不同底墒水平下地膜覆盖对冬小麦产量和水氮利用效率的影响

来源 :西北农林科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hhlovels
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黄土高原是我国重要的旱作区,水资源短缺是限制该地区农业生产的主要因素。地膜覆盖具有良好的蓄水保墒作用,可以显著提高旱地小麦产量。播前底墒是旱作小麦利用的主要水源,与生育期降雨具有同等重要性。以往研究主要探讨了覆膜对土壤水热、作物产量、水氮效率的影响,而有关播前底墒与地膜覆盖如何交互影响小麦产量以及水氮利用效率研究报道较少。本文以旱作冬小麦为研究对象,利用2年田间定位试验,探究底墒水平和地膜覆盖对小麦产量和水氮利用效率的影响。试验设高底墒(W1)、中底墒(W2)和低底墒(W3)3个水平,每个底墒水平设常规耕作(C)和地膜覆盖(M)2种覆盖方式,共6个处理。获得的主要研究结果及结论如下:(1)冬小麦产量变化范围在4490~8813 kg hm-2,覆膜小麦籽粒产量显著增加11.0%。年份、底墒和覆盖对产量具有显著的交互作用。如平水年(2019~2020年),高底墒地膜覆盖对小麦籽粒产量的影响不显著,而在中、低底墒水平下,覆膜小麦的产量显著提高了20.9%和25.0%。湿润年(2020~2021年),高底墒条件下覆膜小麦产量显著提高了6.1%,中、低底墒地膜覆盖措施的籽粒产量有增加的趋势。收获指数的范围在40.7%~48.3%,地膜覆盖没有显著影响收获指数,底墒和覆盖对收获指数具有显著的交互作用,高底墒覆膜小麦收获指数显著降低,2年的降幅分别为4.2%和4.4%;中底墒水平覆膜小麦收获指数增加,2年的增幅分别为0.9%和9.6%,而低底墒水平下地膜覆盖对收获指数影响不显著。(2)冬小麦生育期蒸散量的范围为341.1~444.4 mm,覆膜小麦生育期总蒸散量显著降低了3.6%,覆膜作物花前蒸散量显著减少15.7 mm,地膜覆盖对花后小麦蒸散量无显著影响。底墒和覆盖对小麦生育期和花前花后各阶段蒸散量无显著交互作用。水分利用效率为12.8~22.2 kg hm-2 mm-1,在高、中、低底墒条件下,覆膜小麦水分利用效率增幅在0.9%~27.6%之间,水分利用效率对底墒和覆盖的交互作用没有明显的响应。(3)冬小麦籽粒吸氮量的范围为108.0~179.1 kg hm-2,地膜覆盖籽粒吸氮量显著增加14.1%。地上部吸氮量的变化范围为133.4~212.8 kg hm-2,覆膜小麦地上部吸氮量显著增加12.0%。底墒和地膜的交互作用对籽粒和地上部吸氮量影响不显著。生产百公斤冬小麦籽粒需氮量的变化范围为1.9~3.0 kg,地膜、底墒和覆盖的交互作用对生产百公斤籽粒需氮量无显著影响。(4)氮肥偏生产力的范围为41.6~65.3 kg kg-1,地膜覆盖下氮肥偏生产力显著增加10.9%,氮素吸收效率的变化范围在1.0~1.6 kg kg-1,覆膜显著增加17.7%,氮素利用效率的变化范围为33.9~53.5 kg kg-1,氮收获指数的变化范围为79.6~89.1%,地膜覆盖对氮素利用效率和氮收获指数没有显著作用,底墒和覆膜的交互作用仅显著影响氮肥偏生产力。平水年(2019~2020年)地膜覆盖氮肥偏生产力在高底墒水平无明显变化,在中、低底墒水平下氮肥偏生产力分别显著增加20.9%和25.0%。湿润年(2020~2021年)地膜覆盖氮肥偏生产力在高底墒水平下显著增加6.1%,在中、低底墒水平下差异不显著。综上,地膜覆盖提高了小麦产量,降低小麦生育期总蒸散量,提高水分利用效率。地膜覆盖措施促进小麦对氮素的吸收,从而显著提高氮肥偏生产力、氮素吸收效率。地膜覆盖与底墒对小麦产量和氮肥偏生产力有显著的交互影响,在平水年中、低底墒条件下地膜覆盖明显增加了冬小麦籽粒产量和氮肥偏生产力,在湿润年高底墒条件下地膜覆盖具有明显的增产作用,同时提高了氮肥偏生产力。因此,黄土高原地区不论底墒水平如何,地膜覆盖均有利于提高小麦产量以及氮效率。
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