670 中 国 油 料 作 物 学 报 2015,37(5) 温 增 多, 无 霜 冻 期 延 长 [4] 气 温 变 化 势 必 会 改 变 当 地 作 物 的 熟 制 近 年, 伊 犁 河 谷 由 一 熟 有 余, 两 熟 不 足, 逐 渐 演 变 为 一 年 两 熟, 且 适 宜 区 域 不

中 国 油 料 作 物 学 报 ChineseJournalofOilCropSciences 2015,37(5):669-675 doi:10.7505/j.issn.1007-9084.2015.05.012 耕 作 方 式 对 麦 后 复 播 大 豆 生 长 发 育 及 产 量 的 影 响 唐 江 华, 苏 丽 丽, 李 亚 杰, 徐 文 修, 彭 姜 龙, 张 永 强, 郝 维 维 ( 新 疆 农 业 大 学 农 学 院, 新 疆 乌 鲁 木 齐,830052) 摘 要 : 为 探 究 适 合 北 疆 滴 灌 条 件 下 麦 后 复 播 大 豆 的 高 产 耕 作 方 式, 分 别 于 2012 年 2013 年 进 行 了 滴 灌 条 件 下 不 同 耕 作 方 式 对 复 播 大 豆 生 长 发 育 及 产 量 影 响 的 田 间 试 验 研 究 结 果 表 明, 大 豆 各 生 育 时 期 的 群 体 叶 面 积 指 数 (LAI) 均 表 现 为 : 翻 耕 (T)> 旋 耕 (RT)> 免 耕 (NT) 其 中,T 处 理 两 年 LAI 均 值 高 出 NT 处 理 的 27.25%,2013 年 增 加 翻 耕 覆 膜 处 理 (TP) 后, 全 生 育 时 期 LAI 的 平 均 值 显 著 高 于 同 年 RT 处 理 和 NT 处 理 的, 比 同 年 T 处 理 也 高 出 11.81%, 达 极 显 著 差 异 水 平 (p 0.01), 增 大 了 叶 片 对 光 能 的 截 获 面 积, 增 强 光 合 作 用, 促 进 植 株 干 物 质 的 积 累, 利 于 生 殖 器 官 的 发 育 由 产 量 构 成 因 素 可 知,T 处 理 的 单 株 荚 数 单 株 粒 数 百 粒 重 两 年 的 均 值 分 别 较 NT 处 理 的 高 出 23.18% 19.69% 8.89%, 增 产 达 13.35%, 增 收 32.11% 尤 其 是 2013 年 翻 耕 覆 膜 处 理, 大 豆 的 单 株 荚 数 单 株 粒 数 百 粒 重 较 同 年 T 处 理 高 出 28.00% 27.46% 2.72%, 增 产 达 7.43%, 差 异 极 显 著 (p 0.01), 增 收 12.15%, 获 得 良 好 的 经 济 效 益 因 此 认 为, 北 疆 麦 后 复 播 大 豆 宜 实 施 翻 耕 的 耕 作 措 施 并 以 地 膜 覆 盖 采 用 膜 下 滴 灌 为 宜 关 键 词 : 翻 耕 ; 旋 耕 ; 免 耕 ; 复 播 大 豆 ; 生 长 发 育 ; 产 量 中 图 分 类 号 :S565.101 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :1007-9084(2015)05-0669-08 Efectofdiferenttilagemethodsongrowthandyieldofsoybeanfolowingwheatharvest TANGJiang-hua,SULi-li,LIYa-jie,XUWen-xiu, PENGJiang-long,ZHANGYong-qiang,HAOWei-wei (XinjiangAgriculturalUniversity,Urumqi830052,China) Abstract:ToexplorehighyieldtilagemethodforsoybeanfolowingwheatharvestinnorthernXinjiang,re sponseofsoybeanto4diferenttilagemethodswerestudiedinfieldexperiment.resultsof2-yearsexperiments showedthatpopulationleafareaindex(lai)ateachgrowthperiodwereplowing(t) >rotarytilage(rt) >no tilage(nt).theaverageoflaiinthewholegrowthperiodwas27.25% higherthanthatofntin2years.be sides,laiofthewholegrowthperiodwasalsohigherthantheaverageofrtandntafterincreasingtilageplus filmcovering(tp)in2013,and11.67% higherthantinthesameyearandreachedhighlysignificantdiference