土壤水分下限對(duì)固定道壟作小麥生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響

羅雙龍，馬忠明，，李玉斌，楊 釗，呂曉東

(1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，甘肅蘭州 730070； 2.甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，甘肅蘭州 730070)

土壤水分下限對(duì)固定道壟作小麥生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響

羅雙龍1，馬忠明1，2，李玉斌1，楊 釗1，呂曉東2

(1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，甘肅蘭州 730070； 2.甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，甘肅蘭州 730070)

為確定固定道壟作小麥生長(zhǎng)和高產(chǎn)的適宜土壤水分下限，通過(guò)田間裂區(qū)試驗(yàn)，設(shè)置了4個(gè)土壤水分下限水平(分別為計(jì)劃濕潤(rùn)層土壤田間持水量的40%、55%、70%和85%)，研究了傳統(tǒng)耕作和固定道壟作方式下土壤水分下限對(duì)小麥葉面積系數(shù)、干物質(zhì)積累、產(chǎn)量和水分利用效率的影響。結(jié)果表明，固定道壟作栽培能夠明顯提高小麥的葉面積指數(shù)和促進(jìn)干物質(zhì)積累，增加產(chǎn)量和水分利用效率。在土壤水分下限為田間持水量的70%時(shí)，固定道壟作栽培的小麥葉面積指數(shù)和干物質(zhì)積累量較大，穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重和產(chǎn)量最大，水分利用效率也較高。綜合來(lái)看，在河西綠洲灌區(qū)，固定道壟作小麥的適宜土壤水分下限為田間持水量的70%。

小麥；土壤水分下限；固定道壟作；生長(zhǎng)；產(chǎn)量；水分利用效率

固定道保護(hù)性耕作技術(shù)是壟作、溝灌、少免耕、秸稈覆蓋等技術(shù)集成的新型耕作技術(shù)[1]。它采用固定壟作和溝灌代替?zhèn)鹘y(tǒng)平作和大水漫灌，并將作物生長(zhǎng)帶和車(chē)輪行駛帶永久分離，作物只種植在壟溝之間凸起的壟床上，機(jī)器車(chē)輪只在壟溝內(nèi)行駛，要求永久保持壟床形狀不變，在下茬作物播種前，只對(duì)壟床進(jìn)行少量修整，并通過(guò)機(jī)械或化學(xué)除草、免耕和秸稈覆蓋，達(dá)到節(jié)水、減少耕作和管理作物殘茬的目的[2]。目前這一技術(shù)已經(jīng)在在澳大利亞、美國(guó)、歐洲等國(guó)家和地區(qū)被采用，尤其是在干旱和水澇災(zāi)害嚴(yán)重的發(fā)展中國(guó)家被廣泛的應(yīng)用，我國(guó)這方面的研究工作才剛剛起步[3]。研究表明，固定道栽培條件下，免耕覆蓋不壓實(shí)與壓實(shí)之間玉米和小麥產(chǎn)量差異不明顯。但經(jīng)過(guò)淺松之后，由于在土壤的表層形成了較好的種床，播種的質(zhì)量提高，從而使作物產(chǎn)量有所增加，其效果在小麥上尤為明顯[4-5]。固定道耕作能夠改善土壤與作物生長(zhǎng)環(huán)境，可更好地協(xié)調(diào)小麥個(gè)體與群體的矛盾，最大限度地發(fā)揮小麥的邊行優(yōu)勢(shì)，使個(gè)體健壯、穗大、粒重、粒多，一般增產(chǎn)10%～15%[6]。因此，開(kāi)展固定道保護(hù)性耕作研究對(duì)指導(dǎo)該技術(shù)在我國(guó)旱區(qū)的應(yīng)用推廣具有重要意義。

