免耕轮作对西北荒漠绿洲小麦、玉米产量和光合特性的影响

摘要

针对我国西北荒漠绿洲区传统精耕细作土地沙化和生产力水平低的农业生产现状,于2016—2018年在甘肃省武威市凉州区设小麦/玉米→小麦/玉米、小麦-冬油菜→玉米、小麦→玉米3种轮作模式,小麦免耕留茬和传统耕作两种耕作模式,研究了免耕轮作对作物光合特性、叶绿素含量和产量性状的影响。结果表明:不同耕作方式之间,小麦/玉米→小麦/玉米、小麦-冬油菜→玉米和小麦→玉米3种轮作模式在不同年份间变化不一致,总体表现为免耕条件下作物的光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO_(2)浓度有所下降,但各处理间差异不显著,免耕并未显著影响3种轮作模式作物的光合特性;不同种植模式之间,小麦-冬油菜→玉米的光合速率较小麦/玉米→小麦/玉米和小麦→玉米增幅分别为-3.85%~4.91%和1.44%~2.31%,蒸腾速率、气孔导度、胞间CO_(2)浓度的增幅分别为-13.01%~4.20%、9.60%~29.36%、-0.48%~1.83%和17.10%~34.66%、-4.58%~7.07%、-5.11%~7.41%。随着种植年限的增长,免耕作物叶片叶绿素含量和小麦、玉米产量性状表现出一定的优势,2018年度,免耕处理小麦/玉米→小麦/玉米、小麦-冬油菜→玉米、小麦→玉米的作物叶片叶绿素含量分别较相应传统耕作处理增加了1.60%、3.14%、5.22%。在不同年度,免耕各处理小麦的小穗数、穗粒数、千粒重分别较传统耕作增加了1.52%~5.08%、0.44%~2.84%、1.88%~3.82%,传统耕作小麦/玉米处理间作玉米的穗位高、穗长、单株穗粒数及百粒重较其他处理的增幅为-1.80%~4.83%、-0.46%~4.55%、1.96%~11.10%和5.16%~7.32%。不同种植模式之间,小麦-冬油菜→玉米种植模式的光合速率、气孔导度、胞间CO_(2)浓度高于小麦/玉米→小麦/玉米和小麦→玉米处理,小麦/玉米表现出一定的产量优势。小麦-冬油菜→玉米轮作模式在免耕留茬条件下有助于增强作物地上光合物质生产能力,延缓叶片衰老,提高作物叶片水分利用效率。