旱地小麥休閑期深翻覆蓋對幼苗生長特性的影響及施氮量的調控效應

溫斐斐，孫敏，任愛霞，趙紅梅，李 光，高志強

（山西農業大學農學院，山西 太谷 030801）

小麥是山西省主要糧食作物之一，其播種面積約占全省糧食作物總面積的1/3，而旱地小麥又占小麥總面積的70%左右[1]。干旱一直是影響小麥生產的最主要非生物脅迫因素，有限水資源的高效利用是干旱地區農業生產面臨的主要課題。前人在旱地小麥蓄水保墑方面進行了大量研究[2-7]。景蕊蓮等[2-3]研究了不同覆蓋栽培模式下旱地小麥土壤水分的變化，結果表明，覆膜處理主要影響旱地小麥生長前期的土壤水分含量，且較未覆膜0～80cm土層蓄水較多，具有較好的蓄水保墑效果。劉定輝等[4-5]對旱區小麥的覆蓋栽培技術進行了研究，結果表明，覆蓋栽培不僅能保持土壤水分，還能促進作物對土壤深層水分的利用，提高水分利用率，具有顯著的節水抗旱作用。馮百利等[6]在對小麥地膜覆蓋栽培技術的闡述中指出，地膜覆蓋大大削弱了土壤蒸發面與大氣之間的水分交換，使土壤水分絕大部分只能在地表與地膜之間狹小的空間內蒸發、凝結并附著在地膜的下表面，然后降落在膜內的土壤上，具有明顯的保墑、提墑及穩定土壤水分的效果。但前人研究的重點多在生育期，山西省60%的降雨集中在休閑期（7—9月），其是土壤水分補充、恢復期，此期土壤存儲的水量，決定著旱地小麥播前底墑的豐歉，是影響旱地小麥產量波動的重要因素。

本試驗于前茬小麥收獲后30d進行不同覆蓋方式及配套施氮量的研究，旨在為旱地小麥蓄水保墑技術提供新途徑，并為建立其配套施肥技術提供理論依據。

1 材料和方法

1.1 試驗設計

試驗于2011年在山西農業大學聞喜試驗基地邱家嶺村進行。試驗地為夏閑地。7月14日測得土壤基礎肥力：有機質8.65g/kg，全氮0.74g/kg，堿解氮32.93 mg/kg，速效磷2.08 mg/kg。

試驗采用二因素裂區設計，在前茬小麥收獲后30d進行深翻+深施有機肥后，立即實施覆蓋試驗，以不同覆蓋方式為主區，設不起壟覆蓋（膜距 60cm，膜寬 60cm，C1）、起壟覆蓋（壟距40cm，壟寬 40cm，壟高 10cm，C2）、全膜覆蓋（C3）、不覆蓋（C4）4個水平；以施氮量為副區，設150（LN），225（HN）kg/hm2共2 個水平。共 8 個處理，3次重復，小區面積3 m×30m。10月1日進行播種，基施氮、磷、鉀肥，其中，P2O5150kg/hm2，K2O 150kg/hm2，休閑期施有機肥1500 kg/hm2?；久鐬?25萬株/hm2，常規管理。

1.2 取樣及測定方法

播前、越冬期均采用烘干法測定0～60cm（每20cm為一土層）土壤水分含量，土壤蓄水量（mm）＝（（濕土質量－烘干土質量）/烘干土質量×100%）×土層厚度×土層容重。

越冬期取20株幼苗，測定單株農藝性狀及干物質量，并采用α-萘胺法測定根系活力[8]；取10張葉片采用蒽酮硫酸法測定植株可溶性糖含量[8]；將植株樣本烘干后磨碎，用H2SO4-H2O2-靛酚藍比色法測定植株含氮率。

1.3 數據分析

采用Microsoft Excel 2003處理數據和作圖，用SAS9.0軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 休閑期覆蓋對0～60cm土壤蓄水量的影響及施氮量的調控效應

從圖1可以看出，旱地小麥休閑期深翻、深施有機肥后，起壟覆蓋可提高越冬期0～60cm土壤蓄水量，且在高氮（HN）條件下與其他處理間差異均達到顯著水平；低氮（LN）條件下，與不起壟覆蓋、不覆蓋處理間差異顯著。增加施氮量，可增加起壟覆蓋、全膜覆蓋、不覆蓋條件下0～60cm土壤蓄水量，且在起壟覆蓋條件下達到顯著水平。

