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Effect of Tillage Practices on Growth and Development and Yield of Winter Wheat in Double Cropping Area in North China

耕作方式对华北两熟区冬小麦生长发育和产量的影响


为了解华北地区小麦玉米两熟区不同耕作模式对冬小麦生育进程、群体大小及产量形成的影响,2009–2011年通过田间定位试验比较了免耕(NTS)、旋耕秸秆还田(RTS)、翻耕秸秆还田(CTS)和翻耕秸秆不还田(CT) 4种耕作模式对冬小麦生长发育和产量的影响。结果表明,RTSCTSCT处理对冬小麦生育进程、群体大小、籽粒灌浆和产量无显著影响,而NTS处理推迟了小麦生育进程,造成明显的贪青晚熟。在基本苗差异不大的情况下,NTS处理的单株分蘖显著低于其他处理,群体数量和有效穗数不足,降低了干物质积累量,最终产量最低,较CT处理有效穗数低14.4%~16.9%,产量低16.4%~18.3%。虽然NTS处理推迟了冬小麦的生育进程,分蘖少穗数不足导致减产,但其粒灌浆时间较长,千粒重显著高于其他处理。因此,通过增加播种量和选择分蘖能力强的品种等技术保证免耕小麦群体数量,是华北地区冬小麦免耕技术研究应用亟需解决的问题。

The objective of this study was to understand the effect of different tillage practices on growth durations of critical stages, population size, and final yield of winter wheat in the double-cropping area in North China. In a two-year field experiment from september 2009 to summer 2011, we compared the effects of no tillage with straw mulch (NTS), conventional tillage with straw (CTS), rotary tillage with straw (RTS), and conventional tillage without straw (CT), under the conditions of same sowing date and similar seedling densities within a year.


全 文 :作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2013, 39(9): 1612−1618 http://zwxb.chinacrops.org/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn

