不同種植模式對(duì)冬小麥土壤養(yǎng)分及水肥利用效率的影響

丁午陽(yáng)，李援農(nóng)，郭俊文，李旭錚，鄒齊芳，楊志超，方 恒，張 利，余 夢(mèng)，白奚睿

（西北農(nóng)林科技大學(xué)水利與建筑工程學(xué)院，陜西楊凌712100）

0 引 言

小麥?zhǔn)俏覈?guó)三大糧食作物之一，目前冬小麥在我國(guó)的種植面積和總產(chǎn)量已占到全國(guó)糧食作物的20%～30%。冬小麥?zhǔn)顷P(guān)中地區(qū)主要的種植作物，年播種面積基本穩(wěn)定在2.45 萬(wàn)hm2，約占作物種植面積的44.5%。近年來(lái)由于干旱缺水造成的冬小麥減產(chǎn)已經(jīng)超過(guò)其他自然災(zāi)害造成的作物減產(chǎn)的總和[1]。為提高冬小麥土壤水分利用效率及產(chǎn)量，目前已采取了覆膜、秸稈還田等一系列措施[2]。前人研究表明，秸稈還田有利于改善土壤結(jié)構(gòu)和理化性狀，改良微生物環(huán)境，同時(shí)提升土壤有機(jī)質(zhì)含量，進(jìn)而達(dá)到提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)的效果[3]。常見(jiàn)的地表覆膜措施可以起到減少土壤水分蒸發(fā)和保墑作用，而且還能有效地防止土壤氮素流失，提高作物氮素利用效率[4,5]，同時(shí)還能起到增加地表溫度促進(jìn)作物出苗等作用[6-8]。壟溝覆膜改變了地表土壤結(jié)構(gòu)，能夠提高水分利用效率[9,10]。前人對(duì)秸稈還田，壟溝覆膜單一措施研究較多，但把壟溝覆膜與秸稈還田結(jié)合起來(lái)的研究鮮有報(bào)道。因此目前對(duì)壟溝覆膜和秸稈還田共同作用下，能否提高冬小麥土壤養(yǎng)分、土壤水分、作物干物質(zhì)量、作物產(chǎn)量、作物水氮利用效率，目前尚不明確。根據(jù)前期實(shí)地調(diào)研表明，關(guān)中地區(qū)施氮量一般為130～150 kg/hm2，灌水量為1 650～1 800 m3/(hm2·次)?；诖?，本研究立足于關(guān)中地區(qū)，以灌水量1 800 m3/(hm2·次)，施氮量150 kg/hm2，設(shè)置壟溝覆膜秸稈還田等不同種植模式，以冬小麥為研究對(duì)象，監(jiān)測(cè)不同處理下土壤養(yǎng)分、作物生長(zhǎng)產(chǎn)量變化，并在此基礎(chǔ)上評(píng)估水分利用效率和氮素利用率，獲得關(guān)中地區(qū)冬小麥大田種植的較優(yōu)方案，以期達(dá)到節(jié)水減肥的目標(biāo)，為關(guān)中灌區(qū)實(shí)現(xiàn)節(jié)水增產(chǎn)總體目標(biāo)提供理論與技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)于2019年10月至2020年5月在陜西省三原縣富興農(nóng)業(yè)種植農(nóng)民專業(yè)合作社進(jìn)行(109°05′E，34°49′N）。三原縣地處陜西關(guān)中平原中部渭河以北的臺(tái)塬階地上，受渭河沖刷淤積的影響，地勢(shì)較為平坦，海拔為362～500 m。該地區(qū)屬大陸性季風(fēng)半干旱氣候，年平均氣溫13.4 ℃，年平均降水量為569 mm，其中夏季降水占全年降水的42%，多為中、大雨或暴雨類型，容易發(fā)生伏旱、秋澇、冬旱等自然災(zāi)害。試驗(yàn)區(qū)排灌較為方便，由于降水量較為豐富，灌水多為補(bǔ)充型灌溉。試驗(yàn)區(qū)土壤類型為塿土。土壤基本理化性質(zhì)如下：有機(jī)質(zhì)13.3 g/kg，全氮0.81 g/kg，全磷0.76 g/kg，全鉀15.5 g/kg，速效氮58.3 mg/kg，速效磷22.2 mg/kg，速效鉀183.2 mg/kg，pH值7.8，試驗(yàn)田土壤為中壤土，土壤田間持水率為26%（質(zhì)量含水率），土壤容重1. 42 g/cm3。試驗(yàn)區(qū)氣象條件情況見(jiàn)圖1。