2.2 休閑期覆蓋對越冬期單株農藝性狀的影響及施氮量的調控效應

由表1可知，旱地小麥休閑期深翻、深施有機肥后，LN條件下，全膜覆蓋可顯著增加株高，起壟覆蓋可提高單株葉面積和單株干物質量，且單株葉面積與其他處理間差異顯著；HN條件下，起壟覆蓋可顯著增加株高、分蘗數、單株葉面積，可增加單株干物質量。由表1還可知，增加施氮量，不起壟覆蓋條件下可增加主莖葉齡、單株葉面積，且主莖葉齡達到顯著水平；起壟覆蓋條件下可增加株高、分蘗數、主莖葉齡、單株葉面積、單株干物質量，且株高、單株葉面積、單株干物質量達到顯著水平；全膜覆蓋可增加分蘗數、主莖葉齡、單株葉面積、單株干物質量，且單株葉面積、單株干物質量達到顯著水平；不覆蓋可增加株高、單株葉面積，且株高達到顯著水平。

表1 休閑期覆蓋對越冬期單株農藝性狀的影響及施氮量的調控效應

2.3 休閑期覆蓋對越冬期幼苗根系活力的影響及施氮量的調控效應

從圖2可以看出，旱地小麥休閑期深翻、深施有機肥后，起壟覆蓋可增加越冬期幼苗根系活力，且LN條件下與不覆蓋處理間差異顯著，HN條件下與不起壟覆蓋、不覆蓋處理間差異顯著。增加施氮量，可提高起壟覆蓋、全膜覆蓋條件下根系活力，且在全膜覆蓋條件下達到顯著水平；可降低不起壟覆蓋、不覆蓋條件下根系活力，且在不起壟覆蓋條件下達到顯著水平。

2.4 休閑期覆蓋對越冬期幼苗葉片可溶性糖含量的影響及施氮量的調控效應

從圖3可以看出，越冬期植株可溶性糖含量以不覆蓋處理顯著最高，不起壟覆蓋處理居中，起壟覆蓋、全膜覆蓋處理顯著較低，但起壟覆蓋和全膜覆蓋處理間差異不顯著。增加施氮量，可增加可溶性糖含量，且在全膜覆蓋條件下達到顯著水平。

2.5 休閑期覆蓋對越冬期含氮率的影響及施氮量的調控效應

從圖4可以看出，越冬期植株含氮率，在LN條件下，以全膜覆蓋、不覆蓋較高，不起壟覆蓋居中，以起壟覆蓋最低；在HN條件下，不起壟覆蓋、起壟覆蓋、全膜覆蓋的植株含氮率與不覆蓋顯著增加，但這3個處理之間差異不顯著。增加施氮量，植株含氮率在不起壟覆蓋、起壟覆蓋條件下均顯著地增加，在不覆蓋條件下顯著降低。

由圖5可知，越冬期植株氮素積累量，在LN條件下，以全膜覆蓋最高，不覆蓋居中，不起壟覆蓋、起壟覆蓋較低；HN條件下，以全膜覆蓋處理最高，其次為起壟覆蓋，再次為不起壟覆蓋，不覆蓋最低，且各處理間差異顯著。增加施氮量，植株氮素積累量在起壟覆蓋、全膜覆蓋條件下顯著增加，不起壟覆蓋、不覆蓋條件下顯著降低。

3 結論與討論

王彩絨等[9]研究結果表明，冬小麥返青時各處理0～100cm土層覆膜較未覆膜可多保蓄水6.5 mm。趙燮京等[10]研究結果表明，不同覆蓋栽培措施中，以全膜覆蓋的保水和增產效果最好。本研究表明，無論HN還是LN條件下，休閑期深翻+起壟覆蓋處理均可顯著增加旱地小麥越冬期0～60cm土壤蓄水量，這與前人研究結果一致。

