全 文 ：第 1 8卷 增 刊
19 9 5年 5月
河北农业大学学报
Jou r nalo fA gi re u ltu r alU ni ve r si t yo fHe be i
Vo l
.
1 8
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.
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.
19 9 5
不同措施对高寒旱地筱麦土壤水分
和籽粒产量的影响
肖 凯 王殿武 褚达华
( 河北农业大学农学系 , 保定 07 100 1)
摘要 试验表明 . 在坡梁地生态类型区 , 不同耕作措施的产量以深耕最高. 其次为免耕 , 浅耕最
低 , 不同栽培措施如覆膜、 秸秆覆盖和保水剂拌种+ 抗旱剂喷施均比对照具有明显的贮水 、 保墒和
增产效果 , 其表现规律为理膜优于桔秆 , 覆盖优于保水剂拌种十抗早剂喷施 ; 在滩地生态类型区 ,
不同栽培措施以铺沙的贮水、 保墒和增产效果最好 , 其次为秸秆覆盖处理和保水剂拌种+抗早剂喷
施处理 , 各措施亦均比对照显著增产 . 各处理可改善植物地上和地下的生育状况土壤水分状况 .
关键词 耕作栽培措施 ; 土壤水分 ; 植株生长发育; 产量
河北省西北坝上高寒旱区处于风沙旱滩类型旱农区 , 地高气寒 , 温热条件差 , 年仅一
熟 , 雨量稀少 , 耕作粗放川 . 筱麦是幽地的主要种植作物之一 长期以来 , 人们对于该区土
壤水分动态规律及蓄水增产措施研究很少 . 本研究通过设置几种耕作和栽培措施及对各处理
土壤水发和植株生育状况的连续观测 , 探讨了耕作栽培措施的土壤贮水保墒效果及其与籽粒
产量的关系 , 旨在为今后该区旱地农作物地增产稳产及提高作物水分利用率提供试验依据 .
材料与方法
试验于 19 卜 19 91 年在张北县小二台乡进行 . 试验分别设在滩地 、 坡梁地两个具代表
性的生态类型区 . 坡梁地采用裂区试验设计 , 主处理为耕作措施 , 设免耕、 浅耕 (圆盘耙深
10 cm )
、 深耕 (机耕 2 c5 m 深 ) 3 种处理 , 副处理为栽培措施 , 设 ck 、 薄膜覆盖 、 保水剂拌
种 ( 2% ) 十抗早剂喷施 (1 % ) 、 秸秆覆盖 ( 4 5o ok g · 玩心 ) 四种处理 , 重复 3 次 . 滩地采
用随机区组设计 , 设 c K 、 秸秆覆盖 ( 4 5 00k g · h m砍 ) 、 保水剂拌种 (2 % ) 十抗早剂喷施
(1 % )
、 铺沙 ( 1 2 50 k g · h m一 ) 4 种处理 , 重复 3 次 . 试验中 , 土壤耕作措施于上年前茬收
获后进行 , 另进行覆膜 、 秸秆覆盖和铺沙工作 . 土壤水分浊定采用 L N W一 50 C 智能型土壤
水分中子仪进行 , 中子管埋深 Zm , 每 2 c0 m 深测量一次 . 为防止土壤水分空间变异造在水
分测定误差 , 试验中保持中子管间距离大于 20 m . 滩地小区面积 180 m 2 , 供试筱麦品种为品
14
,
5 月 19 日播种 ; 坡梁地小区面积 sl m Z , 供试品种为品 6 , 5 月 20 日播种 . 两试点行距
25 c m
, 播量均为 37k5 g · h a 一 , 供试土壤的理化性质见表 1. 植株生长发育期间于苗期 、 拔
19 ,今代洲 -幻5收稿
增 刊 肖 凯等 :不同措施对高寒旱地筱麦土壤水分和籽粒产量的影响
节期除草 2次 , 对保水剂拌种+ 抗早剂处理于苗期 、 抽穗期用背负式机动喷雾器按规定浓度
喷施抗早剂 , 药液量 15 0 k g · h a 一 ,成熟时各小区多点调查亩穗数和实收计产 , 并进行室内考
种. 此外 , 成熟时对不同处理的植株采用剖面法取根 , 土体为 30 x 20 x lo ( cm 3 ) , 每层土
体深 1c0 m , 共取至 1 . o m 深 . 挖取的各层土体装人网袋 , 用水漂洗干净后烘干称重 . 取根
的同时大致观察根系的下扎深度 .
