中国农业科学 | 甘肃农业大学农学院殷文课题组探析西北灌区复种绿肥及减氮条件下春小麦产量及水分利用特征
文摘
三农
2024-07-09 17:10
北京
水是影响作物群体生长发育的重要因子，其利用特征与作物光合同化物的积累、转运及产量形成密切相关。近年来，农田种植模式单一、水氮等资源的大量投入造成了资源浪费，土壤污染严重，不利于农田作物生产的可持续发展。在干旱或半干旱地区，如何在有限水资源的情况下保证农田作物产量和可持续发展，研发水分高效利用的技术是当前农业发展的重心。
近期，甘肃农业大学农学院/干旱生境作物学国家重点实验室殷文课题组完成的题为“西北灌区复种绿肥及减氮条件下春小麦产量及水分利用特征”的研究在《中国农业科学》2024年第57卷11期正式发表。![]()
采用裂区设计，主区设麦后复种绿肥毛叶苕子（W-G）和麦后休闲（W）两种种植模式，副区设传统施氮（N3，180 kg·hm-2）、减施氮肥15%（N2，153 kg·hm-2）和减施氮肥30%（N1，126 kg·hm-2）3个施氮水平，于2020—2021年研究复种绿肥及减氮对春小麦产量、耗水量及水分利用效率的影响。麦后复种绿肥结合适量减施氮肥可提高春小麦播前土壤贮水量，W-G较W模式春小麦播前土壤贮水量增加11.5%—13.5%，麦后复种绿肥结合氮肥减施15%（W-GN2）与麦后复种绿肥结合减氮30%（W-GN1）较对照麦后休闲结合传统施氮量（W-N3）春小麦播前土壤贮水量分别提高12.1%—20.2%与15.2%—16.6%，W-GN2与W-GN1处理间无显著差异。W-G较W春小麦耗水量降低12.6%—13.7%，复种绿肥模式中以W-GN2降低春小麦耗水量幅度最大，较麦后休闲结合减氮15%（W-N2）、W-N3分别降低21.8%—25.8%、21.3%—26.3%；W-G通过降低春小麦拔节期至灌浆初期的耗水模系数，增大播种前期至拔节期与灌浆初期至成熟期的耗水模系数（两阶段耗水量占全生育期总耗水量的比例为60.5%—64.1%），有效协调春小麦前后生育时期的水分需求特征，增强了春小麦生长发育过程中水分供需同步性。相比W-GN1、W-GN3，W-GN2处理的调控效应更突出。W-G具有增产优势，较W增产13.5%—14.1%；W-GN2较W-N2与W-N3分别增产16.7%—18.4%与13.6%—14.6%。因而，W-G较W模式提高水分利用效率为29.4%—31.0%，麦后复种绿肥模式中，以W-GN2提高水分利用效率的幅度较大，较W-N2、W-N3分别提高44.2%—46.8%、39.1%—43.5%，较W-GN1、W-GN3分别提高36.2%—50.7%、9.1%—17.0%。不同种植模式及施氮水平下春小麦籽粒产量
不同种植模式及施氮水平下春小麦水分利用效率
麦后复种绿肥结合减施氮肥15%（即施氮153 kg·hm-2）较传统水氮管理提高春小麦产量及水分利用效率，可推荐为西北灌区春小麦水分高效利用的生产模式。
该研究获得国家自然科学基金（U21A20218，32101857）、国家绿肥产业技术体系（CARS-22-G-12）、甘肃农业大学创新创业训练项目（202401006）、甘肃农业大学伏羲青年人才项目（Gaufx-03Y10）的资助。张殿凯, 李盼, 范虹, 何蔚, 樊志龙, 胡发龙, 孙亚丽, 谭向念, 殷文, 陈桂平. 西北灌区复种绿肥及减氮条件下春小麦产量及水分利用特征[J]. 中国农业科学, 2024, 57(11): 2189-2201.
ZHANG DianKai, LI Pan, FAN Hong, HE Wei, FAN ZhiLong, HU FaLong, SUN YaLi, TAN XiangNian, YIN Wen, CHEN GuiPing. Soil Water Use Characteristics of Spring Wheat with Multiple- Cropping Green Manure and Nitrogen Reduction in Northwest Irrigated Areas[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2024, 57(11): 2189-2201.
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