劉榮根等[11]對不同施氮量及分配對小麥生長發育和產量的影響進行了研究，結果表明，施用氮素促進了分蘗，提高了小麥群體質量。任愛霞等[5]研究結果表明，滲水地膜覆蓋和液態地膜可提高越冬期幼苗株高、分蘗數、主莖葉齡和單株干物質量。本研究結果表明，休閑期深翻+起壟覆蓋可顯著增加HN條件下越冬期株高、分蘗數、單株葉面積和單株干物質量，且LN條件下單株葉面積與其他處理間差異顯著。這與前人研究結果一致。

李鳳民等[12]研究表明，覆膜不僅有利于促進根系早期生長，增加根長、根數和根質量，改善根系在土壤中的分布，還能增加根系活性。李生秀等[13]研究表明，地膜覆蓋能顯著增加冬小麥根系對氮素的吸收能力。薛崧等[14]研究表明，旱地小麥播前一次性施氮肥能增大可溶性糖含量，且在不同氮素水平下呈正比關系。本研究結果表明，旱地小麥休閑期深翻＋起壟覆蓋提高了越冬期幼苗初生根數、次生根數及根系活力，降低了葉片可溶性糖含量和氮素積累量；增加施氮量可提高起壟覆蓋、全膜覆蓋條件下根系活力和氮素積累量?？赡苁怯捎谠诟采w條件下，有效蓄納了降水并減少了無效蒸發，提高了土壤水分利用率，在旱地小麥越冬期，蓄保在土壤中的水分有效緩解了由于冬季所造成的干旱脅迫，降低了可溶性糖含量。

總之，旱地小麥休閑期深翻+起壟覆蓋+高氮有利于提高越冬期0～60cm土壤蓄水量，增加越冬期株高、分蘗數、主莖葉齡、初生根數、次生根數及根系活力，降低越冬期葉片可溶性糖含量，從而促進旱地小麥幼苗生長。

［1］張立生，溫輝芹，程天靈，等.小麥高產抗旱育種實踐[J].山西農業科學，2011，39（12）：1243-1246.

［2］景蕊蓮.作物抗旱節水研究進展 [J].中國農業科技導報，2007，9（1）：1-5.

［3］李吾強，溫曉霞，高茂盛，等.半濕潤區旱作起壟覆膜溝播小麥的水分及生理效應研究 [J].西北農業學報，2008，17（5）：146-151.

［4］劉定輝，趙燮京，龐良玉，等.川中丘陵旱區小麥覆蓋栽培技術研究[J].西南農業學報，2002，15（4）：45-49.

［5］任愛霞，孫敏，趙維峰，等.休閑期施肥覆蓋對旱地小麥越冬期幼苗生長的影響[J].山西農業大學學報，2011，31（4）：1-2.

［6］馮百利，張保軍，高小利.小麥地膜覆蓋栽培技術研究現狀及前景展望[J].麥類作物學報，1998，18（4）：51-54.

［7］顏麗麗.干旱脅迫下4個野生早熟禾屬草種的抗旱性研究[J].天津農業科學，2011，17（6）：25-29.

［8］趙世杰，李德全.現代植物生理學試驗指南[M].北京：科學出版社，1999：305-306.

［9］王彩絨，田霄鴻，李生秀.溝壟覆膜集雨栽培對冬小麥水分利用效率及產量的影響 [J].中國農業科學，2004，37（2）：208-214.

［10］趙燮京，吳蕭.川中丘陵區小麥不同覆蓋栽培條件下土壤水分及增產效果研究[J].干旱地區農業研究，2003，21（1）：66-69.

［11］劉榮根，吳梅菊，周敏，等.不同施氮量及分配對小麥生長發育和產量的影響[J].土壤肥料，1999（2）：20-22.

［12］李鳳民，王俊，王同朝.地膜覆蓋導致減產的機理[J].中國農業科學，2001，34（2）：330-333.

［13］李生秀，李世清，高亞軍，等.施用氮肥對提高旱地作物利用土壤水分的作用機理和效果 [J].干旱地區農業研究，1994，12（1）：39-46.

［14］薛崧，吳小平，馮彩平，等.不同氮素水平對旱地小麥葉片葉綠素和糖含量的影響及其與產量的關系 [J].干旱地區農業研究，1997，15（1）：80-84.