不同耕播措施条件对燕麦抗旱性的影响

陈彩锦++撒金东++剡宽江++杜燕萍++穆兰海

doi：10.15889/j.issn.1002-1302.2016.10.044

摘要：以燕麦品种宁莜1号为试验材料，在宁夏南部山区进行不同耕播措施对燕麦抗旱性的影响。结果表明，干物质积累量、叶面积指数、叶绿素含量和经济产量表现为相同播深，免耕处理>翻耕处理；相同耕作方式下，播深7 cm处理>9、5 cm处理，且播深7 cm产量比9 cm高15.9%，比5 cm高18.3%，处理间差异显著。因此，在宁夏南部干旱山区，采用免耕措施能有效利用土壤休闲期水分，促进作物生长发育，提高产量，但效果与翻耕差距不大，而7 cm的播深抗旱效果明显，并可获得高产。

关键词：燕麦；抗旱性；耕作方式；播深

中图分类号： S512.604文献标志码： A文章编号：1002-1302（2016）10-0171-03

收稿日期：2015-08-08

基金项目：宁夏农林科学院科技创新先导资金（编号：NKYQ-14-10）。

作者简介：陈彩锦（1982—），女，宁夏海原人，研究实习员，主要从事草畜资源开发与利用研究。E-mail：ccj401224@126.com。宁夏南部山区是宁夏主要的旱作农业大区，自然降水极其贫乏，年降水量在350～400 mm之间，属干旱半干旱地区，旱作农业占总耕地面积的90%，是典型的雨养区农业[1-3]，其年内和年季降水量分布不均，70%的降水主要集中在秋季，春夏易发干旱，且春旱频率达40%～50%[4]。干旱与缺水是制约本地区农业生产与经济发展的首要因素。因此，要从根本上改变山区的贫困落后面貌，就必须解决水的问题[5]。

燕麦是禾本科燕麦属（Avena）1年生草本植物[6]，具有抗旱、耐寒、适应性强、稳产性好、容易栽培、粮草兼用、营养价值高等特点，广泛分布在我国西北、华北、西南等高寒干旱、半干旱地区[7]，其中宁夏南部山区是西北区燕麦主栽区之一。在当地，燕麦现在不仅仅是解决温饱、救灾补荒的作物，而是特色优势作物之一，为当地经济、社会发展起到了一定的促进作用。

在宁夏南部山区，针对耕作栽培技术对作物抗旱性的影响研究很多，但都集中于马铃薯、小麦、玉米等大宗作物，对小宗杂粮作物燕麦的研究较少。本试验主要是通过研究不同耕作和播种措施下燕麦产量、干物质积累、叶面积指数、叶绿素含量等抗旱性指标[8]，从生长发育和生理特性方面确定出栽培与耕作措施对燕麦抗旱性的影响，最终筛选出适合本地区燕麦抗旱性的最佳耕播措施，为燕麦的生产提供科学依据。

1材料与方法

1.1材料

供试裸燕麦品种为宁莜1号。

1.2试验设计

1.2.1试验地基本概况试验设在宁夏固原市原州区彭堡镇彭堡村，地块位于36°05′N、106°09′E，海拔1 660 m，土壤类型为灰钙土，碱化灰钙土亚类，土壤质地为黏土，土层厚度>60 cm，土壤特性是易旱、易涝，地势平坦、整齐、肥力均匀，年日照时数2 200～2 700 h，≥10 ℃积温1 900～2 400 ℃，年平均气温6.8～8. 8 ℃，平均无霜期127～155 d，降水量200～650 mm，年蒸发量1 050 mm，属于半干旱区，为典型的雨养农业区。2013年试验前茬为荞麦，2014年试验地前茬为冬小麦。当前茬作物收获后，按照试验方案的要求，对试验地进行划地、小区翻耕与不翻耕等处理，其中翻耕的深度为20～25 cm，之后进入秋冬闲期。4月下旬至5月上旬开始人工播种，在播种过程中，随种子基施磷酸二铵150 kg/hm2，且不再追肥，其他管理措施略高于大田。

1.2.2试验设计采用裂区试验，主区、副区随机排列，3次重复，共18个小区。主因素（主区）为耕作方式，设A1为免耕，A2为常规秋耕；副因素（副区）为播种深度，设B1播深为5 cm，B2播深为7 cm，B3播深为9 cm。小区面积为10 m2（25 m×4 m），每个小区4 m行长，共11行，行长与小区边行平行，行距25 cm，留苗密度为600万/hm2，区间距60 cm，重复间距80 cm，小区四周设有保护行。

1.3测定项目与方法

1.3.1生长发育指标分别在分蘖期、拔节期、开花期、灌浆期、乳熟期取样，每个小区随机取3株植株，量取植株上所有叶片的叶长（叶枕到叶尖的距离为叶长）、叶宽（叶片最宽处的距离为叶宽）[9]，计算叶面积，公式为：叶片叶面积=校正系数（K）× 叶片的叶长（L）× 叶片的最大叶宽，K=0.73[10]，叶面积指数=株叶面积×1 hm2的植株数÷10 000。同时在分蘖期、拔节期、开花期、灌浆期这4个时期，每个小区取 30 cm×30 cm植物地上部分，在100～105 ℃下杀青 30 min，然后在60～70 ℃烘干至恒质量，称其干质量[11]。