level(p 0.01),whichgreatlyenhancedphotosynthesisandimproveddrymateraccumulation.Podsperplant, grainnumberperplant,grainweightandyieldofttreatmentwere23.18%,19.69%,8.89% and13.35% high erthanthoseofntrespectively.netincomeincreasedby32.11%.especialyin2013,podsperplant,grain numberperplant,grainweightandyieldoftptreatmentwerehigherthanthoseofttreatmentby28.00%, 27.46%,2.72% and7.43% respectively.thediferencewashighlysignificant(p 0.01),andresultedina 12.5% highernetincome.insummary,combiningplowingwithplasticfilmmulchingcouldbebeneficialforsoy beancropfolowingwheatharvestunderdripirigationinnorthernxinjiang. Keywords:Plowing;Rotarytilage;Notilage;Summersoybean;Growthanddevelopment;Yield 在 全 球 气 候 变 暖 的 大 背 景 下, 新 疆 气 温 增 温 速 度 明 显 [1,2], 尤 其 是 北 疆 增 温 更 加 显 著 [3] 处 于 北 疆 的 伊 犁 河 谷 自 20 世 纪 90 年 代 以 来, 平 均 气 温 以 0.43 d/10a 的 倾 向 率 在 增 加, 0 10 积 收 稿 日 期 :2015 03 10 基 金 项 目 : 农 业 部 公 益 性 行 业 专 项 (201103001); 国 家 自 然 科 学 基 金 (31260312); 新 疆 研 究 生 科 研 创 新 项 目 (XJGRI2014078) 作 者 简 介 : 唐 江 华 (1987-), 男, 重 庆 酉 阳 人, 硕 士 研 究 生, 研 究 方 向 为 绿 洲 高 效 农 作 制 度,E-mail:yisyisls@sina.com 通 讯 作 者 : 徐 文 修 (1962-), 女, 河 北 蠡 县 人, 教 授, 研 究 方 向 为 耕 作 制 度 及 农 业 生 态,E-mail:xjxwx@sina.com

670 中 国 油 料 作 物 学 报 2015,37(5) 温 增 多, 无 霜 冻 期 延 长 [4] 气 温 变 化 势 必 会 改 变 当 地 作 物 的 熟 制 近 年, 伊 犁 河 谷 由 一 熟 有 余, 两 熟 不 足, 逐 渐 演 变 为 一 年 两 熟, 且 适 宜 区 域 不 断 扩 大 [5] 同 时 随 着 热 量 的 持 续 增 加, 复 播 的 作 物 也 由 对 热 量 要 求 相 对 较 低 的 绿 肥 [6] [7] 白 菜 等 逐 渐 演 变 为 较 高 的 油 葵 [8] [9,10] 大 豆 等, 其 中 大 豆 更 是 成 为 当 地 主 要 的 复 种 作 物, 占 北 疆 复 播 总 面 积 的 60% [10] 冬 小 麦 是 当 地 主 要 的 粮 食 作 物, 常 年 播 种 面 积 在 10 万 公 顷 [11], 麦 后 复 播 大 豆 是 该 区 主 要 复 种 模 式, 但 目 前 的 研 究 仅 限 于 播 种 密 度 [12], 认 为 密 度 在 52.5~60.0 万 株 hm -2 时, 大 豆 生 长 发 育 较 好, 能 够 形 成 良 好 的 荚 粒 空 间 结 构, 获 得 较 高 的 产 量, 有 关 耕 作 方 式 对 复 播 大 豆 的 生 长 发 育 及 产 量 构 成 却 没 有 系 统 的 研 究 土 壤 是 作 物 的 重 要 生 态 因 子, 直 接 影 响 作 物 生 长 发 育 和 产 量 形 成, 土 壤 过 紧 或 过 松 均 会 造 成 作 物 减 产 [13], 而 土 壤 耕 作 是 农 业 生 产 中 调 整 土 壤 理 化 性 状, 协 调 农 田 水 热 状 况 的 一 项 重 要 措 施 [14,15], 因 此 合 理 的 耕 作 措 施 是 保 证 作 物 正 常 生 长 发 育 高 产 和 稳 产 的 重 要 手 段 前 人 对 不 同 耕 作 方 式 的 耕 种 效 果 进 行 了 广 泛 研 究 [16~21], 但 依 然 存 在 争 议 有 