半干旱农田生态系统覆膜进程和施肥对春小麦耗水量及水分利用效率的影响

摘要

在年降水量415 mm的黄土高原中部黄绵土上,以春小麦(Triticum aestivum)为供试作物进行大田试验,研究了地膜覆盖(设不覆膜、播种后覆膜30 d、覆膜60 d和全程覆膜)和施氮(设不施氮和施氮75 kg/hm2)对春小麦耗水量和水分利用效率的影响.结果表明,地膜覆盖对春小麦耗水量和水分利用效率的影响与底墒和覆膜进程有关.增加底墒和施肥,春小麦全生育期耗水量显著增加.高底墒处理的平均耗水量(327.7 mm)比低底墒(285.4 mm)高42.3 mm,差异达显著水平(P＜0.05);施氮后,耗水量也显著增加,不施氮时,平均耗水量为299.0 mm,施氮后平均为314.1 mm,施氮比不施氮增加15.1 mm.在降水相对丰富年份,对低底墒处理,不同覆膜进程对春小麦全生育期耗水量没有显著影响,而对高底墒处理,覆膜30 d和60 d作物全生育期耗水量显著高于对照和全程覆膜,但覆膜30 d和60 d间、全程覆膜和不覆膜间的差异均不显著.因此在降水丰富年份,全程覆膜并没有使作物全生育期耗水量减少,同时也并没有使作物收获后的残留底墒增加.从总体上看,覆膜处理比底墒和施肥对作物耗水量的影响小.无论是用地上干物质计算,还是用籽粒计算,施氮后水分利用效率明显增加.地膜覆盖对水分利用效率的影响与底墒和覆膜进程有关.在降水正常年份,当底墒不足时,覆膜并不能显著增加水分利用效率;而在高底墒条件下,无论是对干物质,还是对籽粒,覆膜后水分利用效率显著提高(P＜0.05).虽然覆膜60 d和全程覆膜间的水分利用效率均显著高于不覆膜,但覆膜60 d和全程覆膜间的水分利用效率差异不大,未达到显著水平.以上结果充分说明,无论底墒状况如何,全程覆膜对提高水分利用效率没有实际意义.