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陇中旱作区胡麻膜侧宽幅匀播技术土壤水温效应研究.pdf

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资源描述

1、DOI:10.11689/sc.2022112301彭莉洁,马彦,许德蓉,等.陇中旱作区胡麻膜侧宽幅匀播技术土壤水温效应研究J.土壤与作物,2023,12(3):343 352.PENG L J,MA Y,XU D R,et al.Soil water and temperature in response to wide-line uniform sowing near mulching film in lax grown area ofcentral GansuJ.Soils and Crops,2023,12(3):343 352.陇中旱作区胡麻膜侧宽幅匀播技术土壤水温效应研究彭莉洁1,

2、马彦2,许德蓉3,刘广才3,顿小明4,于涛3,李松3(1.正宁县农业技术推广中心,甘肃 正宁 745300;2.甘肃省农业科学院,甘肃 兰州 730070;3.甘肃省秦王川农业高科技产业开发示范基地管理办公室,甘肃 兰州 730000;4.甘肃省张家川县农业技术推广站,甘肃 张家川 741500)摘要:采用田间小区试验研究了陇中旱作区胡麻膜侧宽幅匀播栽培技术的土壤水温效应。结果表明:膜侧宽幅匀播技术能显著提高胡麻土壤水分含量、降水利用率、水分利用效率和土壤温度。从出苗期到成熟期,膜侧宽幅匀播 0 60 cm 土层土壤含水量较膜侧沟播提高 0.2 2.4 个百分点,较传统条播提高 0.6 4.6

3、 个百分点。膜侧宽幅匀播胡麻农田降水利用率为 70.1%,较膜侧沟播提高3.2 个百分点,较传统条播显著提高9.4 个百分点。膜侧宽幅匀播胡麻水分利用效率为4.43 kghm2mm1,分别较膜侧沟播和传统条播显著提高 19.1%和 34.7%(P0.05)。从出苗到成熟期,膜侧宽幅匀播 0 25 cm 土壤温度较膜侧沟播提高 0 1.1;较传统条播提高 0.1 2.2。膜侧宽幅匀播技术胡麻籽粒产量为 1 740 kghm2,较膜侧沟播技术和传统条播技术分别显著增产 24.5%和 55.4%(P0.05)。研究表明,胡麻膜侧宽幅匀播技术与其它两种栽培模式相比,增产效果显著。关键词:胡麻;膜侧宽幅

4、匀播;土壤水分效应;土壤温度效应;陇中旱作区中图分类号:S318文献标识码:ASoil water and temperature in response to wide-line uniform sowing near mulching film inlax grown area of central GansuPENG Lijie1,MA Yan2,XU Derong3,LIU Guangcai3,DUN Xiaoming4,YU Tao3,LI Song3(1.Zhengning Agro-technical Extension Center of Gansu,Zhengning 745

5、300,China;2.Gansu Academy of Agricultural Sciences,Lanzhou 730070,China;3.Management Office of Qinwangchuan Agricultural High-Tech Industry Development andDemonstration Base of Gansu Province,Lanzhou 730000,China;4.Zhangjiachuan Agro-Technical ExtensionStation of Gansu,Zhangjiachuan 741500,China)Abs

6、tract:A field experiment was conducted to investigate the effects of wide-line uniform sowing near mulching film on soilwater and temperature in flax area of central Gansu.The results showed that the planting pattern improved the soil water content,precipitation use efficiency,water use efficiency a

7、nd soil temperature.From emergence to maturity,the soil water content in the0 40 cm soil layer of wide-line sowing was 0.2%2.4%and 0.6%4.6%higher than that of furrow sowing near film and the tra-ditional drilling sowing,respectively.The precipitation use efficiency of wide-line sowing near mulching

8、film was 70.1%,3.2%and9.4%(P0.05)higher than that of furrow sowing near film and traditional drilling sowing,respectively.The water use efficiency ofwide-line sowing was 4.43 kghm2mm1,19.1%and 34.7%(P0.05)higher than that of furrow sowing near film and traditionaldrilling sowing,respectively.From th

9、e emergence to maturity,the soil temperature at the soil depth of 0 25 cm under wide-linesowing was 0 1.1 and 0.1 2.2 higher than furrow sowing on film side and traditional drilling sowing,respectively.The 收稿日期:2022 11 23;修回日期:2023 04 02.基金项目:“密植作物宽幅匀播技术增产机理及关键技术研究与示范推广”项目(编号:GNKJ-2017-8).第一作者简介:彭 莉