研 究 认 为, 免 耕 秸 秆 覆 盖 具 有 保 墒 作 用, 促 进 作 物 生 长 发 育, 提 高 叶 片 叶 绿 素 含 量 和 净 光 合 速 率, 促 进 干 物 质 量 的 积 累, 提 高 作 物 的 产 量 [22,23] ; 但 也 有 研 究 认 为, 与 少 耕 免 耕 相 比, 传 统 耕 作 有 利 于 促 进 作 物 生 长 发 育, 创 建 较 大 的 田 间 群 体 叶 面 积 [24] [25] 孔 晓 明 等 认 为, 深 松 耕 的 经 济 产 量 和 生 物 产 量 均 高 于 免 耕 的 ; [26] 刘 爽 等 认 为, 传 统 翻 耕 玉 米 产 量 高 于 免 耕 秸 秆 覆 盖 总 之, 耕 作 方 式 对 作 物 的 影 响 需 经 过 一 定 年 限 才 产 生 作 用, 一 般 认 为 耕 作 方 式 主 要 是 通 过 改 善 土 壤 的 理 化 性 状 和 水 分 利 用 效 率 等, 进 而 对 作 物 的 生 长 发 育 和 产 量 产 生 影 响 [27,28] 然 而 这 些 研 究 多 以 雨 养 农 业 为 主, 对 灌 溉 农 业 尤 其 是 滴 灌 条 件 下 的 不 同 耕 作 方 式 对 复 播 作 物 的 影 响 少 有 报 道 为 此, 本 文 在 前 人 研 究 基 础 上, 以 伊 犁 河 谷 麦 后 复 播 大 豆 种 植 面 积 较 为 集 中 的 伊 宁 县 为 研 究 地 区, 在 种 植 密 度 和 株 行 距 配 置 方 式 相 同 的 条 件 下, 连 续 两 年 研 究 滴 灌 条 件 下 不 同 耕 作 方 式 对 夏 大 豆 生 长 发 育 及 产 量 的 影 响, 旨 在 为 当 地 夏 大 豆 高 产 高 效 的 栽 培 措 施 的 形 成 提 供 一 定 的 理 论 依 据 1 试 验 设 计 1.1 试 验 地 概 况 分 别 于 2012 年 7 月 ~10 月 2013 年 7 月 ~10 月 在 伊 犁 哈 萨 克 自 治 州 伊 宁 县 农 业 科 技 示 范 园 进 行 (E81 33,N43 56 ) 该 区 属 温 带 大 陆 性 半 干 旱 气 候, 冬 春 温 暖 湿 润, 夏 秋 干 燥 较 热, 昼 夜 温 差 明 显, 平 均 年 日 照 时 数 可 达 2800~3000h, 年 均 降 水 量 257 mm, 全 年 无 霜 期 169~175d 试 验 地 土 壤 类 型 为 灌 溉 壤 土, 土 壤 耕 层 (0 ~40cm) 理 化 性 质 如 表 1 表 1 试 验 地 土 壤 理 化 性 状 及 基 本 肥 力 Table1 Basicphysicalandchemicalpropertiesofthetestedsoil 深 度 Depth /cm 0~20 20~40 土 壤 容 重 Bulkdensity /(g cm -3 ) 有 机 质 Organicmater /(g kg -1 ) 碱 解 氮 Alkalinitrogen /(mg kg -1 ) 速 效 磷 Availablephosphorus /(mg kg -1 ) 速 效 钾 Availablepotasium /(mg kg -1 ) ph 1.38 1.41 16.00 15.65 159.90 142.67 9.80 8.33 73.60 68.57 8.40 1.2 试 验 材 料 与 设 计 2012 年 试 验 设 3 个 耕 作 方 式 处 理, 即 翻 耕 (T) 旋 耕 (RT) 免 耕 (NT) 在 2012 年 试 验 基 础 上, 考 虑 地 膜 覆 盖 栽 培 能 够 加 快 作 物 生 长 发 育 且 具 有 增 温 保 墒 功 能 [29], 结 合 膜 下 滴 灌 技 术 在 新 疆 地 区 推 广 使 用 面 积 较 大 增 产 效 果 突 出 的 实 际 情 况 [30], 于 2013 年 试 验 增 加 翻 耕 覆 膜 (TP) 处 理 两 年 试 验 均 采 用 大 区 试 验 设 计, 每 个 处 理 面 积 均 为 100m 2 (4m 25m); 灌 溉 方 式 为 滴 灌 供 试 夏 大 豆 品 种 为 黑 河 43 各 处 理 同 期 等 行 距 播 种, 行 距 为 30cm, 种 植 密 度 为 52.5 万 株 /hm 2 两 年 试 验 前 茬 均 为 冬 小 麦, 各 处 理 均 于 冬 小 麦 收 获 后 整 地 播 种 2012 年 于 7 月 1 日 播 种,2013 年 于 7 月 5 日 播 种 其 中 翻 耕 深 度 均 为 30cm, 翻 耕 处 理 为 犁 翻 整 地 后 直 接 播 种 ; 翻 耕 覆 膜 处 理 则 在 翻 耕 处 理 的 基 础 上 铺 膜, 膜 宽 70cm; 旋 耕 处 理 则 使 用 旋 耕 机 旋 深 