表 1 供试土壤耕层的理化性质
有机质
(% )
全 N
(% )
全 P
(% )
有效 N
(p p m )
速效 P
(p p m )
C a C O 3
(% )
p H 质地壤型土类貌元地单
坡梁地
滩地
栗钙土
沙壤土
栗钙土
1
.
17 0
.
0 89 0
一
07 1 72
.
50 2
.
50
3
.
0 7 0
,
17 1 0
.
0 46 116
.
3 0 9
一
8 0
.0 52 .7 42 沙壤土
4
.
3 6 7
.
70 中壤土
2 年结果表现规律基本一致 , 本文主要以 1 9 9 2 年结果进行分研 .
2 结果与分析
1 1 不同处理的籽粒产量和产量构成因素
对潍地结果比较表明 , 各种处理 ( B Z 、 B 3 、 B刁 均比对照 (B 3〕 显著增加单位面积穗数
和穗粒数 , 穗数增加 25 . “ 一 61 . 65 万 · h m 一 2 , 穗粒数增加 .4 07 一 .5 64 粒 . 不同处理之间的
千粒重差异很小 , 未达显著水平 (表 2) .
表 2 滩地不同处理的籽粒产最和产呈构成因素
处 理 穗数 (万 · h m一勺 穗粒数 (个) 千粒重 (g ) 实产(k g · b m 一勺
34 9
.
5 0C
4() 4
`
4 0 a b
34
.
17b 2 2
.
26 a 2 09 7
.
17 e
3 8
.
24 a 2 2
.
43 a 23 5 1
.
4 0b
3 76
.
50b
4 12
.
5 0b
3 9
.
8 l a
3 8
.
30 a
2 2
.
42 a 22 7 1
.
90b
2 2
.
05 a 2 55 1
.
9 5a
lB几3’
注 : , 滩地试验:B : , B , 几 , B ` 分别代表 C K, 秸秆理盖 ,保水剂拌种+ 抗早剂喷施 ,铺砂 .
坡梁地不同副处理与滩地类似 (表 3) , 以 B : 最高 , 不同主处理之间的籽粒产量表现为
深耕显著高于免耕更高于浅耕 .
.2 2 不同处理的保墒和贮水效果
在全年中滩地各处理 o一 4 c0 m 土层 , 以 B ; 蓄水保墒效果最好 , 其次为 B Z 、 B 3效果较
差 . 其中 B . 和 B Z 在苗期 (3 0 / 5) 以前效果尤为明显 . 几 在苗期 (3 0 / 5) 至灌浆前期
30 / 8) 表现为较好的保墒效果可能与苗期和抽穗喷施抗旱剂减少作物蒸腾进而增加土壤蓄
水量有关 .
河北农业大学学报 第 1 8卷
表 3 坡梁地不同处理的籽粒产且和产且构成因素
德数(万 · hm -勺 ` 千粒重(名 )实产( kg · hm - b
1 277
.
70 b
116 8
.
0 2C
144 1
.
9 5a
114 8
.
6 5d
14 74
.
8 5a
aa科9016”3.…O J八石O JC,才` .几. .三,且心二`盆2471主 A :处 A Z理 A ,
副 B :
处 B Z
理 B ,
B -
4 20
.
3 9 a
3 52
.
3 l b
3 23
.
70 e
3 19
.
0 5 c
3 67 0 5a
34 6
.
8b
362
.
2 a
2 6
.
32 a 18
.
6 7 a 12 28
.
15 e
2 5
.
18b 19
.
3 l a 133 1
.