前人對(duì)固定道壟作的土壤理化性狀、肥料利用和微生物方面做了大量的研究，認(rèn)為固定道壟作栽培能有效地改善土壤理化性狀，提高土壤供肥、保肥能力，提高微生物數(shù)量[7-9]。但在固定道壟作條件下，有關(guān)土壤水分下限的研究非常少。土壤水分下限是指作物生長(zhǎng)的最低土壤含水量，因土壤類(lèi)型、作物種類(lèi)和作物生育期的不同具有一定的差異。它決定了灌水的開(kāi)始時(shí)間和灌水次數(shù)，進(jìn)而影響灌水量。在一定的范圍內(nèi)，適當(dāng)控制土壤水分的供應(yīng)可大幅度提高作物產(chǎn)量和水分利用效率[10]。本研究分析了固定道壟作下土壤水分下限對(duì)小麥生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響，以期確定適合固定道壟作小麥生長(zhǎng)的土壤水分下限，為該栽培條件下小麥合理灌溉提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)于2016年3月至2016年8月在甘肅省農(nóng)科院張掖節(jié)水農(nóng)業(yè)試驗(yàn)站進(jìn)行。張掖是甘肅省河西綠洲灌區(qū)的中心腹地，屬無(wú)灌溉就無(wú)農(nóng)業(yè)的典型灌溉農(nóng)業(yè)區(qū)。該地區(qū)位于河西走廊中部，地處東經(jīng)100°27′，北緯38°56′，是典型溫帶荒漠性氣候，地下水深100 m，光照充足，熱量豐富，晝夜溫差大；年平均氣溫7.3 ℃，海拔1 570 m，年日照時(shí)數(shù)3 085 h，>0 ℃的有效積溫3 388 ℃，年降雨量不足101.2 mm，小麥生育時(shí)期平均降雨量為40.5 mm，蒸發(fā)量為927.2 mm。該地區(qū)土壤為荒漠土；土壤容重1.389 g·cm-3，田間最大體積含水量38.5%。氣候干旱和水資源缺乏及供需錯(cuò)位是當(dāng)?shù)匦←湼弋a(chǎn)的制約因素。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用裂區(qū)設(shè)計(jì)。主區(qū)為栽培方式，設(shè)平作(F1)和固定道壟作(F2)兩種；副區(qū)為土壤水分下限，設(shè)4個(gè)水平，分別為計(jì)劃層土壤田間持水量的40%、55%、70%和85%，用W1、W2、W3和W4表示，灌水上限均為田間持水量。各處理施肥量均為純氮180 kg·hm-2和P2O5120 kg·hm-2，其中氮肥40%做基肥，60%結(jié)合第1次灌水和第2次灌水追施，磷肥全部基施。小區(qū)面積為18 m2(3.6 m×5 m)，各處理重復(fù)三次。

固定道壟作：前茬小麥?zhǔn)崭詈罅舨?，茬?0 cm，將收后的剩余秸稈全部覆蓋在壟面和壟溝，壟面寬70 cm，壟溝寬30 cm，壟高20 cm。壟上種植小麥，行距為15 cm，每播5行留30 cm作為機(jī)具在田間行走的固定道；平作播種方式同大田播種。播種量為450 kg·hm-2

傳統(tǒng)耕作：前茬收后對(duì)耕地進(jìn)行了犁、耙、耱，翌年播種，播種量與固定道壟作相同。

計(jì)劃濕潤(rùn)層深度在出苗期至拔節(jié)期為0～40 cm，在拔節(jié)期至抽穗期為0～60 cm，在抽穗期至灌漿中期為0～80 cm，在灌漿中期至成熟期為0～80 cm。隨時(shí)監(jiān)測(cè)土壤水分下限，當(dāng)計(jì)劃濕潤(rùn)層平均土壤含水量達(dá)到灌水控水下限時(shí)開(kāi)始灌水，灌至田間持水量，用水表量水灌溉。依據(jù)田間計(jì)劃濕潤(rùn)層含水量計(jì)算灌水定額。灌水定額=(最大田間持水量-計(jì)劃灌溉土層平均體積含水量)×計(jì)劃濕潤(rùn)層深度×小區(qū)面積。

