砾石覆盖对冬小麦农田土壤水分及生长发育和产量的影响
刘晓青a,b，冯 浩a,b,c，王冬林a,b，余 坤a,b，左亿球a,b
【摘 要】[摘 要] 【目的】 探讨不同砾石覆盖量对农田土壤水分动态变化以及冬小麦生长和产量的影响。【方法】 设置不同的砾石覆盖量(0,2,4,6和8 kg/m2)处理，通过连续2年大田试验，探讨不同覆盖量对土壤水分动态变化和冬小麦生长发育及产量的影响。【结果】 随覆盖量的增加农田0～100 cm土层土壤贮水量增大，砾石覆盖对土壤水分的影响呈先增加后减小趋势；冬小麦苗期8 kg/m2(S8)砾石覆盖量0～100 cm土层土壤贮水量较对照增加10.09%和11.92%(P<0.05)，灌浆期差异不显著，成熟期增加8.87%和9.08%(P<0.05)。冬小麦生长过程中，地上部干物质量和叶面积均呈现先增加后减小趋势，分别在灌浆和拔节时期达峰值，灌浆期砾石覆盖量8 kg/m2处理的地上部干物质量较对照分别增加35.03%和18.17%，拔节期砾石覆盖量8 kg/m2处理叶面积指数较对照分别增加10.79%和10.00%。随覆盖量的增加，冬小麦生育期呈现缩短趋势，其中砾石覆盖量8 kg/m2处理比其他处理缩短了1～5 d。2013-2014年和2014-2015年冬小麦籽粒产量分别较CK高1.98%～12.13%和2.06%～15.34%，且随覆盖量增大冬小麦产量呈增加趋势。【结论】 本试验条件下，8 kg/m2砾石覆盖量效果最佳。
【期刊名称】西北农林科技大学学报（自然科学版） 【年(卷),期】2017(045)006 【总页数】10
【关键词】[关键词] 砾石覆盖；冬小麦；土壤贮水量；生长发育
【文献来源】https://www.zhangqiaokeyan.com/academic-journal-cn_journal-northwest-university-
natural-science-edition_thesis/02012754025.html
旱地农业生产中，土壤水分是作物产量的主要限制因子之一，对作物的发育及产量的形成具有重要影响[1]。白莉萍等[2]认为，作物生育前期干旱胁迫使生育进程明显延缓，并引起成熟期推迟。宋凤斌[3]等认为，水分缺失迫使灌浆持续时间缩短是作物籽粒产量降低的原因之一。天然降水是中国北方旱农地区可利用的主要水资源，但降水时空分布不均，降水时期与作物需水时期不同步，能被作物利用的降水仅为总降水量的30%～40%，降水利用效率仅为3～6 kg/(hm2·mm)[4]；同时冬春季干旱多风，田间蒸发量大，作物水分利用效率低[5]。因此，干旱缺水是制约旱地雨养农业生产的关键因素之一[6]。通过集雨保墒等技术措施提高降水利用率，增加土壤的有效贮水量，提高作物生产力，进而提高作物水分利用效率，已成为旱作农业研究的重点内容[2]。由于气候条件的影响，旱作作物生长往往受到抑制，这就要求提高作物对有限降水的吸收、利用，进而提高生产效率，转化为生物产量和经济产量。因此，探索和推广适宜的覆盖保墒措施，提高无效降水的有效利用，增加土壤贮水量，提高旱作地区农业生产力是非常现实的[7]。
覆盖栽培是减少土壤水分蒸散损失的主要农技措施[8]。虽然覆盖具有保水抑蒸效应，但对土壤水分的影响因覆盖材料、覆盖方式、覆盖量而异，也与试验地概况、作物种类有关。因此需要针对不同地区、不同覆盖、不同作物进行试验研究。农田砾石覆盖是我国一种传统的抗旱栽培方式，至今已有300多年的历史[9]，并已在我国宁夏、甘肃旱区进行应用推广[10]。国内外学者对砂砾石覆盖的增温效应[11-12]、水分入渗与蒸散、补灌增产效果[13-14]等进行了大量研究，结果表明砾石覆盖可以保持土壤水分，减少土壤水分蒸发，增加土壤温
度，提高作物产量和水分利用效率[15]。然而砾石覆盖方式和覆盖量受气候、作物、土壤等的影响，必须根据田间试验才能确定适宜的覆盖模式。鉴于此，本研究拟通过田间试验，设置不同砾石覆盖量，探讨不同覆盖量对土壤水分的动态变化和冬小麦生长发育的影响，以制订相应的覆盖量措施，达到促进作物生长发育并增产的效果，为发挥砾石覆盖蓄水保墒和增产效应，及提升农田综合效应提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验区概况
试验于2013-2015年在陕西杨凌西北农林科技大学教育部农业水土工程重点实验室的灌溉试验站进行。该试验站(E 108°24′，N 34°20′，海拔521 m)属大陆暖温带湿润季风气候。站内地形平整，土层深厚，土壤质地为中壤土。1 m土层的平均田间持水量为23%～25%，凋萎含水量为8.5%(以上均为质量含水率)，平均土壤体积质量为1.44 g/cm3。多年月平均气温为12.9 ℃，日照时数2 163.8 h，多年平均降水量为635.1 mm(多集中在7-10月)，年际降水量差异较大，多年平均蒸发量为993.2 mm。该站属渭河三道台塬地区，全年无霜期221 d，地下水埋藏较深，其向上补给量可以忽略不计。站内设有国家一般气象观测站，按照国家气象局的地面气象观测规范可获得每日的气象资料(气温、相对湿度、降水量、日照时数、水面蒸发量、风速、气压和地温)，2013-2015年冬小麦全生育期降水量及温度变化见图1。 1.2 试验设计
试验地种植模式为冬小麦-夏玉米轮作，本研究主要针对冬小麦进行研究。试验设计中砾石覆盖量设5个梯度处理：0 kg/m2(CK)、2 kg/m2(S2)、4
砾石覆盖对冬小麦农田土壤水分及生长发育和产量的影响