本研究由国家公益性行业(农业)科研专项(200903003, 201103001)和国家科技支撑计划项目(2006BAD15B01)资助。
* 通讯作者(Corresponding author): 陈阜, E-mail: chenfu@cau.edu.cn, Tel: 13601055372
第一作者联系方式: E-mail: kflstar@163.com, Tel: 18628222445
Received(收稿日期): 2013-01-28; Accepted(接受日期): 2013-04-22; Published online(网络出版日期): 2013-07-01.
URL: http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20130701.1329.001.html
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2013.01612
耕作方式对华北两熟区冬小麦生长发育和产量的影响
孔凡磊 1,2 袁继超 1 张海林 2 陈 阜 2,*
1 农业部西南作物生理生态与耕作重点实验室 / 四川农业大学农学院, 四川成都 611130; 2农业部农作制度重点实验室 / 中国农业
大学农学与生物技术学院, 北京 100193
摘 要: 为了解华北地区小麦–玉米两熟区不同耕作模式对冬小麦生育进程、群体大小及产量形成的影响, 2009–2011
年通过田间定位试验比较了免耕(NTS)、旋耕秸秆还田(RTS)、翻耕秸秆还田(CTS)和翻耕秸秆不还田(CT) 4种耕作模
式对冬小麦生长发育和产量的影响。结果表明, RTS、CTS和 CT处理对冬小麦生育进程、群体大小、籽粒灌浆和产
量无显著影响, 而 NTS处理推迟了小麦生育进程, 造成明显的贪青晚熟。在基本苗差异不大的情况下, NTS处理的单
株分蘖显著低于其他处理, 群体数量和有效穗数不足, 降低了干物质积累量, 最终产量最低, 较 CT 处理有效穗数低
14.4%~16.9%, 产量低 16.4%~18.3%。虽然 NTS处理推迟了冬小麦的生育进程, 分蘖少穗数不足导致减产, 但其籽粒
灌浆时间较长, 千粒重显著高于其他处理。因此, 通过增加播种量和选择分蘖能力强的品种, 保证免耕小麦群体数量,
是华北地区冬小麦免耕技术研究应用亟需解决的问题。
关键词: 耕作方式; 秸秆覆盖; 单株分蘖; 灌浆; 产量
Effect of Tillage Practice on Growth and Development and Yield of Winter
Wheat in Double Cropping Area in North China
KONG Fan-Lei1,2, YUAN Ji-Chao1, ZHANG Hai-Lin2, and CHEN Fu2,*
1 Key Laboratory of Crop Ecophysiology and Farming System in Southwest China, Ministry of Agriculture / College of Agronomy, Sichuan
Agricultural University, Chengdu 611130, China; 2 Key Laboratory of Farming System, Ministry of Agriculture / College of Agronomy and
Biotechnology, China Agricultural University, Beijing 100193, China
Abstract: The objective of this study was to understand the effect of different tillage practice on growth durations of critical
stages, population size, and final yield of winter wheat in the double-cropping area in North China. In a two-year field experiment
from september 2009 to summer 2011, we compared the effects of no tillage with straw mulch (NTS), conventional tillage with
straw (CTS), rotary tillage with straw (RTS), and conventional tillage without straw (CT), under the conditions of same sowing
date and similar seedling densities within a year. The growing process, population size, grain filling, and final yield of winter
wheat received no significant influence of the three tillage practices (RTS, CTS, and CT). The growing process of wheat was de-
layed significantly in NTS treatment, which resulted in late maturity. The lower yield in NTS than in other treatments was related
with the significantly smaller number of tillers per plant, population size, amount of dry matter accumulation in NTS. Compared
with CT, NTS showed a decreased fertile spike number by 14.4%–16.9% and a lower grain yield by 16.4%–18.3%. Although the
growing process of NTS was delayed, and the yield was decreased because of the small population size, the grain filling period of
NTS was longer and the grain weight was higher in NTS than in other treatments. Therefore, to ensure the population number of
NTS by increasing seeding rate and selecting strong tillering varieties is the problem in urgent need to be solved in NTS technol-
ogy research and application.
Keywords: Tillage practice; Straw mulching; Number of tillers per plant; Grain filling; Yield
适宜的耕作措施可以改善土壤的水热状况和其
他理化性状, 促进作物生长发育, 提高产量。耕作直
接改变土壤容重、孔隙和水分等土壤条件, 从而显
著影响作物的生长和产量[1-2]。国内外学者对不同耕
第 9期 孔凡磊等: 耕作方式对华北两熟区冬小麦生长发育和产量的影响 1613