15cm 后 播 种 ; 免 耕 则 是 在 留 茬 25cm 的 麦 茬 地 上 直 接 播 种 留 茬 高 度 均 为 25cm 翻 耕 ( 覆 膜 ) 及 旋 耕 处 理 均 结 合 整 地 施 尿 素 225kg hm -2, 磷 酸 二 胺 150kg hm -2, 免 耕 则 在 滴 头 水 前 沟 施 等 量 的 肥 料 各 处 理 均 在 开 花 期 结 合 灌 水 随 水 滴 施 尿 素 150kg hm -2, 每 年 均 在 复 播 大 豆 全 生 育 期 共 滴 水 4500m 3 hm -2 其 它 田 间 管 理 措 施 同 当 地 1.3 测 定 指 标 与 方 法 1.3.1 干 物 质 测 定 自 大 豆 出 苗 后 15d 起, 每 15d 于 各 处 理 选 择 具 有 代 表 性 的 3 个 样 点 进 行 破 坏 性 取 样, 每 个 样 点 取 样 4 株, 取 样 后 立 即 装 入 塑 料 袋 密 封

唐 江 华 等 : 耕 作 方 式 对 麦 后 复 播 大 豆 生 长 发 育 及 产 量 的 影 响 671 后 带 回 实 验 室, 将 带 回 的 样 株 自 子 叶 节 处 剪 去 根 系, 将 地 上 部 分 分 为 叶 片 叶 柄 主 茎 主 茎 豆 荚 豆 粒 等 器 官 并 分 装 入 袋, 然 后 将 分 装 的 样 品 放 人 105 烘 箱 中 杀 青 30min, 降 至 80 烘 干 至 恒 重, 冷 却 后 取 出 迅 速 测 定 各 器 官 的 干 物 质 重 量 干 物 质 累 积 量 的 增 长 符 合 Logistic 方 程 : y=k/[1+e (a+bt) ] 其 中 :y 为 单 株 全 干 物 质 积 累 量,k 为 相 应 的 理 论 最 大 值,t 为 苗 后 的 生 长 日 数,a b 为 待 定 系 数 1.3.2 叶 面 积 指 数 测 定 与 干 物 质 测 定 同 时 进 行, 采 用 打 孔 称 重 法 测 定 叶 面 积, 根 据 公 式 计 算 叶 面 积 指 数 LAI 1.3.3 农 艺 性 状 及 产 量 测 定 分 别 于 2012 年 9 月 25 日 和 2013 年 10 月 14 日 收 获, 实 收 小 区 产 量 同 时 每 处 理 每 重 复 各 选 取 有 代 表 性 点 连 续 取 样 10 株, 在 室 内 分 别 测 定 其 株 高 茎 粗, 并 按 单 株 主 茎 有 效 荚 数 单 株 主 茎 粒 数 百 粒 重 等 进 行 室 内 考 种 1.3.4 经 济 效 益 分 析 每 年 从 整 地 开 始, 记 录 不 同 耕 作 方 式 大 豆 生 产 中 消 耗 的 农 资 人 力 机 械 等 费 用, 以 此 统 计 不 同 耕 作 方 式 下 大 豆 生 产 的 总 投 入, 并 根 据 当 地 大 豆 每 年 的 均 价 计 算 大 豆 总 产 值, 以 此 分 析 不 同 耕 作 方 式 大 豆 经 济 效 益 1.4 数 据 处 理 采 用 MicrosoftExcel2010 作 图, 用 DPSv7.05 软 件 统 计 分 析 实 验 数 据 (LSD 法 ) 2 结 果 与 分 析 2.1 耕 作 方 式 对 叶 面 积 指 数 (LAI) 的 影 响 叶 面 积 指 数 是 群 体 结 构 的 重 要 量 化 指 标, 直 接 反 映 作 物 群 体 的 光 合 生 产 能 力, 与 最 终 群 体 产 量 密 切 相 关 两 年 试 验 均 表 明 ( 图 1), 各 处 理 夏 大 豆 LAI 在 整 个 生 育 时 期 均 呈 先 升 后 降 的 趋 势, 且 各 处 理 均 在 结 荚 期 达 到 峰 值 ( 苗 后 60d), 随 后 下 降 进 一 步 比 较 不 同 耕 作 方 式 间 的 LAI 可 知, 在 不 考 虑 翻 耕 覆 膜 处 理 的 前 提 下, 两 年 试 验 夏 大 豆 整 个 生 育 时 期 平 均 叶 面 积 指 数 均 表 现 为 翻 耕 > 旋 耕 > 免 耕, 其 中 翻 耕 处 理 的 LAI 平 均 值 分 别 比 旋 耕 和 免 耕 高 13.08% 和 27.25% 在 此 基 础 上, 于 2013 年 增 加 地 膜 覆 盖 后, 其 全 生 育 期 叶 面 积 指 数 的 平 均 值 不 仅 分 别 比 旋 耕 和 免 耕 高 26.28% 和 30.09%, 也 比 翻 耕 高 11.81% 由 此 可 见, 翻 耕 处 理 可 以 提 高 大 豆 的 叶 面 积 指 数, 因 翻 耕 具 有 疏 松 和 深 厚 的 耕 层 扩 大 了 根 系 对 养 分 水 分 的 截 获 面 积, 而 在 此 基 础 上 覆 膜 后, 增 温 保 墒 效 果 更 显 著, 在 保 证 叶 片 所 需 养 分 和 水 分 的 同 