圖1 小麥生育季試驗(yàn)區(qū)氣象數(shù)據(jù)Fig.1 The meteorological data of experimental area in wheat growing season

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用壟溝覆膜種植技術(shù)，壟、溝寬均為40 cm，壟高20 cm。試驗(yàn)設(shè)置4 個(gè)處理，分別為壟溝覆膜還田（FMSR）、壟溝覆膜不還田（FMSN）、壟溝不覆膜還田（FNSR）、壟溝不覆膜不還田（CK），每個(gè)處理3 個(gè)重復(fù)，共計(jì)12 個(gè)試驗(yàn)小區(qū)，小區(qū)面積為200 m2（10 m×20 m）。試驗(yàn)區(qū)施肥量均為150 kg/hm2，設(shè) 置3 次灌 水，分 別在2019年12月10日、2020年1月23日、2020年4月25日。根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況而定，每次灌水量1 800 m3/(hm2·次)。供試冬小麥品種為小偃22號(hào)。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

在小麥每個(gè)生育階段用土鉆分別在溝和壟中央0～10、10～20、20～30、30～40、40～60、60～80、80～100 cm7個(gè)土層取土，將各層取得土壤混合均勻裝入鋁盒測(cè)定土壤含水率。土壤含水率測(cè)定采用烘干稱重法，即稱量土壤濕重后將鋁盒置于烘箱中，105 ℃烘至質(zhì)量恒定，稱干土質(zhì)量，計(jì)算土壤含水量。

分別于冬小麥苗期、拔節(jié)期、抽穗期和灌漿期，隨機(jī)選取各小區(qū)長(zhǎng)勢(shì)均勻10 株小麥，測(cè)定株高和葉面積，按器官進(jìn)行分離，于105 ℃殺青30 min，然后在75 ℃干燥至質(zhì)量恒定后稱量，測(cè)定小麥干物質(zhì)累積量。小麥成熟期在每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選取長(zhǎng)勢(shì)較為均勻的1 m2小麥測(cè)定穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量。同時(shí)將1 m2小麥脫粒測(cè)定產(chǎn)量。

播種前及收獲后耕層用土鉆取0～40 cm 土層土壤測(cè)定其養(yǎng)分含量。有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀氧化法測(cè)定；有效磷采用0.5 mol/L NaHCO3浸提鉬銻抗比色法；速效鉀采用1 mol/L NH4OAC 浸提火焰光度計(jì)法測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)處理及方法

小麥實(shí)際耗水量ETa根據(jù)土壤水量平衡公式進(jìn)行估算[11]：

式中：I為灌溉量，mm；P為生育期有效降雨量，mm；F為地下水補(bǔ)給量，mm；R為地表徑流量，mm；△W為生育期初末0～200 cm 土層土壤儲(chǔ)水量變化量，mm。由于冬小麥生育期內(nèi)次降水量較小，且試驗(yàn)區(qū)地下水埋深在5 m 以下，因此，徑流和地下水補(bǔ)給忽略不計(jì)。

小麥水分利用效率(WUE)可表示為作物產(chǎn)量與實(shí)際耗水量之間的比值。水分利用效率計(jì)算公式如下：

式中：GY為小麥籽粒產(chǎn)量，kg/hm2。

氮肥偏生產(chǎn)力PFPN是指投入的單位氮肥所產(chǎn)生的作物經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，其計(jì)算公式[12]如下：

式中：FN為小麥生育季施氮量，kg/hm2。

采用Microcoft excel 2010和OriginPro 2016分別進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和繪圖，用SPSS 16.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)冬小麥土壤水分變化的影響