10、 洁(1973),女,大 专,高 级 农 艺 师,主 要 从 事 旱 作 农 业 和 农 业 新 技 术 研 究 与 示 范 推 广 工 作.E-mail:.通信作者:马彦(1965),男,本科,副研究员,主要从事农业面源污染研究与示范推广工作.E-mail:.土壤与作物 2023 年 9 月 第 12 卷 第 3 期Soils and Crops,Sep.2023,12(3):343 352flax seed yield of the wide-line sowing was 1 740 kghm2,significantly increasing by 24.5%and 55.4%comp

11、ared to the furrowsowing and the traditional drilling sowing(P膜侧沟播(T2)传统条播(CK),且上层土壤含水量差异大于下层。其中,出苗到成熟期,膜侧宽幅匀播 0 60 cm 土层土壤含水量较膜侧沟播提高 0.2 2.4 个百分点;较传统条播提高 0.6 4.6 个百分点。从不同生育期看,三种种植模式不同层次土壤含水量存在差异,但各生育期差异不同。由于同期播种,三种种植模式播种期不同层次土壤水分含量相同。出苗期至始花期,不同层次土壤含水量表现为膜侧宽幅匀播显著高于膜侧沟播、膜侧沟播显著高于传统条播,特别是 0 60 cm 土壤含水量

12、差异最为明显。表现为:出苗期 0 60 cm 土壤含水量,膜侧宽幅匀播较传统条播提高 2.3 3.5 个百分点,膜侧沟播较传统条播提高 1.4 2.6 个百分点;枞形期始花期 0 60 cm 土壤含水量,膜侧宽幅匀播较传统条播提高1.5 4.6 个百分点,膜侧沟播较传统条播提高 0.4 2.6 个百分点。而终花期至成熟期,三种种植模式土壤含水量差异变小,但仍表现为膜侧宽幅匀播膜侧沟播传统条播。2.1.2不同种植模式水分利用率和水分利用效率分析由表 1 可知,三种种植模式播种前 2 m 土壤贮水量均为 394 mm,收获时胡麻膜侧宽幅匀播种植模式2 m 土壤贮水量为 387 mm,显著低于膜侧沟

13、播和传统条播 2 m 土壤贮水量(P0.05)。由图 2 可知,膜侧宽幅匀播胡麻农田降水利用率为 70.1%,较膜侧沟播农田降水利用率 66.9%提高第 3 期彭莉洁等:陇中旱作区胡麻膜侧宽幅匀播技术土壤水温效应研究345 3.2 个百分点,差异不显著;较传统条播农田降水利用率 60.7%提高 9.4 个百分点,差异显著(P0.05)。膜侧沟播农田降水利用率较传统条播提高 6.2 个百分点,差异显著(P0.05)。土层深度Soil depth/cm土壤含水量Soil water content/%0 200(a)(b)(c)(d)(e)(g)(f)51015aaabcaaaaaabbbbbaa

14、aaaaaabccbaaababcbbabbbbabbcccaaaaaaaaaaaaaabcaaaaabbbbbbcaabcaabbbaaaaabbaaababaabaacaacc20T1T2CK20 4040 6060 8080 100土层深度Soil depth/cm0 200510152020 4040 6060 8080 100土层深度Soil depth/cm0 200510152020 4040 6060 8080 100土壤含水量Soil water content/%0 200510152020 4040 6060 8080 1000 20048121626101420 404

15、0 6060 8080 1000 20051015252020 4040 6060 8080 100土层深度Soil depth/cm0 20051015252020 4040 6060 8080 100注:a 播种期;b 出苗期;c:枞形期;d 现蕾期;e 始花期;f 终花期;g 成熟期。T1 代表膜侧宽幅匀播;T2 代表膜侧沟播;CK 代表传统条播。不同小写字母表示种植模式间差异显著(P0.05)。下同。Note:a indicates sowing stage;b indicates emergence stage;c indicates fir shape;d indicates bu

16、dding stage;e indicates initial florescence;f indicatesfinal florescence;g indicates maturation stage.T1 indicates wide-line sowing near mulching film;T2 indicates furrow sowing near film;CK indi-cates traditional drilling sowing.Different lower case letters at the same soil depth indicate significa