交通安全設(shè)施的設(shè)置與道路的線形組合有直接的關(guān)系。當(dāng)平曲線半徑較小時(shí)，尤其視距受限時(shí)，為保證行車(chē)安全，需增設(shè)較多的警告、禁令標(biāo)志，在靠近懸崖一側(cè)增設(shè)相應(yīng)的防護(hù)措施，縱坡太大時(shí)，在起點(diǎn)位置會(huì)增設(shè)長(zhǎng)陡坡路段的警告標(biāo)志。在轉(zhuǎn)彎半徑較小的情況下，為了保證行車(chē)安全，路線一般會(huì)在道路外側(cè)增設(shè)超高加寬段，標(biāo)線相應(yīng)也需要按照路線進(jìn)行過(guò)渡，如果縱坡較陡，還需要在陡坡相應(yīng)位置設(shè)置不同的震蕩標(biāo)線，以降低車(chē)速，減少冬雨期由于道路濕滑引起的安全事故[3]。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1 土壤含水量測(cè)定

在小麥苗期、拔節(jié)期、抽穗期、灌漿中期和成熟期用土鉆取樣，每20 cm為一層，深度為1 m，固定道壟作小區(qū)分別在壟上和壟溝各取一點(diǎn)，平作小麥在小區(qū)中間取一點(diǎn)。采用烘干法測(cè)定土壤質(zhì)量含水量。固定道壟作土壤含水量取壟溝測(cè)定的平均值。

1.3.2 作物耗水量的計(jì)算

作物耗水量用水量平衡法來(lái)計(jì)算：

式中，ET1-2為階段耗水量；i為土層編號(hào)；n為總土層數(shù)；γi為第i層土壤容重；Hi為第i層土壤厚度；θi1和θi2分別為第i層土壤時(shí)段初和時(shí)段末的質(zhì)量含水量；M為時(shí)段內(nèi)的灌水量；Pr為有效降水量；K為時(shí)段內(nèi)的地下水補(bǔ)給量，當(dāng)?shù)叵滤裆畲笥?.5 m時(shí)，K值可以忽略不計(jì)，本試驗(yàn)的地下水埋深在2.5 m以下，故K值為 0。

1.3.3 葉面積的測(cè)定

分別在小麥苗期、拔節(jié)期、抽穗期、灌漿中期各取15株測(cè)定綠葉的長(zhǎng)和寬，用系數(shù)法計(jì)算葉面積。葉面積=葉長(zhǎng)×葉寬×0.8。

1.3.4 干物質(zhì)積累量的測(cè)定

1.3.5 產(chǎn)量及構(gòu)成因素的測(cè)定

在小麥成熟后，除去邊行，每小區(qū)取20株進(jìn)行考種，分別測(cè)其穗長(zhǎng)、穗粒數(shù)和千粒重。平作小區(qū)隨機(jī)取3個(gè)1 m2樣區(qū)進(jìn)行測(cè)產(chǎn)。固定道壟作小麥除去兩邊的壟，在中間的壟上隨機(jī)取3個(gè)1 m2樣區(qū)進(jìn)行測(cè)產(chǎn)。曬干至籽粒含水量為13%時(shí)測(cè)定籽粒產(chǎn)量。水分利用效率=產(chǎn)量/耗水量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPASS 13.0和EXCEL2007軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1土壤水分下限對(duì)小麥葉面積指數(shù)(LAI)的影響

經(jīng)方差分析，土壤水分下限和耕作方式對(duì)小麥苗期、拔節(jié)期、抽穗期和灌漿中期的LAI均有顯著的影響(F值分別為6.91～50.19和24.86～99.23)，土壤水分下限和耕作方式之間的交互作用微弱(F值為0.29～3.40)。由圖1可知，隨著生育期的推進(jìn),小麥LAI呈先增后減的趨勢(shì)，在抽穗期LAI達(dá)到了最大值。同一耕作方式下，在苗期，W1、W2、W3處理間LAI差異不顯著，W4處理顯著高于其他處理；在拔節(jié)期和抽穗期，W3和W4處理間LAI差異不顯著，但均顯著高W1和W2處理；在灌漿中期，小麥LAI隨著土壤水分下限的提高而增大，不同處理間差異顯著。在同一土壤水分條件下，與傳統(tǒng)平作相比，固定道壟作栽培小麥LAI較高。

