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1.实验地点与实验方法
1.1实验地点概述
本次实验于2016年5月-10月在位于辽宁省建昌县的某一园区进行,该园区海拔1223米,属于北温带半湿润大陆性季风气候。年平均气温为8.2℃,年平均降水量为550毫米,降雨其大都集中在七月和八月,无霜期大约158天。实验田的土壤类型属于碳酸盐褐土,在0-20厘米的耕层土壤中,有机质含量大约为22.2g/kg,pH为8.16。
1.2实验设计
本次实验采用的谷子品种是张杂谷10号,实验主要包括三种栽培方式:其一,覆膜穴播,采用地膜覆盖的栽培方式,46厘米等行距播种,穴距为17厘米;其二,精量条播,采用露地栽培方式,30厘米等行距播种,株距为8.5厘米;其三,传统穴播,采用露地栽培方式,46厘米等行距播种,穴距为17厘米。每种栽培方式的留苗密度相同,均是39万株/hm2,采用机械化播种方式进行栽培。本次实验应用完全随机区组的设计方式,每种栽培方式重复五次,每块实验田的面积为十五平方米。实验田在播种之前进行底肥的施加,再进行旋耕整地。本次实验在2016年5月10日进行播种,7月7日补灌50毫米水量一次,谷子于9月19日收获。
1.3实验参数的测定
首先,土壤水温环境的测定,土壤水温环境主要包括土壤含水量以及土壤温度这两种参数。土壤含水量的测量方法如下:从谷子播种之后开始计算,每七天取一次土壤样本,应用烘干法进行0-20厘米土层含水量的测定,具体的计算公式为:土壤含水量=;土壤温度的测量方法如下:从谷子播种之后开始计算,每七天应用地温计进行地面下方5厘米、10厘米以及20厘米位置的土壤温度,最终的土壤温度取平均值。
然后,水分利用效率的测定,水分利用效率主要包括叶片水分利用效率以及作物水分利用效率。叶片水分利用率为叶片光合速率与叶片蒸腾速率的比值,叶片光合速率与叶片蒸腾速率主要通过CI-340便携式光合仪进行测量,具体的测量时间为谷子的拔节期、孕穗期、抽穗灌浆期以及成熟期间的晴朗天气,通常在上午九点到十一点,在每个实验田选取三株谷子进行测定,最终的参数取平均值;作物水分利用效率为谷子籽实产量和作物生育期间的总耗水量,谷子籽实产量为实验田内所有植株脱粒晒干之后的重量,作物生育期间的总耗水量按照如下公式计算:总耗水量=生育期间的总降雨量 灌溉用水量 (播种时土层平均含水量-收获时土层平均含水量)。
本次实验的所有参数均采用Excel2003进行数据处理和图表的绘制;应用DPS7.5统计分析软件采取LSD法进行数据的差异显著性检验。
2.实验结果与分析
2.1谷子不同栽培模式对土壤水温环境的影响
首先,土壤含水量受到的影响,观察Excel2003绘制的图表可知,三种栽培方式下土壤含水量的增长趋势相差无几,但是地膜可以提升土壤的保水能力,使得覆膜穴播栽培方式下的土壤具有较高的含水量。在谷子生育期,覆膜穴播栽培方式的含水量要比精量条播高1.6%,比传统穴播高1.8%;在谷子出苗期,该地区的土壤墒情比较差,覆膜穴播栽培方式的含水量要两种露地栽培方式高3.4%。也就是说,土壤含水量会明显受到栽培模式以及降雨状况的影响。
然后,土壤温度受到的影响,观察Excel2003绘制的图表可知,在谷子生育期,覆膜穴播栽培方式的土壤温度要高于另两种栽培方式,两种露地栽培方式的土壤温度相差无几,这种较高的温度一直维持到谷子的孕穗期;等到覆膜穴播栽培的谷子生长到孕穗期,植株的升高导致地面受到的辐射减少,其温度要低于露地栽培方式;等到传统穴播栽培的谷子生长到孕穗期,三种栽培方式下谷子的地面遮挡效果一致,覆膜穴播栽培方式的土壤温度较;从7月7日的补灌开始,地膜不再具备增温效应,使得覆膜穴播栽培方式下的土壤温度降低,但仍旧高于另两种露地栽培方式。
对上述结果分析可知,地膜覆盖具有抑蒸保水的作用,可以为谷子提供充足的水分条件和温度条件,避免谷子在北方半干旱地区受到低温干旱的不利影响,提升了土壤的调水能力,有助于作物的生长发育。
2.2谷子不同栽培模式对水分利用效率的影响
首先,叶片水分利用效率受到的影响,观察Excel2003绘制的图表可知,在谷子的所有生育期内,覆膜穴播栽培方式的利用效率都要高于另两种露地栽培方式,比精量条播高9.5%,比传统穴播高11.2%。对于两种露地栽培方式而言,在谷子的孕穗期,精量条播的利用效率要明显高于传统穴播,其他时期则相差无几。
然后,作物水分利用效率受到的影响,观察Excel2003绘制的图表可知,覆膜穴播栽培方式与另两种露地栽培方式相比,在谷子产量增加的情況下,生育期间的总耗水量却降低了4%左右,精量条播和传统穴播的耗水量相差无几。
对上述结果分析可知,在覆膜穴播栽培方式中,因为地膜的阻隔有效减少了土壤水分的流失,使得水分利用率较高。在同样的土壤环境中,精量条播栽培方式要比传统穴播的产量更高,但是耗水量却大致相同。也就是说,要想提高建昌县谷子的水分利用率,可以从提升产量这方面入手。