17、nt differences among cropping patterns(P0.05).The same is as below.图 1不同种植模式胡麻各生育时期 0 100 cm 土层土壤水分含量Fig.1Soil water contents of 0 100 cm depth at different growth stages of flax under different planting patterns346土 壤 与 作 物第 12 卷膜侧宽幅匀播胡麻水分利用效率为 4.43 kghm2mm1,分别较膜侧沟播和传统条播显著增加 19.1%和 34.7%(P0.05);膜侧沟

18、播胡麻水分利用效率较传统条播显著增加 13.1%(P0.05)(图 2)。由此可见,膜侧宽幅匀播技术能显著提高胡麻水分利用效率,是年降雨量 500 600 mm 的旱作农业区胡麻较佳种植模式。2.2温度效应分析由图 3 可知,出苗期枞形期现蕾期始花期终花期成熟期全生育期,膜侧宽幅匀播和膜侧沟播 0 25 cm 土层土壤温度明显高于传统条播,而膜侧宽幅匀播和膜侧沟播差异不显著。进一步分析,胡麻生育前中期,膜侧宽幅匀播较传统条播 0 25 cm 土壤温度高 0.6 2.2,膜侧沟播较传统条播0 25 cm 土壤温度高 0 1.8;胡麻生育后期,膜侧宽幅匀播较传统条播 0 25 cm 土壤温度高 0

19、.1 1.2,而膜侧宽幅匀播胡麻 0 25 cm 土壤温度稍高于膜侧沟播。从不同生育期看,三种种植模式 0 25 cm 土壤温度存在差异,但各生育期差异不同。由于同期播种,三种种植模式播种期 0 25 cm 土壤温度无差异。苗期,膜侧宽幅匀播 0 25 cm 土壤温度显著高于传统条播,而膜侧宽幅匀播和膜侧沟播差异不显著,具体表现为:膜侧宽幅匀播较传统条播 0 25 cm 土壤温度高 1.0 2.2,膜侧沟播较传统条播 0 25 cm 土壤温度高 0.5 1.8。枞形期现蕾期,0 15 cm 土壤温度膜侧宽幅匀播显著高于传统条播,膜侧宽幅匀播和膜侧沟播差异不显著,具体表现为:膜侧宽幅匀播较传统条

20、播 0 15 cm 土壤温度高 1.6 2.1,膜侧沟播较传统条播 0 15 cm 土壤温度高 1.0 1.5;表 1不同种植模式胡麻耗水量Table 1Water consumption under different planting patterns of flax处理Treatment播前2 m土壤贮水量Soil water storage 2 mbefore sowing/mm收获时2 m土壤贮水量Soil water storage 2 m beforesowing at harvest/mm生育期降水量Precipitation duringgrowth period/mm耗水量

21、Water consumption/mm年降雨量Annual rainfall/mmT1394 2.48 a387 2.19 c386 2.16 b393 1.95 a560 2.17 aT2394 2.57 a407 2.38 b388 2.23 b375 2.35 b560 1.97 aCK393 2.70 a448 2.46 a395 2.25 a340 2.10 c560 2.25 a注:T1代表膜侧宽幅匀播;T2代表膜侧沟播;CK代表传统条播。同列不同小写字母表示种植模式间差异显著(P0.05)。下同。Note:T1 indicates wide-line sowing near m

22、ulching film;T2 indicates furrow sowing near film;CK indicates traditional drilling sowing.Different lowercase letters in the same column indicate significant differences among planting patterns(P0.05).The same is as below.0T1种植模式Planting patterns降水利用率Precipitation use efficiency/%T2CK204060aab800T1

23、种植模式Planting patterns水分利用效率Water utilization efficiency/(kghm2mm1)T2CK1234abc5注:不同小写字母表示种植模式间差异显著(P0.05)。下同。ote:Different lowercase letters indicate significant differences among planting patterns(P0.05).The same is as below.图 2不同种植模式胡麻降水利用率与水分利用效率Fig.2Precipitation use efficiency and water utilizat