时, 进 一 步 提 高 其 利 用 效 率, 促 进 夏 大 豆 的 营 养 生 长, 形 成 较 好 的 群 体 结 构, 利 于 叶 片 的 发 育, 获 得 较 多 的 叶 片, 进 而 增 大 群 体 叶 面 积 指 数 注 :TP: 翻 耕 覆 膜 ;T: 翻 耕 ;RT 旋 耕 ;NT: 免 耕 ; 下 同 Note:TP:Tilageplusfilmcovering;T:Tilage; RT:Rotarytilage;NT:Notilage;Sameasbelow 图 1 耕 作 方 式 对 夏 大 豆 叶 面 积 指 数 的 影 响 Fig.1 EfectofdiferenttilageonsoybeanLAI 2.2 耕 作 方 式 对 干 物 质 积 累 动 态 的 影 响 干 物 质 的 积 累 量 与 产 量 的 形 成 密 切 相 关, 而 栽 培 措 施 会 影 响 到 植 株 干 物 质 的 积 累 过 程, 进 而 影 响 干 物 质 的 积 累 量 图 2 耕 作 方 式 对 夏 大 豆 干 物 质 积 累 动 态 的 影 响 Fig.2 Efectofdiferenttilageon soybeandrymaterweight 由 图 2 可 知, 不 同 耕 作 方 式 夏 大 豆 的 干 物 质 积 累 动 态 两 年 的 试 验 表 现 出 基 本 相 同 的 变 化 趋 势, 大 致 均 可 分 为 三 个 不 同 的 增 长 阶 段, 一 是 苗 期 至 初 花 期 ( 苗 后 30d 内 ), 此 时 干 物 质 以 营 养 器 官 积 累 为 主, 积 累 速 度 缓 慢, 积 累 量 增 加 缓 慢 ; 二 是 盛 花 期 至 盛 荚 期 ( 苗 后 30~75d) 的 快 速 增 长 期, 此 时 夏 大 豆 的 营 养 器 官 旺 盛 生 长, 叶 面 积 迅 速 增 大, 生 殖 器 官 分 化 明 显, 干 物 质 积 累 速 率 较 快 ; 三 是 鼓 粒 期 至 成 熟 期 ( 苗 后 75d 后 ), 此 时 由 于 夏 大 豆 叶 片 逐 渐 泛 黄 衰 亡, 干 物 质 积 累 速 度 明 显 减 缓, 籽 粒 干 物 质 缓 慢 增 加, 使 得 单 株 总 干 重 缓 慢 增 长 不 同 耕 作 方 式 夏 大 豆 干 物 质 积 累 量 与 苗 后 天 数 的 关 系 符 合 Logistic 方 程 ( 表 2) 2012 年 翻 耕 处 理 的 单 株 干 物 质 积 累 量 的 理 论 最 大 值 最 大, 分 别 比 旋 耕 的 和 免 耕 的 高 出 14.38% 24.98%; 其 积 累 峰 值 出 现 在 结 荚 期 ( 苗 后 57d), 比 旋 耕 的 和 免 耕 的 均 提

672 中 国 油 料 作 物 学 报 2015,37(5) 前 了 5d; 此 时 大 豆 最 大 相 对 生 长 速 率 (V m ) 为 0.35g plant -1 d -1, 分 别 比 旋 耕 的 和 免 耕 的 提 高 34.62% 和 40.00%, 虽 然 其 快 速 增 长 持 续 时 间 (Δt) 分 别 少 6d 和 4d, 但 最 快 生 长 起 始 时 间 (t 1 ) 分 别 提 前 了 1d 和 2d, 尤 其 是 在 后 期 依 然 能 够 保 持 较 高 的 相 对 生 长 速 率, 利 于 单 株 干 物 质 的 积 累 和 产 量 的 形 成 2013 年 各 处 理 间 各 特 征 参 数 仍 基 本 表 现 为 以 翻 耕 处 理 后 的 快 速 累 积 期 起 止 时 间 早 持 续 时 间 较 短 最 大 相 对 生 长 速 率 大 及 出 现 时 间 早 单 株 总 干 物 年 份 Year 2012 2013 处 理 Treat. 质 量 累 积 理 论 最 大 值 大 的 特 点 在 此 基 础 上 增 加 地 膜 覆 盖 后, 其 单 株 总 干 物 质 积 累 量 理 论 最 大 值 快 速 累 积 期 起 止 时 间 和 最 大 相 对 生 长 速 率 又 分 别 比 翻 耕 的 增 加 了 18.42% 提 前 了 2d 和 提 高 了 5.13% 由 此 说 明, 翻 耕 处 理 后, 尤 其 是 在 翻 耕 覆 膜 后, 因 其 在 夏 大 豆 的 整 个 生 育 期 内 叶 绿 素 含 量 均 较 高, 不 仅 延 缓 了 叶 片 功 能 期 的 衰 退 时 间, 使 大 豆 干 物 质 保 持 较 高 的 积 累 量, 也 使 得 大 豆 干 物 质 提 前 进 入 快 速 积 累 期, 有 效 地 协 调 大 豆 营 养 生 长 和 生 殖 生 长, 利 于 增 产 表 2 不 同 耕 作 方 式 夏 大 豆 地 上 部 分 干 物 质 积 累 模 型 及 其 特 征 值 Table2 