2.2 土壤水分下限對(duì)小麥干物質(zhì)積累的影響

隨著生育期的推進(jìn)，春小麥干物質(zhì)積累均呈典型的“S”型曲線變化,在拔節(jié)期以前，小麥干物質(zhì)積累速度慢，處理間差異不明顯，拔節(jié)期以后，干物質(zhì)積累加快，處理間差異逐漸明顯(圖2)。在同一耕作方式下，從總體來(lái)看，小麥干物質(zhì)的積累量隨著土壤水分下限的增加而增加，W3和W4處理間差異不顯著。在同一土壤水分條件下，與傳統(tǒng)平作相比，固定道壟作栽培小麥的干物質(zhì)積累量在拔節(jié)前較低，拔節(jié)期以后較高，說(shuō)明固定道壟作栽培對(duì)小麥干物質(zhì)積累在生育中后期又明顯促進(jìn)作用。

圖柱上的不同字母表示同一時(shí)期不同處理間存在顯著差異(P<0.05)。

Different letters above the columns are significantly different among the treatments at the same stage at 0.05 level.

圖1土壤水分下限對(duì)小麥葉面積指數(shù)的影響

Fig.1Influenceoflowerlimitofsoilmoistureonleafareaindex

土壤水分下限對(duì)小麥相對(duì)生長(zhǎng)率的影響在各時(shí)期都比較明顯，而耕作方式效應(yīng)只在拔節(jié)期至抽穗期和灌漿中期至成熟期達(dá)到顯著水平(表1)。在相同的耕作方式下，小麥各生育期的相對(duì)生長(zhǎng)率總體上隨著土壤水分下限的提高而增加。在同一土壤水分條件下，與傳統(tǒng)平作相比，固定道壟作栽培小麥的相對(duì)生長(zhǎng)率較高，表明固定道壟作栽培有利于小麥生長(zhǎng)。

圖2 不同土壤水分下限對(duì)小麥干物質(zhì)積累量的影響

表1 不同處理下小麥各生育時(shí)期的相對(duì)生長(zhǎng)率Table 1 Relative growth rate of wheat under different treatments at different stages g·d-1

數(shù)據(jù)為3次重復(fù)平均值，同列數(shù)值后不同字母表示同一時(shí)期不同處理間存在顯著差異(P<0.05)。下表同。

Data are the means of three plots. Values followed by different letters within the same columns are significantly different among the treatments at the same stage at 0.05 level. The same in the following tables.

2.3土壤水分下限對(duì)小麥成熟期干物質(zhì)分配的影響

在不同處理?xiàng)l件下，成熟期干物質(zhì)在不同器官中的分配(數(shù)量和比例)基本一致，均表現(xiàn)為籽粒>莖稈+葉鞘+葉片>穗軸+穎殼(表2)。在同一耕作方式下，隨著土壤水分下限的提高，小麥籽粒及穗軸+穎殼的干物質(zhì)積累量和所占的比例呈先增后減的趨勢(shì)，均以W3處理最大。在W4處理下，莖稈+葉鞘+葉片的干物質(zhì)積累量和比例均最大，說(shuō)明在此水分條件下干物質(zhì)不利于向籽粒的分配。在同一土壤水分下限條件下，固定道壟作栽培下小麥的各器官干物質(zhì)分配量總體上高于傳統(tǒng)平作，但分配比例差異很小。

2.4 土壤水分下限對(duì)小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成的影響

土壤水分下限對(duì)小麥穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重和產(chǎn)量均有顯著的影響(F值分別為29.88、11.3、9.8、和140.83)，耕作方式對(duì)小麥穗粒數(shù)、千粒重及產(chǎn)量也有明顯的影響(F值分別為9.27、6.24和7.33)，耕作方式與土壤水分下限的交互作用只在穗數(shù)上達(dá)到顯著水平(F值為3.80)。在同一耕作方式下，隨著土壤水分下限的提高，穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重和產(chǎn)量均表現(xiàn)為W3>W4>W2>W1。在同一土壤水分條件下，穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重和產(chǎn)量基本上表現(xiàn)為壟作高于平作。在所有處理中F2W3處理的產(chǎn)量最高(表3)。

