鄭媛媛，王貴彥，張建恒

(河北農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院， 河北 保定 07100)

冬小麥-夏玉米是海河平原主要種植制度，近年來，小麥、玉米總產(chǎn)量達(dá)3.2×107t·a-1[1]，是華北平原主要糧食生產(chǎn)區(qū)域之一。然而水資源短缺是限制該區(qū)域糧食生產(chǎn)，特別是小麥生產(chǎn)的主要因素[2]。根據(jù)多年歷史氣象資料，該區(qū)域多年平均降水量538 mm，且降水的80%集中在7—9月份，在小麥生長的10月到第二年6月初期間，降水較少，因此小麥主要依靠地下水灌溉才能獲得較高的產(chǎn)量。根據(jù)小麥-玉米一年兩熟實(shí)際平均蒸散量和降水量的差值，每年平均需抽取300 mm地下水進(jìn)行灌溉，常年抽取地下水導(dǎo)致該區(qū)域地下水位以1 m·a-1的速度下降，而在作物耗水構(gòu)成中，土壤棵間蒸發(fā)占農(nóng)田耗水的20%～30%[3-4]，屬無效耗水。

截止目前，針對(duì)小麥、玉米農(nóng)藝節(jié)水已進(jìn)行了大量研究[5-7]，如耕作保墑技術(shù)[8]、水肥耦合技術(shù)[9]、調(diào)整耗水作物布局[10]、秸稈和地膜覆蓋[11]等方面都起到了節(jié)水和提高水分利用效率的作用。其中地膜覆蓋主要用于西北等干旱地區(qū)，其保墑和穩(wěn)增等效果顯著，是保證干旱區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要措施之一。試驗(yàn)證明，通過地膜覆蓋，玉米農(nóng)田的水分利用效率比不覆蓋提高10.6%，冬小麥的水分利用效率提高了25%[12-13]。海河平原小麥地膜覆蓋試驗(yàn)結(jié)果表明，通過地膜覆蓋，小麥生長季可節(jié)水116.4～157.1 mm，水分利用效率提高28.1%～40.9%[14]；對(duì)于玉米生長季的模擬研究結(jié)果表明，地膜50%覆蓋和100%覆蓋，正常灌溉情景下，可分別減少蒸發(fā)24%和49%，耗水量分別降低9.41%和15.33%，水分利用效率則分別提高3.96%和6.46%；而在小麥-玉米生長季無灌溉情況下，節(jié)水效果更明顯，可分別減少蒸發(fā)28%和61.5%[15]。

秸稈覆蓋是海河平原小麥、玉米生產(chǎn)中重要節(jié)水措施之一。秸稈覆蓋阻礙土壤與大氣間的水分與能量交換，調(diào)節(jié)土壤供水狀況，促使農(nóng)田水分對(duì)于作物生長需求趨于協(xié)調(diào)，從而提高水分利用效率，調(diào)節(jié)土壤溫度，抑制農(nóng)田棵間蒸發(fā)[16-21]。左余寶等[22]研究發(fā)現(xiàn)，秸稈覆蓋的小麥-玉米周年水分利用效率比常規(guī)耕作高19.5%。解文艷等[23]研究表明，在玉米生育期內(nèi)秸稈覆蓋比不覆蓋種植水分利用效率提高0.224～0.550 kg·m-3。陳素英等的研究結(jié)果[24-25]顯示，在太行山前平原，玉米秸稈覆蓋冬小麥，覆蓋量為3 000 kg·hm-2時(shí)冬季0～10 mm年平均地溫提高0.3 ℃·d-1，春季降低0.42 ℃·d-1，并有增產(chǎn)的作用，較不覆蓋處理增產(chǎn)2.7%。

目前，大多數(shù)研究對(duì)地膜或秸稈覆蓋結(jié)合春季灌溉對(duì)小麥生長和節(jié)水效應(yīng)進(jìn)行了大量分析，而這些措施對(duì)于夏玉米的后效作用研究較少。海河平原降水時(shí)空分布特點(diǎn)和小麥-玉米種植制度需水特性要求以小麥-玉米一年兩熟為研究對(duì)象，系統(tǒng)考慮和分析全年土壤水分變化動(dòng)態(tài)，從而采取相應(yīng)措施提高周年土壤水分利用效率，是本區(qū)域?qū)崿F(xiàn)節(jié)水的重要途徑。本研究通過小麥生長季秸稈覆蓋和不同水分處理相結(jié)合的田間試驗(yàn)，分析秸稈覆蓋和灌水對(duì)小麥和玉米不同生育時(shí)期葉面積、地上部生物量、耗水特性及土壤水分周年變化等田間應(yīng)用效果，為海河平原秸稈覆蓋提高小麥-玉米周年水分利用效率提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