Logisticequationsandtheireigenvaluesofdrymateraccumulationof abovegroundpartsofsummersoybeanunderdiferenttilage 方 程 Equation t 0 t 1 Δt V m /(g plant -1 d -1 ) T y=18.61/[1+e (4.29-0.075t) ] 57 40 35 0.35 0.99 RT y=16.27/[1+e (3.94-0.064t) ] 62 41 41 0.26 0.99 NT y=14.89/[1+e (4.13-0.067t) ] 62 42 39 0.25 0.99 TP y=31.95/[1+e (5.36-0.103t) ] 52 39 26 0.82 0.99 T y=26.98/[1+e (6.04-0.116t) ] 52 41 23 0.78 0.99 RT y=24.65/[1+e (6.52-0.119t) ] 55 44 22 0.73 0.99 NT y=22.68/[1+e (5.23-0.099t) ] 53 40 27 0.56 0.99 注 :t: 复 播 大 豆 出 苗 后 的 天 数 ;y: 复 播 大 豆 干 物 质 积 累 量 ;t 0 : 最 大 相 对 生 长 速 率 出 现 时 间 ;t 1 : 最 快 生 长 时 段 的 起 始 时 间 ;Δt: 为 快 速 增 长 持 续 时 间 ;V m 为 最 大 相 对 生 长 速 率 ; 为 P<0.01 Note:t:Thedaysaftertheemergenceofsummersoybean(d);y:Thesummersoybeandrymateraccumulation(g plant -1 );t 0 :Thedaysofthe maximumaccumulationrateoccured;t 1 :initialtimeofrapidgrowth;δt:durationofrapidgrowth;v m :Themaximumrelativegrowth; :P<0.01 R 2 2.3 耕 作 方 式 对 产 量 及 产 量 构 成 因 素 的 影 响 两 年 试 验 结 果 均 表 明, 不 同 耕 作 方 式 对 夏 大 豆 产 量 及 其 构 成 因 素 产 生 了 影 响 ( 表 3) 2012 年 各 处 理 的 产 量 表 现 为 翻 耕 > 旋 耕 > 免 耕 其 中 翻 耕 与 旋 耕 有 显 著 差 异, 且 二 者 均 与 免 耕 有 极 显 著 差 异 2013 年 的 产 量 又 以 翻 耕 覆 膜 的 最 高, 与 各 处 理 的 均 有 极 显 著 差 异 ; 分 别 比 翻 耕 旋 耕 免 耕 处 理 的 增 产 7.43% 10.85% 16.05%, 表 现 出 与 2012 年 相 同 的 变 化 趋 势, 其 中 翻 耕 处 理 的 与 旋 耕 的 差 异 不 显 著, 但 与 免 耕 达 极 显 著 差 异 水 平 ; 旋 耕 与 免 耕 差 异 显 著 由 此 说 明, 相 对 于 免 耕, 土 壤 实 施 耕 作 处 理 后 均 能 够 提 高 大 豆 产 量 这 是 因 为 土 壤 实 施 耕 作 处 理 后 促 进 大 豆 农 艺 性 状 的 发 育, 形 成 适 宜 的 群 体 空 间 结 构, 利 于 群 体 间 的 通 风 和 透 光, 进 而 保 证 了 叶 片 的 发 育, 在 获 得 较 高 的 叶 面 积 指 数 的 同 时 保 持 较 高 的 叶 绿 素 含 量, 延 缓 了 叶 片 的 衰 老, 增 强 光 合 产 物 的 积 累 和 向 籽 粒 的 转 运, 而 在 翻 耕 膜 覆 后 效 果 更 佳, 增 产 极 显 著 从 产 量 构 成 因 素 来 看, 在 不 考 虑 翻 耕 覆 膜 的 前 提 下, 也 以 翻 耕 处 理 的 各 产 量 构 成 因 素 最 好, 其 收 获 株 数 单 株 荚 数 单 株 粒 数 百 粒 重 的 两 年 均 值 分 别 比 旋 耕 处 理 的 和 免 耕 处 理 的 高 出 2.93% 16.05% 11.35% 2.37% 和 3.32% 23.18% 19.69% 8.89%, 均 达 显 著 差 异 水 平 2013 年 进 行 翻 耕 覆 膜 处 理 后, 其 收 获 株 数 单 株 荚 数 单 株 粒 数 百 粒 重 又 比 同 年 翻 耕 处 理 的 提 高 3.51% 28.00% 27.46% 2.7%, 且 均 达 极 显 著 差 异 水 平 由 此 看 出, 翻 耕 增 产 主 要 在 于 各 产 量 构 成 因 素 的 提 高, 而 翻 耕 覆 膜 各 产 量 构 成 因 素 的 增 幅 更 大, 相 应 的 其 产 量 也 最 高 2.4 不 同 耕 作 方 式 经 济 