(作者单位:125300 辽宁省葫芦岛市建昌县农业技术推广中心)
1.1实验地点概述
本次实验于2016年5月-10月在位于辽宁省建昌县的某一园区进行,该园区海拔1223米,属于北温带半湿润大陆性季风气候。年平均气温为8.2℃,年平均降水量为550毫米,降雨其大都集中在七月和八月,无霜期大约158天。实验田的土壤类型属于碳酸盐褐土,在0-20厘米的耕层土壤中,有机质含量大约为22.2g/kg,pH为8.16。
1.2实验设计
本次实验采用的谷子品种是张杂谷10号,实验主要包括三种栽培方式:其一,覆膜穴播,采用地膜覆盖的栽培方式,46厘米等行距播种,穴距为17厘米;其二,精量条播,采用露地栽培方式,30厘米等行距播种,株距为8.5厘米;其三,传统穴播,采用露地栽培方式,46厘米等行距播种,穴距为17厘米。每种栽培方式的留苗密度相同,均是39万株/hm2,采用机械化播种方式进行栽培。本次实验应用完全随机区组的设计方式,每种栽培方式重复五次,每块实验田的面积为十五平方米。实验田在播种之前进行底肥的施加,再进行旋耕整地。本次实验在2016年5月10日进行播种,7月7日补灌50毫米水量一次,谷子于9月19日收获。
1.3实验参数的测定
首先,土壤水温环境的测定,土壤水温环境主要包括土壤含水量以及土壤温度这两种参数。土壤含水量的测量方法如下:从谷子播种之后开始计算,每七天取一次土壤样本,应用烘干法进行0-20厘米土层含水量的测定,具体的计算公式为:土壤含水量=;土壤温度的测量方法如下:从谷子播种之后开始计算,每七天应用地温计进行地面下方5厘米、10厘米以及20厘米位置的土壤温度,最终的土壤温度取平均值。
然后,水分利用效率的测定,水分利用效率主要包括叶片水分利用效率以及作物水分利用效率。叶片水分利用率为叶片光合速率与叶片蒸腾速率的比值,叶片光合速率与叶片蒸腾速率主要通过CI-340便携式光合仪进行测量,具体的测量时间为谷子的拔节期、孕穗期、抽穗灌浆期以及成熟期间的晴朗天气,通常在上午九点到十一点,在每个实验田选取三株谷子进行测定,最终的参数取平均值;作物水分利用效率为谷子籽实产量和作物生育期间的总耗水量,谷子籽实产量为实验田内所有植株脱粒晒干之后的重量,作物生育期间的总耗水量按照如下公式计算:总耗水量=生育期间的总降雨量 灌溉用水量 (播种时土层平均含水量-收获时土层平均含水量)。
本次实验的所有参数均采用Excel2003进行数据处理和图表的绘制;应用DPS7.5统计分析软件采取LSD法进行数据的差异显著性检验。
2.实验结果与分析
2.1谷子不同栽培模式对土壤水温环境的影响
首先,土壤含水量受到的影响,观察Excel2003绘制的图表可知,三种栽培方式下土壤含水量的增长趋势相差无几,但是地膜可以提升土壤的保水能力,使得覆膜穴播栽培方式下的土壤具有较高的含水量。在谷子生育期,覆膜穴播栽培方式的含水量要比精量条播高1.6%,比传统穴播高1.8%;在谷子出苗期,该地区的土壤墒情比较差,覆膜穴播栽培方式的含水量要两种露地栽培方式高3.4%。也就是说,土壤含水量会明显受到栽培模式以及降雨状况的影响。
然后,土壤温度受到的影响,观察Excel2003绘制的图表可知,在谷子生育期,覆膜穴播栽培方式的土壤温度要高于另两种栽培方式,两种露地栽培方式的土壤温度相差无几,这种较高的温度一直维持到谷子的孕穗期;等到覆膜穴播栽培的谷子生长到孕穗期,植株的升高导致地面受到的辐射减少,其温度要低于露地栽培方式;等到传统穴播栽培的谷子生长到孕穗期,三种栽培方式下谷子的地面遮挡效果一致,覆膜穴播栽培方式的土壤温度较;从7月7日的补灌开始,地膜不再具备增温效应,使得覆膜穴播栽培方式下的土壤温度降低,但仍旧高于另两种露地栽培方式。
对上述结果分析可知,地膜覆盖具有抑蒸保水的作用,可以为谷子提供充足的水分条件和温度条件,避免谷子在北方半干旱地区受到低温干旱的不利影响,提升了土壤的调水能力,有助于作物的生长发育。
2.2谷子不同栽培模式对水分利用效率的影响
首先,叶片水分利用效率受到的影响,观察Excel2003绘制的图表可知,在谷子的所有生育期内,覆膜穴播栽培方式的利用效率都要高于另两种露地栽培方式,比精量条播高9.5%,比传统穴播高11.2%。对于两种露地栽培方式而言,在谷子的孕穗期,精量条播的利用效率要明显高于传统穴播,其他时期则相差无几。
然后,作物水分利用效率受到的影响,观察Excel2003绘制的图表可知,覆膜穴播栽培方式与另两种露地栽培方式相比,在谷子产量增加的情況下,生育期间的总耗水量却降低了4%左右,精量条播和传统穴播的耗水量相差无几。
对上述结果分析可知,在覆膜穴播栽培方式中,因为地膜的阻隔有效减少了土壤水分的流失,使得水分利用率较高。在同样的土壤环境中,精量条播栽培方式要比传统穴播的产量更高,但是耗水量却大致相同。也就是说,要想提高建昌县谷子的水分利用率,可以从提升产量这方面入手。
(作者单位:125300 辽宁省葫芦岛市建昌县农业技术推广中心)