不同降水年型黄土旱塬冬小麦免耕与深松轮耕蓄墒增收效应

摘要

[目的]为旱区不同降水年型冬小麦蓄墒增产耕作方式的选择提供科学依据.[方法]于2007-2018年在陕西黄土旱塬实施免耕与深松轮耕长期定位试验,设置免耕/免耕/深松(NNS)、免耕/深松(NS)和连续免耕(N)3种耕作处理,分析不同降水年型轮耕模式下冬小麦休闲期和生育期蓄墒效果及ET、WUE、产量和经济效益.[结果]降水年型对冬小麦休闲期及生育期土壤蓄墒、ET、WUE、产量和经济效益影响显著.丰水年型较干旱和平水年型分别提高冬小麦休闲期(23.9％和31.9％)和生育期(6.5％和16.6％)0-200 cm土层土壤蓄墒量,并在冬小麦水分急剧消耗的拔节期至灌浆期,分别增加耗水量1倍和3倍以上,且较干旱和平水年型WUE分别提高21.1％和16.3％,增产70.0％和25.8％,增效2倍和1/2倍以上.干旱、丰水和平水年型分别以免耕/深松(NS)(106.1mm)、连续免耕(N)(192.0 mm)和连续免耕(N) (91.5mm)处理休闲期0-200 cm土壤蓄墒量最高;生育期0-100 cm土壤蓄墒效果受降雨和冬小麦生长发育影响波动较大,但120-200 cm深层土壤蓄水量基本呈“先增后减”的稳定变化趋势,并以免耕和深松轮耕措施蓄墒效果较好;免耕/免耕/深松(NNS)处理在干旱和丰水年型WUE及增产增效优势显著,在平水年型,连续免耕(N)处理产量和经济效益最高,分别为4 297 kg·hm-2和4 773元/hm2.受深松作业及其频次影响,免耕/免耕/深松(NNS)和免耕/深松(NS)轮耕处理分别增加生产成本1 72和227元/hm2,但生产投入的高低并非是影响经济效益的关键因素.较免耕/深松(NS)处理,免耕/免耕/深松(NNS)能以较少的深松频次节省生产成本,以较高的籽粒产量实现经济效益的最大化,具有减耗节水、提高冬小麦WUE和节本增效的优势,并在多数试验年份下保持节水减耗、经济高效的生产正效应,更具生产普适性.[结论]从可持续农业生产及绿色低耗高效的发展目标综合分析,推荐免耕/免耕/深松(NNS)轮耕措施为黄土旱区冬小麦蓄墒增产增收的最适耕作方式.