50b
注 : * 坡梁地试验 : A : ,人 .2 A 3代表免耕 ,浅耕和深耕 瓦 , 2B ,B , ,B汾别代表 C K , 覆膜 ,保水剂拌种+ 抗旱剂喷
施 ,桔秆理盖
ō川叮以勺|J咐|叫
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图 1 滩地各处理 O一 4c0 m 土层土壤含水呈的动态变化
坡梁地不同耕作措施 0一 4 c0 m 土层保墒效果表现为 , 在播种以前以免耕最好 , 其次为
浅耕处理 , 深耕最差 , 以后则逐渐表现为与上述相反的顺序 , 即以深耕效果优于浅耕 , 免耕
最差 . 这表明上茬收获后至冬春季节免耕处理具有较好的保墒效果 , 而深耕处理土壤翻耕后
因秋冬春季节多风干旱 , 土壤水分易于蒸发损失 , 使其保墒效果较差 ; 生育期间深耕蓄水效
果较好 , 与其接纳夏季降水的能力较强有关 , 免耕生育期间保墒效果差 , 可能由于其土壤水
分渗透性差 、 土壤水分通流量相对较大所致 (图 2) .
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图 2 坡梁地不同耕作措施 。~ 4 c0 二 土层含水呈的动态变化
增 刊 肖 凯等 : 不同措施对高寒早地筱麦土壤水分和籽粒产量的影响
坡梁地不同栽培措施 0一 40 cm 土层保墒效果明显表现为 B : 和 B ; 优于 B 3 , 以 B : 最差 ,
B : 土壤含水量始终处于最低水平 . 生育前期 ( 1 9 / 6 以前 ) B ; 明显优于其它处理 (图 3) .
对滩地植株生育前 、 中 、 后各生育阶段 0一 1 . 8m 土层贮水分析表明 , 各栽培措施的土
壤贮水量均高于对照 , 全生育期土壤贮水效果表现为 B : 最好 , 其次为 .B . B ,在开花前贮水
效果与 B ;相差很小 , 但在开花灌浆期间其贮水效果明显高于对照 (表 4) .
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图 3 坡梁地不同栽培措施 0一 40 cm 土层含水呈的动态变化
表 4 滩地各处理不同生育时期 。~ .1 8。 土层的土坡贮水级(二二 )
处理 拔节前 拔节一开花 开花一成熟 全生育期
R
.
2 23
.
7 6 274
.
80 18 1
.
56 2 00
.
2 7
2 9 1
.
60
2 2 4
.
28
3 10
.
27
2 8 1
.
67
2 4 2
.
9 9
22 9
.
26
2 72
.
6 5
2 18 0 8
,自JB
B 一 2 6 6
.
4 6 32 0
.
23 23 3
.
53 2 6 0
.
2 5
坡梁地 0~ l m 土层各生育阶段的土壤贮水效果表现为: 耕作措施之间差异较小 , 以浅
耕处理稍好一些 , 基佼伙深耕处理 , 免耕略差 . 各栽培措施之间相互比较表明 , B Z 、 B 3 、 B’
均比 B ; 具有好的贮水效果 , 这种结果导致了各栽培措施下的植株更好的生长发育并最终取
得高产 (表 5) .
表 5 坡梁地各处理 O~ I ln 土层不同生育时期的土壤贮水最 (二 m )
处理 拔节前 拔节 ~ 开花 开花~ 成熟 全生育期
主 A 1 89 . 5 6 73 . 5 9 79 . 0 7 5 2 . 52
处 A :
理 A 3
1 13
.
7 2
9 9
.
59
8 2
.
0 6
8 3
.
15
8 6
.
1 1 9 6 94
副 B .
处 B Z
77
.
0 0 57
.
63
8 9
.
54
59
.
8 3
92
.
6 5
6 6
.
6 1
10 9
.
4 1 99
.
5 5 10 1
.
4 8
理 B ,
B -
10 4 2 5
1 13
.
15
8 6
.
53
8 1
.
38
9 2
.
85
8 2
.
79
9 7
.
4 6
9 1
.
4 9
103
.
2 3
河北农业大学学报 第 18 卷
.2 3 不同耕作 、 栽培措施的根系千重分布
对成熟时滩地不同处理各土层根系干重分布的比较表明 , 各土层根系干重均以 B l
(C K ) 最低 , 其次为 B 3、 B ; 和 B : 根系干重在不同土层中均较大 , 其中 o一 30 cln 土层以 B4
根系干重值大于 几 , 3 c0 m 以下则 B : 大于 B ; . 对根系下扎深度通过土壤剖面观察发现 , 表
现为 B : > B ; > B 3 > B ; .