作方式下作物生长发育已有大量研究。免耕是保护
性土壤耕作技术的重要内容, 具有节能、省时、土
壤保墒、调节地温、肥力培养等优点,是目前国际上
较为普遍的一种耕作方式, 已在很多国家得到广泛
推广应用。国内外的研究人员对免耕进行了大量的
研究, 但由于研究的土壤状况、种植制度、环境条
件等的差异, 不同研究者的研究结果并不完全一
致。Hughes 等[3]认为由于土壤机械阻力等作用, 免
耕的作物生长比常规耕作有延迟现象。国内也有很
多报道支持这一观点, 认为免耕覆盖影响早春至返
青期冬小麦的生长, 推迟了小麦生育进程[4-6]。免耕
覆盖对小麦产量的影响, 不同试验研究有不同的结
论。朱自玺等[7]认为不论何时覆盖和覆盖量多大, 凡
是实行覆盖的麦田, 其产量均比未覆盖的高; 李玲
玲等 [5]在西北绿洲灌区开展试验, 发现免耕提高了
冬小麦穗粒数、千粒重和产量; 周兴祥等[8]研究保护
性耕作在华北一年两熟区的适应性, 提出免耕可比
常规翻耕秸秆不还田显著提高冬小麦产量。但是另
一些研究结果表明, 免耕等保护性耕作措施由于土
壤较高的机械阻力、秸秆覆盖和土壤通气不良, 影
响作物根系的生长而限制了作物对水分和养分的吸
收, 导致小麦等作物苗期生长弱, 推迟小麦生育进
程, 最终产量下降[6,9-12]。
一年一熟制是国外主要的种植制度, 国外对耕
作方式的研究也基于该种植制度。而在中国, 一年
多熟制较为普遍, 因而耕作方式与配套技术与国外
有较大差别; 同时由于试验区域和作物有差异, 使
不同研究的结果不尽相同。华北地区作为国内重要
的小麦生产基地, 小麦播种前土壤耕作以翻耕秸秆
不还田、旋耕秸秆还田和翻耕秸秆还田为主, 对该
地区耕作制度的深入研究, 探索轻型栽培条件下提
高小麦产量的改进技术有重要的意义。本研究通过
两年田间试验, 对华北地区不同耕作方式下冬小麦
生长发育和产量变化进行研究, 旨在为该区土壤耕
作技术的发展提供试验依据。
1 材料与方法
1.1 试验区概况
中国农业大学吴桥实验站(37°41′02″ N, 116°37′
23″ E, 海拔 14~22 m)地处典型的冬小麦–夏玉米一
年两熟制区 , 年平均气温 12.6℃, 全年≥0℃积温
4862.9℃, 年平均降水量变化较大 , 平均 562 mm,
主要分布在 6 月至 8 月。土壤为冲积型盐化粉质壤
土, 耕层土壤平均容重为 1.39 g cm−3。2009年秋季
试验前耕层土壤(0~20 cm)含有机质 12.4 g kg−1、全
氮 0.79 g kg−1、速效钾 94.2 mg kg−1、速效磷 44.6 mg
kg−1。
1.2 试验设计
2009—2011 年连续 2 个小麦生长季, 在前茬玉
米收获后, 设翻耕秸秆不还田(CT)、翻耕秸秆还田
(CTS)、旋耕秸秆还田(RTS)和免耕(NTS) 4 个处理,
随机区组设计, 3 次重复。CT 处理为将秸秆清理出
农田后撒施化肥, 铧式犁翻耕 1遍, 耕深 20 cm, 旋
平后播种。其他 3个处理均为玉米秸秆粉碎还田, 还
田量 8826 kg hm−2, 其中 CTS处理撒施化肥后用铧
式犁翻耕 1遍, 耕深 20 cm, 再用 1GKN-200旋耕机
(石家庄连达农业机械有限公司)旋耕 1遍, 旋平后播
种; RTS 处理撒施化肥后用 1GKN-200 旋耕机(石家
庄连达农业机械有限公司)旋耕 2 遍播种, 旋耕深度
15 cm; NTS处理采用 2BMFS-6/12B型免耕覆盖施肥
播种机(河北农哈哈机械集团有限公司)一次性完成
播种、施肥和镇压作业, 地表形成沟、垄背的微地
表(垄背垄沟高度差为 13 cm), 小麦种播于垄沟两侧
土壤中, 秸秆覆盖在地表。
选用冬小麦品种冀麦 22。为保证各处理基本苗
数相当(表 1), NTS处理播种量为 280.0 kg hm−2, 其

表 1 不同耕作处理的冬小麦基本苗
Table 1 Seedling densities of winter wheat in different tillage treatments (m−2)
基本苗数 Seedling density 处理
Treatment 2009–2010 2010–2011
平均
Average
免耕 NTS 416.45 394.56 405.51
旋耕秸秆还田 RTS 443.68 376.48 410.08
翻耕秸秆还田 CTS 427.85 384.37 406.11
翻耕秸秆不还田 CT 425.28 378.47 401.88
t测验表明, 2年度基本苗在处理间差异不显著(P>0.05)。
Seedling density had no significant difference among treatments in both years according to t-test (P > 0.05). NTS: no tillage with straw
mulch; RTS: rotary tillage with straw mulch; CTS: conventional tillage with straw; CT: conventional tillage without straw.
1614 作 物 学 报 第 39卷