如圖2 所示，冬小麥在越冬期和灌漿期，在0～20 cm 土層，土壤含水量總體略高于20～80 cm。冬小麥在孕穗期和收獲期，在0～20 cm 土層，土壤含水量總體略低于20～80 cm。隨著生育期推進(jìn)，作物耗水量增加，土壤含水量整體呈下降趨勢(shì)，收獲期土壤水分最低。從土壤剖面土壤水分變化規(guī)律觀察，不難發(fā)現(xiàn)，冬小麥整個(gè)生育期中，0～20 cm 土壤深度含水量隨著土層深度增加有所降低，且在30～40 cm 明顯降低，隨后，隨著土壤深度增加，土壤含水量有所增加，并在100 cm 處達(dá)到最大值。不同生育時(shí)期，各處理也表現(xiàn)出一定的差異性。小麥越冬期，F(xiàn)MSR 處理各土層含水量均顯著高于（p＜0.05） 其他處理，土壤含水量波動(dòng)范圍為：20.90%～22.70%。土壤含水量最低的處理為CK，F(xiàn)MSR 較CK 處理，土壤含水量提升2.73%～11.59%。壟溝覆膜不還田和壟溝不覆膜還田較壟溝不覆膜不還田土壤含水量有所增加，但不明顯。小麥孕穗期土壤含水量較高的處理仍舊是壟溝覆膜還田處理，變化范圍是12.22%～14.69%，最低處理是壟溝不覆膜不還田，變化范圍為9.92%～12.29%，F(xiàn)MSR 處理較CK 提升13.50%～26.50%。冬小麥灌漿期，各處理土壤水分含量差異較大，F(xiàn)MSR＞FMSN＞FNSR＞CK，F(xiàn)MSR處理較CK處理提升19.6%～29.01%。在小麥?zhǔn)斋@期，土壤水分含量處于生育期最低值，最小土壤水分含量為7.02%，最大值為10.67%，在該生育期FMSR 處理土壤水分依舊高于其他處理，且較最低處理CK 提升11.90%～27.80%。

圖2 土壤含水量Fig.2 Soil moisture content

2.2 不同處理對(duì)冬小麥土壤速效氮含量變化規(guī)律的影響

不同處理?xiàng)l件下，冬小麥生育期土壤速效氮變化見(jiàn)圖3。從土壤剖面土壤速效氮含量變化觀察，不難發(fā)現(xiàn)，表層含量較高，隨著土層深度增加，除灌漿期外，逐漸減小，且隨著土層深度的增加，土壤速效氮含量波動(dòng)幅度較小，整個(gè)生育期，土壤速效氮含量均表現(xiàn)出FMSR＞FMSN＞FNSR＞CK 的規(guī)律，但不同生育期表現(xiàn)出一定的差異。越冬期各處理0～20 cm 土壤速效氮顯著高于（p＜0.05）20～80 cm， 壟溝覆膜秸稈還田處理整體速效氮含量均顯著高于（p＜0.05）其他處理，較FMSN、 FNSR、 CK 分別提升38.41%～40.23%、 20.18%～26.17%、27.60%～36.30%；孕穗期作物對(duì)養(yǎng)分需求量較大，因此孕穗期在冬小麥整個(gè)生育期土壤速效氮含量最低，但壟溝覆膜秸稈還田處理略高于其他處理，較FMSN、FNSR、CK分別提升27.57%～36.30%、35.87%～41.53%、31.57%～42.98%；灌漿期不同處理養(yǎng)分在40 cm處達(dá)到最低，隨著土層增加，土壤速效氮含量有所增加，但在80 cm處又開(kāi)始表現(xiàn)為下降趨勢(shì)；收獲期不同處理均在30 cm 處表現(xiàn)出急劇下降趨勢(shì)，在30～100 cm土層深度，土壤速效氮含量波動(dòng)范圍較小，壟溝覆膜秸稈還田處理較FMSN、FNSR、CK分別提升21.7%、18.9%、17.5%。

圖3 土壤養(yǎng)分變化Fig.3 Changes of soil nutrients

2.3 不同處理對(duì)冬小麥地上干物質(zhì)量的影響

將覆膜和秸稈還田相結(jié)合以后，有利于開(kāi)花期前冬小麥植株葉片的生長(zhǎng)發(fā)育及各器官(莖、葉、穗)干物質(zhì)的積累，這也顯著（p＜0.05）提升冬小麥地上部分干物質(zhì)量，具體變化規(guī)律見(jiàn)圖4（大田試驗(yàn)由于條件限制，只取到3 個(gè)生育期的數(shù)據(jù)）。整個(gè)生育期不同處理干物質(zhì)整體呈現(xiàn)出先增加后減少趨勢(shì)，但不同生育階段，變化規(guī)律呈現(xiàn)出一定差異。莖干物質(zhì)量在抽穗期、乳熟期，壟溝覆膜還田（FMSR）處理顯著高于（p＜0.05）其他處理，冬小麥莖干物質(zhì)最低的處理為壟溝不覆膜不還田。壟溝覆膜不還田和壟溝不覆膜還田較壟溝不覆膜不還田干物質(zhì)有所增加，但不明顯。成熟期，各處理莖干物質(zhì)量差異較大，F(xiàn)MSR＞FMSN＞FNSR＞CK，F(xiàn)MSR 處理較CK處理提升40%；在小麥成熟期，F(xiàn)MSR 處理葉干物質(zhì)量依舊較最低處理CK提升41.3%。