本試驗(yàn)于2013—2015年在河北農(nóng)業(yè)大學(xué)辛集實(shí)驗(yàn)站進(jìn)行。辛集實(shí)驗(yàn)站位于河北省山前平原和黑龍港平原的過渡地帶(N37°47′58.30″、E115°17′53.23″，海拔32 m)，土壤為砂質(zhì)潮土，屬北溫帶季風(fēng)半濕潤氣候，年降水量500～600 mm，主要分布在6—9月，小麥生長季(10月—次年5月)多年平均降水量65～100 mm[1]，年平均氣溫12.7℃，地下水埋深10 m以下。試驗(yàn)地田間持水量23.9%～39.8%，土壤容重為1.14～1.52 g·cm-3。土壤基礎(chǔ)地力：有機(jī)質(zhì)8.5 g·kg-1、速效磷11.2 mg·kg-1、速效鉀97 mg·kg-1。

試驗(yàn)期間小麥、玉米不同生育階段的降水量如表1所示。

表1 小麥、玉米不同生育階段的降水量和積溫

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2013—2015年小麥季試驗(yàn)共設(shè)4個(gè)處理，(1) 春季0水，即小麥越冬期后不灌溉(CK)；(2) 春季0水覆蓋，即越冬期于行間進(jìn)行玉米秸稈覆蓋，越冬期后不灌溉；(3) 春季1水，即拔節(jié)期進(jìn)行灌溉，灌水量70 mm；(4) 春季1水覆蓋，即在秸稈覆蓋基礎(chǔ)上，拔節(jié)期進(jìn)行灌溉，灌水量70 mm。為保證小麥正常出苗和冬季需水，所有處理播前進(jìn)行了灌溉，灌水量70 mm。2013—2014年生長季小麥于10月8日播種，2014年6月20日收獲；玉米于2014年6月20日播種，10月7日收獲。2014—2015年生長季小麥10月7日播種，2015年6月12日收獲；玉米于2015年6月12日播種，9月29日收獲。小麥供試品種為冀麥585，播種量180 kg·hm-2，用粉碎后的全株玉米秸稈進(jìn)行地表覆蓋，覆蓋量為5 200 kg·hm-2。全生育期施肥量為N 240 kg·hm-2、P2O5150 kg·hm-2、K2O 150 kg·hm-2，磷、鉀肥全部底施，氮肥30%底施，70%在拔節(jié)期隨灌水追施，其他田間管理同高產(chǎn)農(nóng)田；玉米供試品種為鄭單958，小麥?zhǔn)斋@后免耕播種，密度67 500 株·hm-2，全生育期施N 240 kg·hm-2，其他田間管理同高產(chǎn)農(nóng)田。生長期間根據(jù)降水情況進(jìn)行補(bǔ)充灌溉，2014和2015年生長期間于播種、大喇叭口期和抽雄期進(jìn)行灌溉，總灌水量180 mm。各處理3次重復(fù)，小區(qū)面積50 m2，不同處理間設(shè)2米隔離區(qū)。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目和方法

1.3.1 土壤溫度測(cè)定 使用MicroLite(型號(hào)LITE5032P)的優(yōu)盤溫度計(jì)，分別置于土層下5 cm處，設(shè)置每天間隔兩個(gè)小時(shí)進(jìn)行自動(dòng)記錄，自越冬期到拔節(jié)期進(jìn)行土壤溫度測(cè)定。根據(jù)氣象學(xué)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算每日平均溫度。

1.3.2 土壤含水量測(cè)定和田間耗水量計(jì)算 在小麥、玉米生長期每20 cm為一層次用土鉆取土，采用烘干法測(cè)定0～200 cm各層次土壤含水量。計(jì)算公式如下[26]：

土壤含水量(體積%)=土壤重量含水量(%)×土壤容重

水層厚度(mm)=土層厚度(mm)×土壤含水量(體積%)

土壤水消耗量(mm)=本生育階段初水層厚度-本生育階段末水層厚度

田間耗水量(mm)=土壤水消耗量+降水量+灌溉量+地下水補(bǔ)給量-徑流量-滲漏量

因本研究區(qū)域地勢(shì)平坦，試驗(yàn)地點(diǎn)的地下水埋深10 m以下，灌溉時(shí)利用水表控制灌溉量。因此，計(jì)算公式中的地下水補(bǔ)給量、滲漏量、徑流量均忽略不計(jì)。

