、I9.30等處理分別比CK高74.07％、56.10％、38.84％和76.90％，2014年則高45.63％、87.73％、96.61％和119.56％?？梢?jiàn)，隨農(nóng)田水分含量增高，其蒸散量有增大的趨勢(shì)［13］。因此，從水分消耗的角度，土壤水分含量越低，蒸散量越少［13］。但結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，I9.20和I9.25處理，既能滿足小麥出苗對(duì)水分的需求，又能適度降低麥田冬前階段蒸散量（特別是2014年I9.20和I9.25處理農(nóng)田蒸散量比I9.15處理還要低），是比較適宜的造墑時(shí)期。

鎮(zhèn)壓處理冬前階段土壤耗水差異較小，從農(nóng)田蒸散量來(lái)看以不鎮(zhèn)壓的G0最高。2013年G120、G95等鎮(zhèn)壓處理分別比不鎮(zhèn)壓G0減少蒸散量16.01％和8.63％，2014年則為10.56％和4.16％。從數(shù)值上可以看出，鎮(zhèn)壓保墑明顯，有助于提高土壤含水量［14］。結(jié)合本研究冬前小麥群個(gè)體性狀和表層土壤硬度，發(fā)現(xiàn)鎮(zhèn)壓具有踏實(shí)土壤和蹲苗促壯的功能。聯(lián)系到張迪等［1］結(jié)果，在雨雪天氣鎮(zhèn)壓處理地溫顯著高于不鎮(zhèn)壓處理。綜上可見(jiàn)，播后鎮(zhèn)壓具有很好的節(jié)水增產(chǎn)效果［15］。

另外，從土壤供水變化來(lái)看，同一造墑水處理，I9.30以G95土壤供水最低，其他處理均以G120土壤供水最低。充分說(shuō)明墑情較好的麥田，使用較輕的鎮(zhèn)壓器進(jìn)行鎮(zhèn)壓效果好；墑情差的麥田，使用較重的鎮(zhèn)壓器鎮(zhèn)壓效果好［1，10］。

3.2造墑與播后鎮(zhèn)壓對(duì)小麥生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量的影響

本研究2年19.15、I9.20、I9.25、I9.30等不同造墑處理小麥生物量分別比CK高11.48％、14.48％、21.04％和44.26％，次生根條數(shù)高6.24％、12.07％、13.84％和13.10％，葉面積高17.56％、22.98％、25.26％和27.39％。在本研究條件下，墑情條件越好麥田苗質(zhì)量越高［16］。與造墑處理相比鎮(zhèn)壓對(duì)幼苗的影響較小，且鎮(zhèn)壓處理對(duì)小麥冬前幼苗的影響與水分也不同。從幼苗質(zhì)量來(lái)看，同一水分條件下不鎮(zhèn)壓的處理受影響程度，以葉面積最大，次生根次之，生物量最小［17］。

本研究冬前群體總莖數(shù)不同處理間有一定差異。從2年結(jié)果看，與CK相比冬前群體總莖數(shù)均以造墑水處理較高。CK年際間差異較大，2014年群體總莖數(shù)明顯低于2013年，主要與2014年玉米灌漿后期降雨偏少墑情較差有關(guān)［11］。2014年CK處理，由于底墑不足出苗差，后期補(bǔ)水也未能減少產(chǎn)量損失。說(shuō)明提高播種質(zhì)量的重要性，更說(shuō)明適宜群體是小麥豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的關(guān)鍵［18］。該地區(qū)年際間降雨時(shí)空差異較大［5］，從本研究結(jié)果看，CK處理群體總莖數(shù)與降雨年型依附性較強(qiáng)，不利于小麥穩(wěn)產(chǎn)［4-5］。結(jié)合產(chǎn)量與播后鎮(zhèn)壓土壤硬度相關(guān)性不具規(guī)律性，但與耕層土壤水分含量顯著正相關(guān)的結(jié)論，可以認(rèn)為，墑情適宜是小麥播后鎮(zhèn)壓的基礎(chǔ)，鎮(zhèn)壓又是提墑壯苗的保障［1，14-15］?？紤]到土壤硬度與墑情、土質(zhì)及鎮(zhèn)壓強(qiáng)度等多因素有關(guān)，因此確定產(chǎn)量與鎮(zhèn)壓的相關(guān)關(guān)系，還需要在精確控制干擾因素的條件下做更深入的研究。