坡梁地各耕作措施各土层深度的根系干重均以深耕最大 . 浅耕和免耕比较表现为: 0一
40 c m 土层以浅耕根系干重值大于免耕 , 4 c0 m 以下土层以免耕大于浅耕 . 表明深耕条件有
利于根系的发育与下扎 , 浅耕耕作措施与免耕相比亦能改善耕层根系的发育状况 .
各栽培措施 比较表明 , B ; ( C K ) 在各土层中根系干重均最低 , 根系下扎深度亦最浅 ;
其次为 B 3 , B : 和 B ; 在各土层中根系干重值较大 , 且根系下扎深度亦深 , 其中以 B : 略好于
B ;
.
3 讨论
.3 1 不同耕作栽培措施的比较分析
围绕干旱地区的土壤蓄水保墒和作物增产问题 , 人们对不少耕作栽培措施进行了研究沙
刀, 但尚未见到冀西北高寒旱区特定生态条件下这一方面的报道 . 在本研究内坡梁地生态类
型 区采用的耕作措施中 , 以深耕最为高产 , 其次为免耕 , 浅耕最差 , 根系发育亦以深耕最
好二耕作蓄水保墒效果在苗期以前以免耕最好 , 以后则逐渐以深耕表现最好 . 各种栽培措施
在本研究中均比对照具有良好的蓄水保墒效果和显著提高的籽粒产量 , 其中在坡梁地以覆膜
产量最高 , 其次分别为秸秆覆盖和保水剂拌种十抗早剂喷施措施 ; 在滩地以铺沙籽粒产量最
高 , 其次亦为秸秆覆盖和保水剂拌种十抗旱剂喷施措施 . 初步肯定了上述栽培耕作措施在冀
西北高寒旱区的保水增产效果 , 在今后进一步试验的基础上可望逐步扩大推广 .
1 2 对冀西北高寒旱区免耕的评估
土壤免耕研究已有相当长的历史 , 其最早始于美国图 , 近年来不少学者对于该项耕作措
施进行 了研究 12一 ’ I , 表明其具有争取农时 、 省工节能 、 保持水土 、 缓解地力等多方面的作
用 , 并具有抵抗不良气候的能力【7一 8] . H o u s。 等 l( 984 年 ) 研究表明 , 在干旱年份 , 免耕的
高梁和大豆比传统耕作可增产 10 . 52 % 和 53 . 84 %图 , 同时 , 在冀西北高寒旱区春季干旱条件
下 , 免耕比耕作在初夏以前 。一 4沉 m 土层具有明显好的贮水保墒效果 , 这对于缓解春旱 、
争取适期早播无疑具有着极其重要的现实意义 . 在试验的两个年度中 , 免耕产量劣于深耕而
优于浅耕 , 这可能是由于 , 供试两个年度中 , 春季及全年降水较常年略偏多 , 因而使深耕处
理表现良好 . 但免耕也存在某些缺点 , 其一 , 免耕处理残茬在秋冬寒冷干旱条件下不易分
解 , 对春季播种质量有一定影响 ; 其二 , 免耕草害严重 , 且旱地多为单子叶杂草 , 防除难度
较大 . 因此 , 在春季干早的冀西北高寒旱区还应对免耕深人研究 . 为克服免耕的缺点 , 在目
前条件下 , 采取年度间深耕和免耕轮耕制 , 以充分利用两种耕人措施的优点 , 可能具有较强
的实用性和应用前景 .
增 刊 肖 凯等: 不同措施对高寒旱地筱麦土壤水分和籽粒产量的影响
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T R A N S A C宜 O N S o f th e A S A E . 19 79 , 2 2( l ) :4 5~ 5 1
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a n d P r o e e s e s
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,
99 1~ 10 12
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,
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in a ir d s a n d l a n d
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K e y 钾 o r血 it l l a g e a n d e u l t iv a t i v e m e a s u r e s: 5 0 11 m o i s t u r e ; p l a n t g r o w i n g a n d d e v e l o p泣`
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