效 益 分 析 适 宜 的 耕 作 措 施 最 终 反 映 在 作 物 的 经 济 效 益 上 由 表 4 可 知,2012 2013 年 均 以 翻 耕 处 理 的 纯 收 益 最 高, 平 均 达 3737.86 元 /hm 2, 较 最 低 的 免 耕 处 理 高 32.11%, 尤 其 2013 年 增 加 翻 耕 覆 膜 处 理 后, 纯 收 益 达 到 4640.73 元 /hm 2, 不 仅 比 同 年 免 耕 处 理 的 高 出 28.85%, 更 是 高 出 翻 耕 处 理 的 12.15% 进 一 步 分 析 可 知, 与 免 耕 处 理 相 比, 土 壤 实 施 耕 作 处 理 虽 然 增 加 了 机 耕 ( 整 地 中 耕 等 ) 费 用, 提 高 生 产 总 投 入, 但 因 土 壤 耕 作 能 够 抑 制 和 消 灭 杂 草, 从 而 减 少 了 农 药 的 使 用 量 和 人 工 费 用, 并 对 保 护 农 业 生 态 环 境 有 积 极 的 作 用 另 外, 土 壤 实 施 耕 作 处 理 的 又 以 翻 耕 效 果 较 好, 尤 其 是 翻 耕 覆 膜 处 理, 虽 然 地 膜 使 用 产 生 630 元 hm -2 费 用, 但 与 翻 耕 相 比, 其 人 工 费 减 少 50.00%, 中 耕 费 减 少 28.57%, 同 时 增 产 达 16.05%, 使 得 经 济 效 益 增 加 显 著, 纯 收 益 最 高

唐 江 华 等 : 耕 作 方 式 对 麦 后 复 播 大 豆 生 长 发 育 及 产 量 的 影 响 673 年 份 Year 2012 处 理 Treat. 表 3 不 同 耕 作 方 式 对 夏 大 豆 产 量 及 产 量 构 成 因 素 的 影 响 Table3 Efectsofdiferenttilageonyieldandyieldcomponentsofsummersoybean 收 获 株 数 /10 4 plants hm -2 Harvestnumber 单 株 荚 数 / 个 Podsper plant 单 株 粒 数 / 粒 Seedsper plant 百 粒 重 /g 100-seed weight 产 量 Yield /(kg hm -2 ) T 33.34aA 22.03aA 52.00aA 15.79aA 2536.34aA RT 32.84abA 18.43bB 45.10bB 15.49aAB 2398.14bA NT 31.67bA 17.13cB 41.57cC 14.24bB 2124.28cB TP 32.99aA 32.41aA 76.69aA 16.99aA 2795.91a AT 32.31bAB 25.32bB 60.17bB 16.54abAB 2602.58bB 2013 RT 30.94cC 22.37cBC 55.64cC 16.09bcAB 2522.27bBC NT 31.87bBC 21.31cC 52.14dD 15.45cB 2409.24cC 注 : 同 列 小 写 字 母 为 表 示 在 P=0.05 水 平 达 显 著 差 异 水 平, 大 写 字 母 为 P=0.01 达 极 显 著 差 异 水 平 Note:LowercaseletersrepresentsignificantceatP=0.05,thecapitalletersrepresentsignificanceatP=0.01 年 份 处 理 Year Treat. 2012 种 子 Seed 表 4 不 同 耕 作 方 式 经 济 效 益 分 析 / 元 hm -2 Table4 Efectsofdiferenttilageonfinancialvalueofsummersoybean 化 肥 地 膜 Fertilizer Film 滴 灌 Drip irigation 生 产 资 料 及 工 序 费 用 整 地 农 药 Land Pesticide preparation 中 耕 Interti lage 人 工 Labor cost 总 投 入 Total input 产 量 Yield 总 产 值 Total output 纯 收 益 Pure income T 1350 925-3090 300 600 300 750 7315 2536.34 10652.63 3337.63 RT 1350 925-3090 300 450 300 750 7165 2398.14 10072.19 2907.19 NT 1350 925-3090 600 - - 900 6865 2124.28 8921.976 2056.98 TP 1350 925 630 2370 337.5 650 200 360 6822.5 2795.91 11463.23 4640.73 T 1350 925-2370 337.5 550 280 720 6532.5 