結(jié)合小麥玉米一體化生產(chǎn)，小麥造墑水提前到 9月20—25日，既可滿足上茬玉米灌漿對(duì)水分的需求，又為小麥儲(chǔ)備了造墑水，起到了增墑蓄水、促產(chǎn)增收的作用［19］。本研究條件下，小麥播種后推薦95kg·m-1重量進(jìn)行鎮(zhèn)壓，墑情較好的麥田，可適度減少鎮(zhèn)壓重量，墑情較差的麥田，可適度增加鎮(zhèn)壓器重量。

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Effects of pre-sowing irrigation and post-sowing soil compaction on water use and growth of winter wheat*

DANG Hongkai1，CAO Caiyun1，ZHENG Chunlian1，MA Junyong1，GUO Li1，WANG Yanan2，LI Wei1，LI Kejiang1**
（1.Institute of Dryland Farming，Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences / Laboratory of Crop Drought Resistance of Hebei Province，Hengshui 053000，China；2.General Station for Agricultural Technology Extension，Shijiazhuang 050011，China）

In order to clarify the effect of pre-sowing irrigation and post-sowing soil compaction on water use，growth and yield of winter wheat，a field experiment was conducted in Hengshui City in 2013-2014 and 2014-2015.The experiment included 4 treatments of pre-sowing irrigation of winter wheat — irrigation dates of Sep.15（I9.15），Sep.20（I9.20），Sep.25（I9.25） and Sep.30（I9.30） and no irrigation as control（CK） treatment.Each treatment consisted of 3 levels of soil compaction intensity after sowing per meter— 120kg（G120），95kg（G95） and 0kg（G0）.The ‘Heng 4399’ winter wheat variety was used in the field experiment and the soil moisture content，growth and grain yield monitored during the wheat growth period.The results of the study showed thatevapotranspiration of wheat before winter wheat overwinter time was positively associated with soil moisture at sowing time.There were significant differences in evapotranspiration among different soil compaction treatments under the same irrigation date.Comparison among different irrigation dates showed that early irrigation lowered soil moisture and evapotranspiration at wheat sowing stage，which was the reverse for late irrigation treatments.The minimum evapotranspiration was observed in G95 treatment under I9.30 irrigation date，while it was observed in G120 treatment under others irrigation dates.For different soil compaction treatments under the same irrigation date treatment，the order of the number of spikes was G120 ＞ G95 ＞ G0.Biomass accumulation，leaf area，stem number and grain yield were lowest in G0 treatment，while were higher under both G120 and G95 conditions.Stem number，spikes number and grain yield were lowest in CK treatment.Although irrigation time significantly influenced spike number，no significant interaction was noted between soil compaction and pre-sowing irrigation.The results demonstrated that the most suitable soil moisture for seed germination depended on the degree of soil compaction.Thus it was possible to use soil compaction to regulate soil moisture and invigorate seedling.The study suggested that the best period for early irrigation was from Sep.20th to Sep.25th.The most appropriate weight of roller was about 95kg per meter.

Jan.19，2016；accepted Apr.25，2016

Winter wheat；Pre-sowing irrigation；Post-sowing soil compaction；Evapotranspiration；Soil moisture；Grain yield

S512.1+1

A

1671-3990（2016）08-1071-09

10.13930/j.cnki.cjea.160079

*國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2013BAD05B05）、公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)（201203077，201303133）、河北省小麥產(chǎn)業(yè)體系和河北省自然基金項(xiàng)目（C2014301026）資助

**通訊作者：李科江，主要從事節(jié)水農(nóng)業(yè)研究。E-mail：nkylkj@126.com

黨紅凱，主要從事作物高產(chǎn)栽培生理研究。E-mail：wheatcrop@126.com

2016-01-19接受日期：2016-04-25

*This study was supported by the National Key Technology R&D Program of China（2013BAD05B05），the Special Fund for Agro-Scientific Research in the Public Interest（201203077，201303133），Hebei Province Wheat Industry System and Hebei Province Science Foundation（C2014301026）.

**Corresponding author，E-mail：nkylkj@126.com