1.3.2生理指标[12]叶绿素含量采用无水乙醇和丙酮 1 ∶1（V ∶V）混合遮光冷浸法测定。

1.3.3综合指标在成熟收获前，除去边行，每个小区取 1 m2，2次重复，求其平均值，进行测产，计算产量。

2结果与分析

2.1干物质积累的变化

干物质是作物光合作用产物的最高形式，干物质积累和分配与作物经济产量有密切关系，大量研究认为，作物产量实质上通过光合作用直接或间接形成，并取决于光合产物的积累与分配[13-14]。从图1、图2可以看出，在分蘖至灌浆期间，不同耕播措施下燕麦群体干物质积累呈递增趋势，且干物质积累量免耕>常规翻耕，表明秋季免耕田具有一定的蓄水保墒效应，种植燕麦抗旱能力强。播深7、9 cm较播深 5 cm 干物质积累迅速，说明播种浅的燕麦土壤水分容易散发，抗旱能力不强。

从图1、图2还可以看出，在开花至灌浆期间，免耕干物质积累速率（2.80 g/d）比常规翻耕积累速率（2.12 g/d）快，表明上年度秋季免耕田在燕麦春季播种至出面期间的蓄水抗旱效果对于其生殖生长具有很大的促进作用。同样时段积累速率播深7 cm比9 cm快0.67 g/d，比5 cm快 0.74 g/d，但3个处理间差异不显著。表明 7 cm 播深相较于9、5 cm更有利于燕麦生殖生长阶段干物质的积累，且积累速率快，但效果不很明显。

2.2叶面积指数的变化

叶面积指数反映作物群体大小的一个重要指标，叶面积的大小直接影响干物质的生产积累数量[15]。从图3、图4可以看出，不同的耕作和播种方式下燕麦群体叶面积指数呈单峰曲线，并在开花期左右呈现峰值。免耕叶面积指数为273，较翻耕2.03提高34.5%，但处理间差异不显著。播深7、9、5 cm叶面积指数依次为3.06、2.07、2.01，播深7 cm比 9 cm 分别提高47.8%、3.0%，且7 cm与9、5 cm之间差异显著。结果表明，免耕、播深7 cm都能提高燕麦叶面积指数，增强作物的抗旱性，但免耕效果不显著。

2.3叶绿素含量的变化

叶片叶绿素含量的消长规律是反映叶片生理活性变化的重要指标之一，与叶片光合机能大小具有密切的关系[16]。从

图5、图6可以看出，燕麦叶绿素含量在开花期最高，随着作物灌浆形成籽粒到成熟，叶绿素含量逐渐降低。在燕麦开花至成熟期间，在耕作方式一致的条件下，播深7 cm叶绿素含量最高，其他2个处理次之。在7 cm播深下，免耕处理开花期叶绿素含量为0.57 mg/g（FW），比翻耕处理为 0.56 mg/g（FW） 提高了1.8%，但差异不显著。开花至乳熟阶段，翻耕地比免秋耕地作物叶绿素含量下降速率快，下降了11.1%，免秋耕地较秋耕地能提高叶绿素含量，但二者效果差距不大。播深7 cm能明显的提高燕麦叶绿素含量，使作物的光合作用增强，有机物积累增加，较抗旱，有利于燕麦的种植。

2.4产量的变化

经方差分析，耕作方式、耕作方式与播种深度交互均对燕麦种子产量没有显著的影响，但播种深度对其有显著的影响。免耕种子产量为2 132.2 kg/hm2，比翻耕2 081.1 kg/hm2高2.5%；播种深度7 cm种子产量为2 334.0 kg/hm2，比9 cm高15.9%，比5 cm高18.3%，且播深7cm与播深9、5 cm产量之间差异显著。从表1可以看出，种子产量最高的为A1B2处理，为2 416.7 kg/hm2，其他处理产量次依次为A2B2>A1B3>

A2B3>A2B1>A1B1，A1B2组合与A2B2组合之间差异不显著，与其他各处理之间差异显著，表明在宁夏南部山区，播种深度是影响燕麦产量的关键因素之一，播深7 cm能保证燕麦的出苗率及减少苗期土壤水分散失，保证苗期燕麦的成活率，促进燕麦整个生育期的生长，具有一定的抗旱性，最终可提高产量。

表1不同处理对燕麦种子产量的影响

处理经济产量（kg/hm2）A1B11 960.2AbA1B22 416.7AaA1B32 020.0AbA2B11 985.1AbA2B22 251.3AabA2B32 007.0Ab

3结论与讨论

作物叶面积指数、干物质积累量动态变化与外界环境条件有很大的关系，而土壤水分含量起重要作用[17]。本试验结果表明，在播深一致的条件下，燕麦干物质积累量、叶面积指数免耕>常规翻耕，与马月存等的研究结论[18-19]一致。在耕作方式一致的条件下，干物质积累量、叶面积指数播深 7 cm>9 cm>5 cm，但不同播深条件下干物质积累量差异不显著，叶面积指数播深 7 cm 与9、5 cm差异显著。

在燕麦开花至灌浆阶段，是燕麦产量形成的关键时期，免耕较常规翻耕干物质积累速率快、叶绿素含量增加，但处理间差异不显著。播深7 cm的叶绿素含量增加效果较5、9 cm显著。表明7 cm的播深对燕麦生殖生长有一定的促进作用，使燕麦抗旱性增强，最终实现高产。

免耕能够增加作物根系集中分布区的土壤水分，有利于提高土壤水分的有效性，提高水分利用率，促进作物的生长发育，最终提高产量[20-24]。本试验中，播深相同的处理，免耕处理的生长发育、产量等方面均优于翻耕处理，但效果不明显。本试验设置免秋耕处理，旨在探索宁夏南部干旱半干旱山区燕麦种植中一种新的保护性耕作措施，可为本地干旱区燕麦种植提供新的技术依据。

综上所述，在宁夏南部干旱山区，采用免耕措施能有效利用土壤休闲期水分，促进作物生长发育，提高产量，效果跟翻耕差距不大。但采用翻耕7 cm的播深，能够明显提高燕麦抗旱能力，并获得高产。

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