圖4 冬小麥干物質(zhì)變化量Fig.4 Dry matter change of Winter Wheat

2.4 不同處理對(duì)冬小麥產(chǎn)量及構(gòu)成要素的影響

由表1 可知，覆膜和秸稈還田顯著（p＜0.05）影響小麥產(chǎn)量。相較于壟溝不覆膜不還田處理，壟溝覆膜還田、壟溝不覆膜還田和壟溝覆膜不還田處理小麥籽粒產(chǎn)量分別提高了18.9%、13.1%和3.9%。壟溝種植秸稈還田條件下，覆膜提高了小麥產(chǎn)量，覆膜處理小麥產(chǎn)量較不覆膜處理提高了5.2%；而壟溝種植覆膜條件下，秸稈還田處理小麥產(chǎn)量較不還田處理提高了14.4%。表明壟溝種植條件下秸稈還田對(duì)小麥的增產(chǎn)效果大于覆膜。覆膜和秸稈還田對(duì)小麥千粒重?zé)o明顯影響，各處理小麥千粒重平均為44.1 g。相較于壟溝不覆膜不還田處理，壟溝覆膜還田、壟溝不覆膜還田和壟溝覆膜不還田處理均增加了小麥穗粒數(shù)，但只有壟溝覆膜還田和壟溝不覆膜還田處理穗粒數(shù)顯著（p＜0.05）增加，壟溝覆膜不還田處理穗粒數(shù)與對(duì)照處理無(wú)明顯差異。表明覆膜和秸稈還田處理主要通過(guò)增加小麥穗粒數(shù)增加小麥產(chǎn)量，且秸稈還田較覆膜對(duì)穗粒數(shù)的增加效果更佳顯著（p＜0.05）。

表1 冬小麥產(chǎn)量及構(gòu)成要素Tab.1 Yield and components of winter wheat

2.5 不同處理對(duì)冬小麥水分利用效率和氮肥偏生產(chǎn)力的影響

由表2分析可知，不同種植模式對(duì)生育期小麥耗水量無(wú)明顯影響。且覆膜還田處理作物耗水量有小幅度的增加。覆膜還田顯提升了作物水分利用效率，相較于壟溝不覆膜不還田處理，壟溝覆膜還田、壟溝不覆膜還田和壟溝覆膜不還田處理水分利用效率分別增加了24.49%、21.04%和19.88%。壟溝覆膜條件下，秸稈還田處理作物水分利用效率較不還田處理增加了16.5%；壟溝還田條件下，覆膜處理較不覆膜處理增加了11.8%。因此，壟溝種植條件下覆膜和秸稈還田均能夠增加作物對(duì)水分的利用。同時(shí)，覆膜和秸稈還田顯著增加氮肥偏生產(chǎn)力。相較于壟溝不覆膜不還田處理，壟溝覆膜還田、壟溝不覆膜還田和壟溝覆膜不還田處理氮肥偏生產(chǎn)力分別增加了21.7%、13.0%和3.4%。壟溝覆膜條件下，秸稈還田處理氮肥偏生產(chǎn)力較不還田處理增加了17.7%；壟溝還田條件下，覆膜處理較不覆膜處理氮肥偏生產(chǎn)力增加了7.7%。因此，秸稈還田和覆膜均能夠促進(jìn)作物對(duì)土壤氮素的利用，且秸稈還田的促進(jìn)作用更強(qiáng)。此外，秸稈還田和覆膜交互作用能夠進(jìn)一步增強(qiáng)作物對(duì)水分和氮素的利用提高氮肥利用效率。

表2 為小麥水分利用效率和氮肥偏生產(chǎn)力試驗(yàn)結(jié)果Tab.2 Water use efficiency and partial productivity of nitrogen fertilizer for wheat