他处理播种量为 270.0 kg hm−2。分别于 2009年 10
月 13 日和 2010 年 10 月 8 日播种, 2010 年 6 月 16
日和 2011 年 6 月 13 日收获。各处理小麦季均在耕
地前基施尿素 225 kg hm−2、磷酸二氢铵 225 kg hm−2,
冬小麦起身后追施尿素 225 kg hm−2, 折合 N 236.2
kg hm−2、P2O5 60 kg hm−2; 小麦播种前浇 30 mm底
墒水, 并在返青和开花期各灌水 60 mm, 灌水时采
用水表控制灌水量。
1.3 测定指标及方法
1.3.1 冬小麦生育进程 小麦播种后 30 d, 随机
选取每处理有代表性的 6 个样区, 每样区包括并列
的 4行各 1 m长样段。记录调查样段内冬小麦的生
育时期及分蘖动态。
1.3.2 干物质积累 在关键生育时期(越冬前、起
身、拔节、开花和成熟期), 每处理随机取 20 个代
表性单株, 3次重复, 采用烘干法测定地上部干物质
重量。
1.3.3 籽粒灌浆动态 以 CT 处理小麦开花日期
为基准, 开花后每 5 d取样一次, 每次取 20株, 3次
重复。将样品的籽粒剥出, 烘干后称重, 并计算千
粒重。
1.3.4 籽粒产量 成熟后每处理各取 4 m2 收获,
测定有效穗数和实际产量, 随机取代表性 20 株, 于
室内考种, 考察穗粒数和千粒重, 3次重复。
1.4 数据分析
采用 Microsoft Excel 2003和 SPSS15.0软件处
理数据和统计分析, 以 Microsoft Excel 2003绘图。
2 结果与分析
2.1 耕作方式对冬小麦生育进程的影响
各处理播种期和收获期一致, 但冬小麦生育进
程受耕作方式显著影响。与 CT 处理相比, RTS 和
CTS生育进程变化不大, 而 NTS则推迟(表 2)。NTS
处理小麦出苗晚 2~3 d, 返青后气温逐渐升高, 土壤
温度也随之升高, 不同耕作方式下冬小麦的生育期
逐渐趋于一致, 但仍存在一定的差异, NTS 处理返
青、拔节和开花期推迟 1~3 d, 也明显比其他处理贪
青晚熟(图 1)。2011 年 6 月 8 日 RTS、CTS、CT 处
理小麦植株叶片已黄化枯死 , 且籽粒已结束灌浆 ;
而 NTS 处理小麦叶片仍呈绿色, 小麦籽粒仍处于灌
浆期。因此, NTS处理虽然开花灌浆晚, 但灌浆持续
时间与其他处理差异不大, 甚至更长。
2.2 耕作方式对冬小麦群体特征的影响
2.2.1 耕作方式对冬小麦单株分蘖的影响 RTS、
CTS 与 CT处理的单株分蘖数在不同生育时期差异不
显著, 但均显著(P<0.01)高于 NTS处理(图 2)。拔节期
(2010年 4月 19日、2011年 4月 14日) RTS、CTS、
CT 处理的单株分蘖数为 2.17~2.30 (2009—2010 生长
季)和 2.66~2.96 (2010—2011生长季), 而 NTS处理仅
为 1.80 (2009—2010生长季)和 1.66 (2010—2011生长
季); 至成熟期(2010年 6月 12日、2011年 6月 8日)
为 0.48~0.50 (2009—2010生长季)和 0.49~0.54 (2010—
2011生长季), 而NTS处理仅为 0.27 (2009—2010生长
季)和 0.22 (2010—2011生长季)。
2.2.2 耕作方式对冬小麦干物质积累的影响 冬
小麦干物质积累均呈“S”型变化趋势(图 3)。与 CT相
比, RTS、CTS的干物质积累量变化不大, 而 NTS干
物质积累量在各时期均较小。2009—2010生长季由
于越冬提前 , 返青推迟 , 冬前小麦基本没有分蘖 ,
在冬前和返青期 NTS的干物质积累量与其他处理差
异不显著, 但返青后 RTS、CTS、CT 处理分蘖快速
增加, 干物质积累也迅速增加, 而 NTS处理分蘖少,