24、ion efficiency under different planting patterns of flax第 3 期彭莉洁等:陇中旱作区胡麻膜侧宽幅匀播技术土壤水温效应研究347 20 25 cm 土壤温度膜侧宽幅匀播、膜侧沟播和传统条播差异不显著。始花期成熟期这种差异缩小,膜侧宽幅匀播、膜侧沟播和传统条播 3 种种植模式 0 25 cm 土壤温度差异不显著。这是由于开花以后,胡麻生长旺盛、植株茂密,地面密集覆盖导致温差变小。2.3主要生育时期与经济性状表现 2.3.1不同栽培模式对胡麻生育时期的影响由表 2 知,在播期相同的情况下,膜侧宽幅匀播和膜侧沟播因地膜覆盖,保墒增温效果较好,出

25、苗期 土层深度Soil depth/cm土壤温度Soil temperature/0 50(a)426aaaaaaaaabaaabbbaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaabbabbbbaaaaaaaaaaaaaaaabaabaabaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaababab810T1T2CK5 1010 1515 2020 25土壤温度Soil temperature/0 50(b)1051520255 1010 1515 2020 25土层深度Soil depth/cm0 50(c)101552025305 1010 1515 2020 250

26、50(d)101552025305 1010 1515 2020 25土层深度Soil depth/cm0 50(e)101552025305 1010 1515 2020 25土层深度Soil depth/cm0 50(g)101552025305 1010 1515 2020 250 50(f)102030405 1010 1515 2020 25图 3不同种植模式胡麻各生育时期 0 25 cm 土层地温变化Fig.3Soil temperature of 0 25 cm depth at different growth stages of flax under different pl

27、anting patterns348土 壤 与 作 物第 12 卷分别较传统条播提前 3 d、2 d。同时,出苗后,由于覆膜保墒增温效果好,生长较快,膜侧宽幅匀播和膜侧沟播枞形期较传统条播分别提前 9 d、6 d;现蕾期和始花期均分别提前 7 d、4 d,终花期和成熟期均分别提前 8 d、5 d,生育期分别缩短 8 d、5 d。2.3.2不同栽培模式对胡麻主要经济性状和产量的影响由表 3 知,膜侧宽幅匀播胡麻株高 68.8 cm,分别较膜侧沟播和传统条播显著增加 2.74%和6.44%(P0.05);膜侧宽幅匀播单株蒴果数分别较膜侧沟播和传统条播显著增加 6.00%和 14.9%(P0.05)

28、;膜侧宽幅匀播千粒重分别较膜侧沟播和传统条播虽有所增加,但差异未达显著水平。膜侧宽幅匀播结实率分别较膜侧沟播和传统条播显著提高 4.8 个百分点和 10.0 百分点(P0.05);膜侧宽幅匀播单株产量分别较膜侧沟播和传统条播显著 18.3%和 46.4%(P0.05);膜侧宽幅匀播株数 367 万株hm2,较传统条播显著增加 1.9%,而膜侧沟播的株数则较传统条播显著降低 2.8%(P0.05)。膜侧宽幅匀播籽粒产量(1 740 kghm2)和膜侧沟播籽粒产量(1 394 kghm2)分别较传统条播显著增产 55.4%和 24.5%(P膜侧沟播传统条播(CK),其中以生育中期(枞形始花期)0

29、60 cm 土层土壤含水量差异最为明显,膜侧宽幅匀播较膜侧沟播提高 0.8 2.4 个百分点、较传统条播提高 1.5 4.6 个百分点。这是由于膜侧宽幅匀播、膜侧沟播胡麻植株生长旺盛,水分消耗吸收效率加快,土壤水分含量与传统条播差异逐渐虽小。膜侧宽幅匀播技术能明显增加胡麻各生育时期土壤水分含量,从而有效缓解了旱作区胡麻生长期缺水的瓶颈问题。同时由于膜侧宽幅匀播在地膜和胡麻植株的双重覆盖下,能有效降低土壤水分蒸发,0 100 cm 土壤含水量显著高于传统条播。膜侧沟播胡麻由于垄面覆膜而种植行间裸露,土壤水分蒸发量高于膜侧宽幅匀播,土壤含水量略高于传统条播。胡麻膜侧宽幅匀播农田降水利用率为 70.