2.5土壤水分下限對(duì)小麥耗水量和水分利用效率的影響

由表4可以看出，小麥的耗水量和水分利用效率受耕作方式和土壤水分下限的影響均達(dá)到顯著水平(F值為28.18～263.25)，耕作方式和土壤水分下限的交互作用只在耗水量上顯著(F值為4.86)。在相同耕作方式下，隨土壤水分下限的提高，耗水量呈增加趨勢(shì)；水分利用效率在傳統(tǒng)平作下對(duì)土壤水分反應(yīng)不明顯，而在固定道壟作栽培下W1～W3處理間差異不明顯，但均顯著高于W4處理。在相同的土壤水分條件下，與傳統(tǒng)平作相比，固定道壟作栽培的耗水量顯著降低，水分利用效率提高，說(shuō)明固定道壟作栽培有明顯的節(jié)水效應(yīng)。

表2 不同處理對(duì)成熟期干物質(zhì)在不同器官中的分配的影響Table 2 Effects of different treatments on dry matter distribution in different organs at maturity

表3 不同土壤水分下限對(duì)小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成的影響Table 3 Influence of different lower limit of soil moisture on yield and yield components

表4 不同土壤水分下限對(duì)小麥灌水量、耗水量和水分利用效率的影Table 4 Influence of different lower limit of soil moisture on irrigation amount,water consumption and water use efficiency

3 討 論

3.1固定道壟作栽培下土壤水分下限與小麥生長(zhǎng)的關(guān)系

土壤水分對(duì)小麥生長(zhǎng)有顯著影響，土壤水分嚴(yán)重虧缺將會(huì)影響小麥的生長(zhǎng)，會(huì)使小麥的莖、葉生長(zhǎng)受到抑制，降低株高和葉面積系數(shù)[11]。本研究表明，在小麥生育期內(nèi)重度水分虧缺(田間持水量的40%)下，小麥的葉面積指數(shù)和干物質(zhì)積累明顯低于其他水分處理；在土壤水分下限為田間持水量的85%時(shí)，小麥干物質(zhì)在籽粒中的分配比例并不是最高，莖稈+葉片+葉鞘的分配比例顯著高于其他處理，說(shuō)明小麥生長(zhǎng)過(guò)于旺盛，大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)不能及時(shí)地向籽粒供給，不利于高產(chǎn)。與傳統(tǒng)平作相比，固定道壟作栽培有利于增加小麥的葉面積和干物質(zhì)積累量，同時(shí)固定道有利于提高于小麥籽粒干物質(zhì)的分配比例。在苗期和拔節(jié)期，固定道壟作栽培小麥的葉面積、干物質(zhì)積累量低于傳統(tǒng)平作，拔節(jié)期以后壟作高于傳統(tǒng)平作。這可能是因?yàn)楣潭ǖ缐抛鞔盒←湉牟シN到出苗期的土壤升溫較慢[12]，從而降低了早期小麥的生長(zhǎng)速率[13-14]。任德昌等[15]研究認(rèn)為，壟作栽培小麥的旗葉葉綠素含量高于平作，并隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)，生育后期的衰減速率明顯低于平作，說(shuō)明壟作有利于提高小麥葉面積，延緩植株衰老，延長(zhǎng)葉片功能期。這與本試驗(yàn)結(jié)果相符。