表 2 不同耕作方式下冬小麦主要生育期日期
Table 2 Dates of main growth stages of winter wheat under different tillage practices (month/day)
生长季
Growing season
处理
Treatment
播种
Seeding
出苗
Emergence
返青
Revival
拔节
Jointing
开花
Flowering
蜡熟
Dough stage
成熟
Maturity
NTS 10/12 10/23 3/22 4/16 5/11 6/13 6/16
RTS 10/12 10/20 3/20 4/15 5/9 6/10 6/16
CTS 10/12 10/20 3/20 4/15 5/9 6/10 6/16

2009–2010
CT 10/12 10/20 3/20 4/15 5/9 6/10 6/16
NTS 10/8 10/17 3/7 4/8 5/9 6/11 6/13
RTS 10/8 10/15 3/4 4/7 5/7 6/8 6/13
CTS 10/8 10/15 3/4 4/7 5/7 6/8 6/13

2010–2011
CT 10/8 10/15 3/4 4/7 5/7 6/8 6/13
NTS: 免耕; RTS: 旋耕秸秆还田; CTS: 翻耕秸秆还田; CT: 翻耕秸秆不还田。
NTS: no tillage with straw mulch; RTS: rotary tillage with straw; CTS: conventional tillage with straw; CT: conventional tillage without straw.
第 9期 孔凡磊等: 耕作方式对华北两熟区冬小麦生长发育和产量的影响 1615




图 1 不同耕作方式下冬小麦植株形态(2011年 6月 8日)
Fig. 1 Plant morphology of winter wheat at mature under different tillage practices on June 8, 2011
NTS: 免耕; RTS: 旋耕秸秆还田; CTS: 翻耕秸秆还田; CT: 翻耕秸秆不还田。
NTS: no tillage with straw mulch; RTS: rotary tillage with straw; CTS: conventional tillage with straw; CT: conventional tillage without straw.



图 2 不同耕作方式下冬小麦单株分蘖动态
Fig. 2 Dynamics of tillering in winter wheat under different tillage practices
NTS: 免耕; RTS: 旋耕秸秆还田; CTS: 翻耕秸秆还田; CT: 翻耕秸秆不还田。
NTS: no tillage with straw mulch; RTS: rotary tillage with straw; CTS: conventional tillage with straw; CT: conventional tillage without straw.



图 3 不同耕作方式下冬小麦干物质积累动态
Fig. 3 Dynamics of dry matter accumulation in winter wheat under different tillage practices
NTS: 免耕; RTS: 旋耕秸秆还田; CTS: 翻耕秸秆还田; CT: 翻耕秸秆不还田。
NTS: no tillage with straw mulch; RTS: rotary tillage with straw; CTS: conventional tillage with straw; CT: conventional tillage without straw.
1616 作 物 学 报 第 39卷

干物质积累量也少, 均显著(P<0.01)低于其他处理;
2010—2011 生长季, NTS 的干物质积累量在各生育
期均显著(P<0.01)低于其他处理。2个生长季 NTS、
RTS、CTS、CT 处理成熟期的干物质积累量平均为
14 944.95、18 998.7、19 765.8和 18 521.4 kg hm−2。
2.3 冬小麦灌浆特性
各处理冬小麦籽粒千粒重均呈现慢–快–慢的
“S”型曲线变化(图 4)。RTS、CTS、CT 处理开花
日期一致, 籽粒灌浆过程差异不大; NTS 处理灌浆
推迟, 且灌浆前期籽粒干物质显著偏低(P<0.05), 但
随后灌浆加快, 到灌浆后期籽粒干物质积累逐渐超
过其他处理, 且NTS处理小麦后期贪青晚熟, 灌浆持
续时间与其他处理差异不大, 甚至灌浆时间延长, 致
使最终千粒重显著高于其他 3个耕作处理(P<0.05)。
2.4 耕作方式对冬小麦产量的影响
在基本苗差异不大的情况下, RTS、CTS、CT
处理间千粒重差异不显著, 但 NTS 处理千粒重显著
高于这 3个处理; 穗粒数受耕作方式影响不大, 处理
间无显著性差异; NTS 处理有效穗数最低, 且显著
(P<0.01)低于其他处理(表3)。与 CT处理相比, NTS
处理的有效穗数低 14.4%~16.9%。
两个生长季的平均籽粒产量表现为 CTS>RTS>
CT>NTS, RTS、CTS和 CT处理间无显著差异; NTS
处理虽然有较高的千粒重, 但因穗数偏低, 最终籽
粒产量显著低于其他处理; 与 CT相比, NTS两个生
长季分别减产 16.4%和 18.3%, 平均减产 17.4%。