30、1%,较膜侧沟播提高 3.2 个百分点,较传统条播显著提高 9.4 个百分点。这是由于膜侧宽幅匀播能有效抑制土壤水分蒸发,且膜侧宽幅匀播胡麻叶片面积较大,蒸腾量增加,蒸腾耗水量在总耗水量中所占比例高,从而显著提高了胡麻降水利用率。王连生29研究表明,地温作为植物生长发育的重要环境因素,不仅与农作物的根系生长发育、土壤有机物的转化率、土壤水分状况息息相关,还关系到后期的产量形成。杨小平28研究表明,胡麻膜侧宽幅匀播和膜侧沟播在除播种期外的其他各个生育时期 0 20 cm 土层地温都比传统条播高,且随着气温的升高地温差不断增大。本试验研究发现,胡麻膜侧宽幅匀播技术因地膜覆盖,保墒增温效果较好,能显

31、著提高 0 25 cm 土层地温。樊越30研究表明,在年均降水量 450 mm 的平凉市崆峒区,旱地胡麻膜侧宽幅匀播技术产量可达 1 523 kghm2。杨小平28研究表明,在年均降水量 451 mm 的平凉市静宁县,旱地胡麻膜侧宽幅匀播技术产量为 1 630 kghm2,较传统条播增产 188 kghm2,增产率 13%,增产效果显著,本试验得到了相似的研究结果,即胡麻膜侧宽幅匀播技术与其它两种栽培模式相比,具有显著的增产效果。4结论从出苗到成熟期,胡麻膜侧宽幅匀播 0 100 cm 土层土壤含水量和 0 25 cm 土层地温均表现为膜侧宽幅匀播膜侧沟播传统条播。膜侧宽幅匀播能较好的提高胡麻

32、农田降水利用率,对胡麻籽粒的产量有明显的增产效果。胡麻膜侧宽幅匀播栽培技术结合了“宽幅匀播”高产栽培技术和“膜侧沟播”技术的优点、克服了两者的缺点,该既有利于密植、又利于集雨保墒,抗旱增产显著,适宜年降雨 300 550 mm 的旱作区推广应用。参考文献 (References):YANG J,WEN C T,DUAN Y Q,et al.The composition,extraction,analysis,bioactivities,bioavailability and applications in food system offlaxseed(Linum usitatissimum

33、L.)oil:a reviewJ.Trends in Food Science and Technology,2021,118:252260.1 张雯丽.世界亚麻籽生产、贸易格局演变与趋势探讨J.世界农业,2018(6):94100+135.ZHANG W L.Discussion on the evolution and trend of world flax seed production and trade patternJ.World Agriculture,2018(6):94100+135.2 张雯丽.中国特色油料产业高质量发展思路与对策J.中国油料作物学报,2020,42(2):

34、167174.ZHANG W L.High quality development in direction and countermeasures of specialized oil industry in ChinaJ.Chinese Journal of OilCrop Sciences,2020,42(2):167174.3 甘肃农村年鉴编委会.甘肃农村年鉴-2019 M.北京:中国统计出版社,2020.Editorial Committee of Gansu Rural Yearbook.Gansu rural yearbook M.Beijing:China Statistics

35、 Press,2020.4 水建兵.一膜两用胡麻种植节本增效效果试验研究J.农业科技与信息,2008,5(7):56.5350土 壤 与 作 物第 12 卷SHUI J B.Experimental study on cost-saving and synergistic effect of flax planting with one film and two purposesJ.Information of Agri-cultural Science and Technology,2008,5(7):56.袁世军.全膜双垄沟播一膜两年用胡麻栽培技术J.甘肃农业,2015(20):33.YU

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49、of maltingbarley in irrigation areaJ.Gansu Agricultural Science and Technology,2018(10):8992.23 杨丽.垄膜沟播垄沟宽对胡麻水分利用效率和产量的影响J.灌溉排水学报,2019,38(10):1725.YANG L.Effect of ridge film furrow sowing and ridge width on water use efficiency and yield of flaxJ.Journal of Irrigation and Drainage,2019,38(10):1725.

50、24 师建荣.胡麻秸秆覆盖垄侧宽幅匀播增产机理试验初报J.农业科技与信息,2022,19(11):13.SHI J R.Preliminary report on the mechanism of increasing yield by wide uniform sowing on the side of ridge and flax straw coveredJ.Information of Agricultural Science and Technology,2022,19(11):13.25 赵克学,陈国良,郭保安,等.宁南山区旱地胡麻生产力与水分利用特征J.水土保持研究,1996,3

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