3.2固定道壟作栽培有利于小麥產(chǎn)量、耗水量和水分利用效率的提高

土壤水分含量對(duì)小麥的產(chǎn)量和水分利用效率有顯著的影響，土壤水分含量較低時(shí)，小麥的生長(zhǎng)被抑制，最終引起產(chǎn)量和收獲指數(shù)降低[16-17]。本研究中，隨著土壤水分的提高，小麥的產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成因子隨土壤水分下限的增加呈先增后減的趨勢(shì)，在土壤水分下限為田間持水量的70%時(shí)，小麥的產(chǎn)量及其構(gòu)成因子均達(dá)到最大值，當(dāng)土壤水分下限再提高時(shí)，小麥的產(chǎn)量及其構(gòu)成因子下降或變化不明顯，這主要是因?yàn)檩^高的土壤水分容易產(chǎn)生“奢侈蒸騰”[18]，使小麥生長(zhǎng)過(guò)于旺盛，貪青晚熟，造成收獲指數(shù)的下降。與傳統(tǒng)耕作相比，固定道壟作栽培提高了小麥產(chǎn)量和水分利用效率，同時(shí)減少了水分消耗，說(shuō)明固定道壟作栽培具有增產(chǎn)和節(jié)水雙重效應(yīng)。王旭清等研究發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)平作相比，壟作對(duì)優(yōu)質(zhì)小麥品種煙農(nóng)19 和濟(jì)麥19的穗數(shù)無(wú)顯著影響，顯著或極顯著增加穗粒數(shù)、穗粒重及產(chǎn)量[19]。這與本試驗(yàn)結(jié)果一致。1999年6月山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院對(duì)小麥壟作高產(chǎn)試驗(yàn)區(qū)進(jìn)行實(shí)打驗(yàn)收，壟作較平作增產(chǎn)8.8%，且差異顯著[20]。固定道壟作栽培的增產(chǎn)節(jié)水效應(yīng)主要?dú)w因于其可改善土壤與作物生長(zhǎng)環(huán)境，可更好地協(xié)調(diào)小麥個(gè)體與群體的矛盾，最大限度地發(fā)揮小麥的邊行優(yōu)勢(shì)，使得個(gè)體健壯、穗大、粒重、粒多，進(jìn)而起到增產(chǎn)作用[21]。多數(shù)研究表明，保護(hù)性耕作能增加降雨入滲，減少水分蒸發(fā)，提高土壤水分含量及作物水分利用效率和產(chǎn)量[22-26]。

[1] TULLBERG J N,YULE D F,MCGARRY D.Controlled traffic farming—From research to adoption in Australia [J].Soil&TillageResearch,2007,97(2):272.

[2] TAYLOR J H.Controlled traffic:A soil compaction management concept[C]// Earthmoving Industry Conference,1986,doi:10.4271/860731.

[3] 劉世平,莊恒揚(yáng),陸建飛,等.免耕法對(duì)土壤結(jié)構(gòu)影響的研究[J].土壤學(xué)報(bào),1998,35(1):33.

LIU S P,ZHUANG H Y,LU J F,etal.Influence of no-tillage on soil structure [J].ActaPedologicaSinica,1998,35(1):33.

[4] 李洪文,高煥文,陳君達(dá),等.固定道保護(hù)性耕作的試驗(yàn)研究[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2000,16(4):73.

LI H W,GAO H W,CHEN J D,etal.Study on controlled traffic with conservative tillage [J].TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering,2000,16(4):73.

[5] 王法宏,劉世軍,馮 波.小麥壟作栽培技術(shù)的生態(tài)生理效應(yīng)[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué),199(4):4.

WANG F H,LIU S J,FENG B,etal.Eco-physiological effect of wheat bed-planting culture techniques [J].ShandongAgriculturalSiences,1999(4):4.

[6] 梁衛(wèi)理,王貴彥,李雁鳴,等.利用激發(fā)效應(yīng)提高高產(chǎn)糧田稀缺資源生產(chǎn)效率的研究(I)-理論探討[J].河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2000,23(1):1.

LIANG W L,WANG G Y,LIY M,etal.A study on increasing resources use efficiency and profit with stimulating effect in crop production systems:I.Theoretical study [J].JournalofAgriculturalUniversityofHebei,2000,23(1):1.

[7] 陳 浩,李洪文,高煥文,等.多年固定道保護(hù)性耕作對(duì)土壤結(jié)構(gòu)的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2008,24(11):122.

HAO C,LI H W,GAO H W,etal.Effect of long-term controlled traffic conservation tillage on soil structure [J].TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering,2008,24(11):122.