图 4 不同耕作处理下冬小麦籽粒千粒重积累动态
Fig. 4 Dynamics of 1000-grain weight accumulation in winter wheat under different tillage practices
NTS: 免耕; RTS: 旋耕秸秆还田; CTS: 翻耕秸秆还田; CT: 翻耕秸秆不还田。
NTS: no tillage with straw mulch; RTS: rotary tillage with straw; CTS: conventional tillage with straw; CT: conventional tillage without straw.

表 3 不同耕作方式对冬小麦产量及产量构成的影响
Table 3 Yield of winter wheat under different tillage practices
生长季
Growth season
处理
Treatment
千粒重
1000-grain weight
(g)
穗粒数
Grain number per
spike
有效穗数
No. of fertile spikelet
(m−2)
产量
Yield
(kg hm−2)
增产比例
Yield increased
(%)
NTS 45.05 a 29.63 a 540.44 b 6710.25 b –16.4
RTS 42.49 b 30.50 a 652.80 a 8262.45 a 2.9
CTS 42.64 b 31.90 a 636.67 a 8118.15 a 1.1
2009–2010
CT 43.82 b 31.77 a 631.50 a 8029.20 a —
NTS 46.98 a 33.59 a 483.24 b 6183.45 b –18.3
RTS 45.97 b 32.49 a 576.35 a 7396.95 a −2.2
CTS 45.89 b 32.14 a 570.68 a 7701.30 a 1.8
2010–2011
CT 46.24 b 32.03 a 581.16 a 7566.15 a —
NTS 46.01 31.61 511.84 6446.85 –17.4
RTS 44.23 31.50 614.58 7829.70 0.3
CTS 44.26 32.02 603.67 7909.73 1.5
平均
Average
CT 45.03 31.90 606.33 7797.68 —
同一年度中, 标以不同字母的值差异显著(P<0.05)。NTS: 免耕; RTS: 旋耕秸秆还田; CTS: 翻耕秸秆还田; CT: 翻耕秸秆不还田。
In each growing season, values within a column followed by different letters are significantly different among treatments at P < 0.05. NTS: no
tillage with straw mulch; RTS: rotary tillage with straw; CTS: conventional tillage with straw; CT: conventional tillage without straw.
第 9期 孔凡磊等: 耕作方式对华北两熟区冬小麦生长发育和产量的影响 1617