3 討 論

3.1 壟溝覆膜秸稈還田對(duì)土壤含水量的影響

壟溝覆膜種植能夠提高土壤水分，促進(jìn)作物生長(zhǎng)，相對(duì)于傳統(tǒng)種植模式具有更大的發(fā)展前景。前人研究表明，壟溝覆膜種植可以從時(shí)間和空間方面對(duì)農(nóng)田土壤水分進(jìn)行調(diào)控，通過(guò)秋季覆膜、田間起壟覆膜等方法抑制土壤水分無(wú)效蒸發(fā)，增加種植溝內(nèi)土壤含水率[13]。張平良等[14]研究表明，全膜覆土穴播模式較不覆膜處理，顯著提高2 m土層的貯水量。本試驗(yàn)研究表明，壟溝覆膜秸稈還田處理較壟溝不覆膜不還田土壤含水率提升了2.73%～29.01%，壟溝不覆膜還田處理較壟溝不覆膜不還田處理，土壤含水量提升2.73%～11.59%壟溝覆膜不還田處理較壟溝不覆膜不還田提升13.50%～26.50%。覆膜相對(duì)于不覆膜，秸稈還田相對(duì)于不還田均能有效增加土壤水分含量，其原因?yàn)楦材づc秸稈還田可以改變土壤表層結(jié)構(gòu)，進(jìn)而有效抑制土壤水分蒸發(fā)，通過(guò)覆膜秸稈還田處理明顯增加了0～60 cm 土層的平均含水率，同時(shí)，作物根系吸水一般在0～60 cm 土層，本試驗(yàn)設(shè)置的灌溉量既滿足作物需水，又能夠有效避免水分浪費(fèi)，是較為優(yōu)選的灌水方案。因此，壟溝覆膜秸稈還田處理能有效促進(jìn)冬小麥對(duì)灌溉水或降水的利用主要是因?yàn)槠饓鸥材た梢杂行б种仆寥浪值臒o(wú)效蒸發(fā)[15]。

3.2 壟溝覆膜秸稈還田對(duì)土壤養(yǎng)分的影響

土壤養(yǎng)分是作物正常生長(zhǎng)的基礎(chǔ)，其含量是評(píng)價(jià)土壤質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。土壤礦化產(chǎn)生的有效養(yǎng)分和化學(xué)肥料中的有效成分能夠被作物根系直接吸收利用，是土壤肥力的主要組成部分。有研究結(jié)果表明，秸稈還田能夠顯著改善土壤理化性質(zhì)，提高土壤的有機(jī)質(zhì)含量，促進(jìn)土壤養(yǎng)分循環(huán)，從而保持土壤生產(chǎn)力穩(wěn)定[16]。壟溝覆膜種植，耕層土壤有機(jī)質(zhì)和速效氮、磷、鉀含量明顯增加。而宋秋華等[17]研究發(fā)現(xiàn)，不同覆膜時(shí)長(zhǎng)對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量影響顯著，與播種前相比，全程覆膜處理有機(jī)質(zhì)含量下降21.2%，覆膜60 d 處理含量下降了17.2%，而覆膜30 d 和未覆膜處理含量下降相對(duì)較小[18]。本研究與宋秋華[17]研究結(jié)果不同。本研究表明，在0～60 cm 土層，土壤養(yǎng)分變化較快，在設(shè)計(jì)的大田種植施氮量條件下，壟溝覆膜秸稈還田還能夠明顯增加土壤養(yǎng)分，壟溝覆膜秸稈還田處理較未覆膜未還田處理土壤養(yǎng)分提高38.41%～40.23%，壟溝覆膜不還田較壟溝不覆膜不還田土壤養(yǎng)分提高了20.18%～26.17%，壟溝不覆膜還田較壟溝不覆膜不還田土壤養(yǎng)分提高了27.60%～36.30%，覆膜與還田處理都能夠較好提高土壤養(yǎng)分，其原因可能為覆膜秸稈還田都能夠有效改變土壤的理化性質(zhì)，促進(jìn)有機(jī)質(zhì)分解，從而提高土壤養(yǎng)分，進(jìn)而說(shuō)明秸稈還田壟溝覆膜在本大田試驗(yàn)設(shè)置的施氮量條件下，能夠有效增加土壤養(yǎng)分，滿足作物生長(zhǎng)需求，并且不造成浪費(fèi)。除此之外，覆膜條件下，耕層土壤水熱狀況較好，加速了還田秸稈的分解，從而增加了土壤有機(jī)質(zhì)和速效養(yǎng)分含量，提高土壤肥力[19]。