[8] BRAUNACK M,MCPHEE J.Controlled traffic and direct drilling to improve irrigated row crop establishment in the tropics// Proceedings of the 12th International Conference of the International Soil and Tillage Research Organisation(ISTRO):Soil Tillage and Agricultural Sustainability [C].1991:362-370.

[9] VOL N.Conservation tillage and traffic effects on soil condition [J].TransactionsoftheASAE,1994,37(3):763.

[10] 張海林,高旺盛,陳 阜,等.保護(hù)性耕作研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)及對(duì)策[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2005,10(1):16.

ZHANG H L,GAO W S,CHEN F.Prospects and present situation of conservation tillage [J].JournalofChinaAgriculturalUniversity,2005,10(1):16.

[11] 王晨陽(yáng).土壤水分脅迫對(duì)小麥形態(tài)及生理影響的研究[J].河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1992,26(1):89.

WANG C Y.The effects of soil water stress on morphological and physiological of wheat [J].JournalofHenanAgriculturalUniversity,1992,26(1):89.

[12] 馬忠明,張立勤,呂曉東,等.干旱灌區(qū)固定道耕作對(duì)土壤水熱效應(yīng)及春小麥產(chǎn)量的影響[J].麥類(lèi)作物學(xué)報(bào),2015,35(7):988.

MA Z M,ZHANG L Q,Lü X D,etal.Effect of permanent raised bed on moisture and thermal of soil and yield of spring wheat in irrigation area [J].JournalofTriticeaeCrops,2015,35(7):988.

[13] SINGH G,LARYEA K B,KARWASRA S P S,etal.Tillage methods related to soil and water conservation in south Asia[J].Soil&TillageResearch,1993,27(1-4):273.

[14] MORENO F,PELEGR N F,FERNNDEZ J E,etal.Soil physical properties,water depletion and crop development under traditional and conservation tillage in southern Spain[J].Soil&TillageResearch,1997,41(1-2):25.

[15] 曹玉琴.旱作農(nóng)田溝壟覆蓋集水栽培技術(shù)的試驗(yàn)研究[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究,1994,12(1):74.

CAO Y Q.Testing study of cultivation technique of water collection by ridge and furrow mulching rainfed farmlands[J].AgriculturalResearchintheAridAreas,1994,12(1):74.

[16] WANG T,ZHANG X,LI C.Growth,abscisic acid content,and carbon isotope composition in wheat cultivars grown under different soil moisture [J].BiologiaPlantarum,2007,51(1):181.

[17] 陳曉遠(yuǎn),羅遠(yuǎn)培.土壤水分變動(dòng)對(duì)冬小麥生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)的影響[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué),2001,34(4):403.

CHEN,X Y,LUO Y P.The influence of fluctuated soil moisture on growth dynamic of winter wheat[J].JournalofIntegrativeAgriculture,2001,34(4):403.

[18] 霍治國(guó),李世奎,白月明,等.冬小麥中輕度水分脅迫的增產(chǎn)節(jié)水效應(yīng)研究[J].自然資源學(xué)報(bào),2003,18(1):58.

HUO Z G,LI S K,BAI Y M,etal.The experimental research on slight and moderate water stress effects on increasing yield and saving water mechanism of winter wheat [J].JournalofNaturalResources,2003,18(1):58.

[19] 王旭清,王法宏,李升東,等/壟作栽培對(duì)小麥產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué),2003(6):15.

WANG X Q,WANG F H,LI S D,etal.Effect of bed-planting on grain yield and quality of wheat [J].ShandongAgriculturalSciences,2003(6):15.

[20] 楊洪賓,徐成忠,鹿長(zhǎng)金,等.壟作栽培對(duì)小麥植株形態(tài)和產(chǎn)量性狀的影響[J].麥類(lèi)作物學(xué)報(bào),2006,26(4):119.

YANG H B,XU C Z,LU C J,etal.Effect of raised bed planting on plant morphologies and characteristics related to grain yield of winter wheat [J].JournalofTriticeaeCrops,2006,26(4):119.