2602.58 10670.58 4138.08 2013 RT 1350 925-2370 337.5 400 280 720 6382.5 2522.27 10341.31 3958.81 NT 1350 925-2370 731.25 - - 900 6276.25 2409.24 9877.884 3601.63 注 :2012 年 新 疆 大 豆 均 价 4200 元 /t;2013 年 新 疆 大 豆 均 价 4100 元 /t Note:TheaveragepriceofXinjiangsoybeanisRMB4200pertonin2012,RMB4100pertonin2013 3 讨 论 与 结 论 关 于 耕 作 方 式 对 作 物 的 生 长 和 产 量 的 影 响, 目 前 研 究 结 果 尚 不 统 一 张 保 民 等 [31] [32] 许 迪 等 认 为, 少 免 耕 提 高 作 物 产 量, 但 贾 树 龙 [33] Hammel [34] 等 则 认 为 土 壤 实 施 耕 作 是 作 物 增 产 的 关 键 本 研 究 表 明, 在 滴 灌 条 件 下, 翻 耕 处 理, 尤 其 是 翻 耕 覆 膜 处 理 可 显 著 增 大 群 体 叶 面 积 指 数, 增 大 叶 片 对 光 能 的 截 获 面 积, 有 效 改 善 叶 片 光 合 性 能, 合 成 较 多 的 源 物 质, 从 而 为 获 得 较 高 的 籽 粒 产 量 提 供 保 证 这 可 能 是 翻 耕 通 过 凿 碎 土 壤 和 反 复 翻 晒, 可 使 土 壤 更 加 疏 松, 水 分 和 氧 气 容 易 进 入 土 壤 内 部, 增 强 植 物 的 呼 吸 作 用, 并 提 高 土 壤 的 渗 透 性 能, 改 善 土 壤 活 性, 促 进 植 物 对 土 壤 水 分 和 养 分 的 吸 收 [35], 利 于 植 株 的 生 长 而 翻 耕 后 增 加 地 膜 覆 盖, 减 少 了 地 表 的 裸 露 面 积, 有 效 抑 制 杂 草 的 生 长, 降 低 生 产 成 本, 并 能 阻 断 土 壤 与 外 界 的 水 气 交 换, 提 高 土 壤 水 分 利 用 效 率, 增 加 土 壤 温 度 [36,37], 为 作 物 生 长 创 造 了 良 好 条 件, 膜 下 滴 灌 能 够 做 到 按 照 作 物 生 长 需 水 规 律 及 时 满 足 作 物 对 水 分 的 需 求, 并 直 接 将 水 送 到 作 物 根 部, 大 大 提 高 水 分 的 利 用 效 率 [29], 进 而 实 现 增 产 增 效 本 研 究 试 验 结 果 显 示, 土 壤 实 施 翻 耕 处 理 后, 夏 大 豆 的 干 物 质 积 累 量 明 显 高 于 旋 耕 和 免 耕, 其 产 量 也 最 高, 说 明 翻 耕 能 够 提 高 光 合 产 物 积 累, 增 大 干 物 质 积 累 量 而 2013 年 在 翻 耕 的 基 础 上 增 加 地 膜 覆 盖 后, 干 物 质 积 累 量 比 翻 耕 处 理 的 高, 更 是 高 于 旋 耕 和 免 耕 处 理, 这 是 因 翻 耕 覆 膜 后 使 大 豆 进 入 快 速 增 长 期 的 时 间 和 最 大 增 长 速 率 出 现 时 间 提 前, 并 保 持 较 高 的 最 大 相 对 积 累 速 率, 使 得 植 株 干 物 质 积 累 量 较 快 较 多 地 积 累, 为 籽 粒 的 发 育 奠 定 了 基 础, 这 也 是 翻 耕 覆 膜 处 理 获 得 高 产 的 生 理 基 础 综 上 所 述, 在 同 期 播 种 的 前 提 下, 翻 耕 处 理 能 形 成 适 宜 的 群 体 结 构, 保 持 较 高 的 叶 面 积 指 数, 从 而 利 于 叶 片 进 行 光 合 作 用, 积 累 更 多 的 光 合 产 物, 进 而 提 高 籽 粒 的 灌 浆 速 率, 增 加 大 豆 产 量 2013 年 在 翻 耕 的 基 础 上 增 加 地 膜 覆 盖 后, 进 一 步 促 进 夏 大 豆 的 生 长 和 发 育, 不 仅 叶 面 积 指 数 高 于 翻 耕 处 理, 也 使 干 物 质 的 快 速 积 累 增 长 起 始 时 间 较 翻 耕 处 理 提 早 2d, 最 大 积 累 速 率 增 大 5.13%, 从 而 增 大 单 株 干 物 质 积 累 量, 其 单 株 荚 数 单 株 粒 数 和 百 粒 重 均 高 于 翻 耕 处 理, 充 分 发 挥 产 量 构 成 因 素 间 的 共 效 机 制, 使 其 增 产 达 7.43% 因 此 本 试 验 认 为 北 疆 麦 后 复 播 大 豆 宜 实 施 翻 耕, 并 加 以 地 膜 覆 盖 采 用 膜 下 滴 灌 为 宜

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