3.3 壟溝覆膜秸稈還田對(duì)作物生長(zhǎng)及產(chǎn)量影響

秸稈本身含有一定量的氮（N）、磷（P）、鉀（K）等礦質(zhì)養(yǎng)分，且其較強(qiáng)的吸附能力可以提高土壤的陽(yáng)離子交換量，從而提高土壤肥力，促進(jìn)作物的生長(zhǎng)。覆膜可以有效改變土壤松緊度、提高土壤水分及其溫度，為作物生長(zhǎng)發(fā)育創(chuàng)造良好的條件。邵千順等[20,21]研究表明覆膜栽培對(duì)冬小麥有顯著的增產(chǎn)作用，覆膜可作為增溫保墑的栽培措施，與普通塑料地膜覆蓋和秸稈覆蓋相比，冬小麥產(chǎn)量可分別提高43.1%和47.5%。陳玉章等研究表明，覆蓋處理可顯著提高冬小麥產(chǎn)量，尤其能提高有效穗數(shù)和千粒質(zhì)量[21]。Li等研究發(fā)現(xiàn)，覆蓋栽培能顯著改善作物生長(zhǎng)的水肥環(huán)境，從而促進(jìn)作物生長(zhǎng)[22]。本研究表明，在壟溝覆膜秸稈還田處理下，作物莖干物質(zhì)量顯著提高（p＜0.05），壟溝覆膜秸稈還田處理較壟溝不覆膜不還田處理提高30.6%，產(chǎn)量提高了18.9%；壟溝不覆膜還田處理較壟溝不覆膜不還田作物莖干物質(zhì)量提升27.60%，產(chǎn)量提升了13.1%；壟溝覆膜不還田處理較壟溝不覆膜不還田處理作物莖干物質(zhì)量提升21.7%，產(chǎn)量提升了3.9%。其原因主要為在設(shè)計(jì)的灌水和施氮量基礎(chǔ)上，通過(guò)壟溝覆膜有效改變了土壤孔隙度，抑制了土壤水分無(wú)效蒸發(fā)，改變了土壤理化性質(zhì)進(jìn)而有效增加了土壤養(yǎng)分，最終使得作物干物質(zhì)量和作物產(chǎn)量提升。其次，秸稈還田及覆蓋處理對(duì)根系吸收能力等都具有正效應(yīng)，從而促進(jìn)作物的生長(zhǎng)和產(chǎn)量的提升，但具體生理機(jī)制還有待進(jìn)一步研究[23]。

3.4 壟溝覆膜秸稈還田對(duì)水分利用效率、氮肥偏生產(chǎn)力的影響

本研究發(fā)現(xiàn)在設(shè)定的大田灌溉量和施氮量基礎(chǔ)上，通過(guò)秸稈還田，壟溝覆膜，有效地改善了土壤的水肥環(huán)境，提高土壤水分和養(yǎng)分，進(jìn)而提高作物干物質(zhì)量及產(chǎn)量，通過(guò)壟溝覆膜秸稈還田調(diào)節(jié)土壤水分在固定的灌水量條件下，能夠提高提高作物水分利用效率，通過(guò)覆膜秸稈還田能夠有效調(diào)節(jié)土壤養(yǎng)分，在施氮量一定條件下，能夠有效提高作物偏氮肥生產(chǎn)力。其次，秸稈還田配施化肥水稻和小麥氮肥表觀利用率和農(nóng)學(xué)利用率均明顯提高[25,26]，主要是秸稈還田可疏松土壤，改善滲透性，促進(jìn)冬小麥和夏玉米的干物質(zhì)積累，進(jìn)而顯著提高作物的籽粒產(chǎn)量和水分利用效率[27,28]。因此，在土壤水分利用效率，小麥產(chǎn)量，水分利用效率，氮肥偏生產(chǎn)力等指標(biāo)綜合分析，壟溝覆膜秸稈還田處理是冬小麥增產(chǎn)增效種植的較優(yōu)組合

4 結(jié) 論

（1）與CK 相比，壟溝覆膜秸稈還田能夠顯著（p＜0.05）提高冬小麥產(chǎn)量、莖干物質(zhì)量、水分利用效率及氮肥偏生產(chǎn)力，分別較其提高了18.9%、30.6%、24.49%、21.7%。

（2）通過(guò)對(duì)土壤含水量分析，不同處理土壤含水量表現(xiàn)為：FMSR＞FMSN＞FNSR＞CK，且FMSR 處理較CK 處理提升最明顯，提升了2.73%～29.01%。

（3）不同處理相較于CK 處理，土壤養(yǎng)分均有所提升，具體表現(xiàn)為：FMSR＞FMSN＞FNSR＞CK， 壟溝覆膜秸稈還田（FMSR）處理較CK 提升最為顯著（p＜0.05），提升了38.41%～40.23%。

綜合考慮關(guān)中地區(qū)節(jié)水、增產(chǎn)、減肥的目的，推薦壟溝覆膜秸稈還田種植模式為較優(yōu)方案。