[21] MA Z M,CHEN J,LU X D,etal.Distribution of soil carbon and grain yield of spring wheat under a permanent raised bed planting .system in an arid area of northwest China [J].Soil&TillageResearch,2016,163:274.

[22] 王建政.旱地小麥保護(hù)性耕作對(duì)土壤水分的影響[J].中國(guó)水土保持科學(xué),2007,5(5):71.

WANG J Z.Influence of protective farming on soil water of wheat field [J].ScienceofSoil&WaterConservation,2007,5(5):71.

[23] 李玲玲,黃高寶,張仁陟,等.不同保護(hù)性耕作措施對(duì)旱作農(nóng)田土壤水分的影響[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2005,25(9):2326.

LI L L,HUANG G B,ZHANG R Z,etal.Effects of conservation tillage on soil water regimes in rainfed areas [J].ActaEcologicaSinica,2005,25(9):2326.

[24] 李素娟,李 琳,陳 阜,等.保護(hù)性耕作對(duì)華北平原冬小麥水分利用的影響[J].華北農(nóng)學(xué)報(bào),2007,22(8):115.

LI S J,LI LIN,FU C,etal.Effects of conservation tillage on water use of winter wheat in north China plain [J].ActaAgriculturaeBoreali-Sinica,2007,22(8):115.

[25] 周興祥,高煥文,劉曉峰.華北平原一年兩熟保護(hù)性耕作體系試驗(yàn)研究[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2001,17(6):81.

ZHOU X X,GAO H W,LIU X F.Experimental study on conservation tillage system in areas of two crops a year in north China plain [J].TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering,2001,17(6):81.

[26] 姚宇卿,王育紅,呂軍杰.保持耕作麥田水分動(dòng)態(tài)及水土流失的研究[J].中國(guó)土壤與肥料,2002(5):8.

YAO Y Q,WANG Y H,Lü J J.Study of water dynamics and water and soil loss with different tillage practices in winter wheat sloping land [J].Soils&Fertilizers,2002(5):8.

InfluenceofLowerLimitofSoilMoistureonGrowthandYieldofWheatunderPermanentRaisedBedTillage

LUOShuanglong1,MAZhongming1，2,LIYubin1,YANGZhao1,LüXiaodong2

(1.Agronomy courtyard,Gansu Agricultural University,Lanzhou,Gansu 730070,China；2.Gansu academy of agricultural Sciences,Lanzhou,Gansu 730070,China)

The aim of this project was todeterminethe appropriate soil water threshold on the growth and yield of spring wheat(TriticumaestivumL.) under permanent raised bed tillage(PRB). A field experimentwas carried out to assess the effects of different soil water thresholdunder PRB and conventional farming systems(CF) on leaf area index(LAI),dry matter,yield and water use efficiency(WUE) of spring wheat. The experiment followed a completely randomized split-plot design,taking soil water threshold(T1: 40% of the field capacity,T2: 55% of the field capacity,T3: 70% of the field capacity,CK: 85% of the field capacity) as main plot treatments.The results show that PRB tillage could significantly increase LAI and dry matter accumulation of spring wheat,and it also increased yield and improvedWUE.When the threshold is 70% of the field capacity,it is conductive to the increase of the leaf area index and the accumulation of dry matter.The yield components,such asnumber of spikes,grain number per spike and 1 000-grain weight and yield are the highest,which was the same as WUE.Therefore,based on the growth and grain yield of spring wheat,PRB tillage under 70% field capacity would be the most appropriate soil water threshold for the growth and yield of spring wheat.

Wheat;Lowerlimit of soil moisture; Permanent raised bed tillage(PRB); Growth; Grain yield; Water use efficiency(WUE)

時(shí)間：2017-10-11

網(wǎng)絡(luò)出版地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/61.1359.S.20171011.1602.026.html

2017-01-19

2017-06-13

國(guó)家公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專(zhuān)項(xiàng)(201503125-2)

E-mail：919671952@qq.com

馬忠明(E-mail: mazhming@163.com)

S512.1；S311

A

1009-1041(2017)10-1364-07