3 讨论
很多研究指出秸秆覆盖会推迟作物生育进程 ,
并认为主要是秸秆覆盖减弱了光对地面的照射强度,
使土壤吸热少升温慢, 降低了土壤温度, 秸秆覆盖
还田在冬前和冬小麦返青期表现出的“降温效应”推
迟了冬小麦生育进程[4,6,13-14]。耕作方式影响冬小麦
生育进程, 与翻耕秸秆不还田相比, 免耕处理推迟
了冬小麦生育进程, 而旋耕秸秆还田和翻耕秸秆还
田对冬小麦生育进程影响不大。这主要是由于免耕
下秸秆覆盖地表降低了土壤温度, 而秸秆还田下的
旋耕和翻耕秸秆与土壤混合形成疏松的耕层, 地表
无秸秆覆盖, 在越冬前和返青后疏松耕层土壤温度
提高快有利于小麦生长。免耕冬小麦在生育后期存
在贪青晚熟的现象, 这可能与免耕土壤水分含量较
高有关。
耕作方式对冬小麦群体影响显著, 主要表现在
免耕降低了冬小麦单株分蘖数和干物质积累量。以
往研究认为玉米秸秆还田免耕影响冬小麦出苗, 最
终导致群体数量降低出现减产[6,14]。本研究发现在基
本苗差异不大的情况下, 免耕冬小麦分蘖不足是导
致冬小麦群体数量低 , 干物质积累减少的主要原
因。与翻耕秸秆不还田相比, 翻耕秸秆还田和旋耕
秸秆还田冬小麦单株分蘖和干物质积累无显著变
化。可见, 秸秆还田下进行翻耕和旋耕对冬小麦群
体影响不大。
两个生长季旋耕秸秆还田、翻耕秸秆还田和翻
耕秸秆不还田 3 个处理冬小麦开花日期一致, 2009
—2010季冬小麦于 5月 9日开花进入籽粒形成和灌
浆时期, 2010—2011季冬小麦于 5月 7日开花; 免耕
冬小麦开花日期推迟 2 d, 因此籽粒灌浆时间相对较
晚。虽然免耕开花灌浆晚, 但小麦灌浆持续时间与
其他处理差异不大, 甚至比其他处理灌浆时间长。
与其他处理相比, 免耕处理冬小麦籽粒灌浆前期低,
但由于秸秆覆盖抑制了蒸发, 增加了土壤水分含量,
灌浆后期土壤水分状况好, 利于小麦籽粒灌浆, 最
终籽粒千粒重最大[15]。这与周兴祥等[8]对在华北一
年两熟区的研究结果一致。另一方面 , 由于免耕
处理冬小麦单株分蘖少 , 造成群体偏低减少了水
分的消耗, 为幼穗分化及籽粒的形成提供了较多的
水分, 从而为提高和增加冬小麦的千粒重奠定了基
础[16]。
关于秸秆还田免耕措施对作物产量影响国内外
研究比较多, 但所得结果存在差异[17-18]。本文研究
发现, 与翻耕秸秆不还田相比, 秸秆还田下旋耕和
翻耕冬小麦产量无显著变化, 而免耕冬小麦产量显
著降低。这与陈素英等[13]在相似地区的研究结论一
致。以往研究认为免耕冬小麦产量降低主要是由于
出苗差、出苗率低[6], 而本研究在基本苗差异不大的
情况下, 免耕处理冬小麦产量仍然显著降低, 其产
量降低主要原因是单株分蘖数低造成群体数量和最
终有效穗数不足。因此, 如何提高冬小麦单株分蘖
能力和分蘖成穗率, 保证足够的群体数量, 是解决
华北地区免耕冬小麦产量降低的主要课题。
4 结论
耕作方式对华北地区冬小麦生长发育和产量影
响显著, 与翻耕秸秆不还田相比, 免耕推迟了冬小
麦生育进程、降低了小麦群体数量和产量; 而秸秆
还田下旋耕和翻耕对冬小麦生育进程、群体数量、
籽粒灌浆和最终产量影响不大。可见玉米秸秆还田
方式对冬小麦生长发育和产量的影响不同, 秸秆以
翻耕埋入土壤或以旋耕方式还田在短期内(2年)对冬
小麦生长发育和产量的影响不大, 而免耕短期内对
冬小麦生长产生不利影响。虽然免耕推迟了冬小麦
的生育进程, 分蘖少穗数不足导致减产, 但其灌浆
时间较长, 千粒重显著高于其他处理, 且免耕具有
减少机械进地次数节本增效的作用。因此通过增加
小麦播种量和选择分蘖能力强的品种等措施保证免
耕小麦群体数量, 是华北地区冬小麦免耕技术研究
应用亟需解决的问题。
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