郭 瑶, 陈桂平, 殷 文, 赵 财, 于爱忠, 樊志龙, 胡发龙, 范 虹, 柴 强

地膜玉米免耕轮作小麦的减水减氮效应*

郭 瑶†, 陈桂平†, 殷 文, 赵 财, 于爱忠, 樊志龙, 胡发龙, 范 虹, 柴 强**

(甘肃省干旱生境作物学重点实验室/甘肃农业大学农学院 兰州 730070)

针对长期连作作物生产力低下等突出问题, 研究前茬地膜覆盖作物免耕留膜, 轮作后茬作物的生产效应, 对于优化栽培模式, 建立甘肃河西绿洲灌区作物生产的节本增效技术具有重要意义。2016—2017年, 通过田间定位试验, 研究了前茬地膜覆盖玉米茬口两种耕作方式(免耕留膜, NT; 传统耕作, CT)、两种灌水水平(传统灌水, 2400 m3∙hm−2, I2; 传统灌水减量20%, 1920 m3∙hm−2, I1)和3个施氮水平(传统施氮, 225 kg∙hm−2, N3; 传统施氮减量20%, 180 kg·hm−2, N2; 传统施氮减量40%, 135 kg∙hm−2, N1)对轮作小麦产量、光能与灌溉水利用及经济效益的影响, 以期为优化试区小麦的栽培技术提供理论依据。研究结果表明, 前茬玉米免耕留膜较传统耕作小麦全生育期总叶日积提高21.6%~26.1%(<0.05), 特别是小麦灌浆至成熟期提高41.3%~45.2% (<0.05), 具有延缓衰老的作用。小麦灌浆至成熟期, 免耕留膜集成减量20%水氮供应(NTI1N2)处理比传统耕作和水氮供应(CTI2N3)提高叶日积34.8%~50.7%。免耕留膜较传统耕作提高籽粒产量、光能利用率和灌溉水利用效率分别为10.1%~10.4%、5.6%~12.3%和10.1%~10.3% (<0.05); NTI1N2较CTI2N3处理小麦增产15.2%~22.0%、光能利用率提高8.1%~18.5%、灌溉水利用效率提高44.0%~52.5% (<0.05)。免耕留膜结合减量水氮供应可降低生产成本, 提高纯收益和产投比, NTI1N2较CTI2N3处理纯收益和产投比分别提高22.9%~23.9%和34.8%~35.1%, 单方水效益提高53.6%~68.9% (<0.05)。因此, 前茬地膜覆盖玉米免耕留膜配套减量20%灌水(1920 m3∙hm−2)与施氮(180 kg∙hm−2)可作为甘肃河西绿洲灌区发展节本增效小麦生产的关键技术。

轮作; 地膜玉米; 小麦; 水氮耦合; 光能利用; 水分生产力; 经济效益

河西绿洲灌区光热充裕, 满足作物生产需求, 但蒸发远大于降雨量, 水分是该区作物生产的约束性因子, 受土壤耕作措施、种植模式、覆盖措施、施肥水平等因素的调控。而土壤水分的变化与作物生产密切相关[1]。因此, 通过优化耕作措施及水氮供应, 提高有限供水条件下灌溉水生产效率是未来农业发展的重点方向。在有效协调资源、环境与技术相互关系的基础之上, 提高农业生产纯收益是生产者的终极目标, 而降低生产成本是提高纯收益有效途径之一[2]。……