1.3.3 作物產(chǎn)量測(cè)定 小麥成熟后，每小區(qū)根據(jù)定點(diǎn)的一米雙行，計(jì)測(cè)穗數(shù)，將麥穗收獲后風(fēng)干，從中隨機(jī)取50穗，測(cè)定穗粒數(shù)，脫粒后隨機(jī)取3份樣品，每份樣品1 000粒，烘干后稱重，計(jì)算千粒重。同時(shí)在小麥成熟時(shí)每小區(qū)選取2 m×2 m的樣點(diǎn)，收獲脫粒后計(jì)算實(shí)測(cè)產(chǎn)量(含水量13%)。玉米成熟后在各小區(qū)選取8 m四行，計(jì)測(cè)穗密度，收獲脫粒后實(shí)測(cè)產(chǎn)量(含水量14%)、穗粒數(shù)和百粒重。

1.3.4 葉面積指數(shù)(LAI)和干物質(zhì)測(cè)定 在小麥、玉米各個(gè)生育時(shí)期(小麥：越冬期、返青期、拔節(jié)期、開花期、孕穗期，花后10天、20天及成熟期;玉米：苗期、拔節(jié)、大喇叭口、開花、灌漿、成熟期)測(cè)定其葉面積(小麥葉面積=葉長×葉寬×0.83；玉米葉面積=葉長×葉寬×葉面積系數(shù)，玉米展開葉的葉面積系數(shù)為0.75，未展開葉的系數(shù)為0.5)和地上部分器官生物量(每個(gè)處理取5～10株有代表性的植株作為樣株，各器官分開，105℃殺青30分鐘，80℃烘干至衡重，然后稱重。)

1.3.5 水分利用效率的計(jì)算

水分利用效率[27](kg·mm-1·hm-2)=籽粒產(chǎn)量/田間耗水量

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

用Microsoft Excel 2003整理數(shù)據(jù)和繪圖，用SPSS version.16.0軟件進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 秸稈覆蓋與不覆蓋對(duì)土壤溫度的影響

秸稈覆蓋與不覆蓋相比(圖1)，土壤5 cm地溫顯示，冬小麥越冬期到返青期日均土壤溫度差值為0.18℃，日均氣溫為2.08℃；返青期到拔節(jié)期日均土壤溫度差值為-0.28℃，日均溫度為2.78℃。由此可以看出，秸稈覆蓋后，土壤溫度變化較緩和，且升溫效應(yīng)隨著空氣溫度的升高而減小。

圖1秸稈覆蓋與不覆蓋冬小麥拔節(jié)期前土壤5 cm溫度(2014—2015季)

Fig.1 Soil temperature of 5 cm depth under straw mulching and without before jointing stage of wheat (2014—2015)

2.2 不同處理對(duì)小麥、玉米葉面積指數(shù)的影響

兩年的試驗(yàn)結(jié)果(圖2)表明，拔節(jié)前，各處理水分條件一致，而且由于冬季及早春溫度較低，秸稈覆蓋對(duì)小麥葉面積指數(shù)沒有明顯影響，各處理間無顯著差異；拔節(jié)期，相對(duì)不灌溉處理，灌溉明顯促進(jìn)了小麥生長發(fā)育，而且開花期春季1水覆蓋處理葉面積指數(shù)比春季1水不覆蓋2013—2014生長季高10.82%，2014—2015生長季高10.74%，說明在灌水條件下秸稈覆蓋對(duì)這個(gè)階段小麥生長發(fā)育也起到了促進(jìn)作用。開花期～成熟期，隨著氣溫的不斷升高，由于秸稈覆蓋的土壤溫度回升較緩慢，在一定程度上限制了小麥植株生長，開花期后出現(xiàn)明顯差異，花后10天春季1水覆蓋處理的葉面積指數(shù)比春季1水不覆蓋處理低12.24%(2013—2014)和9.22%(2014—2015)，且差異顯著；花后20天分別降低9.12%(2013—2014)和11.48%(2014—2015)，差異明顯增大且顯著。

玉米生長期間由于降水和灌溉較充足，兩年的試驗(yàn)結(jié)果都表明，玉米葉面積指數(shù)各處理間沒有顯著差異。

2.3 不同處理對(duì)小麥、玉米群體地上部生物量的影響

圖3為2013—2015年各處理地上部生物量。由圖中可以看出，小麥拔節(jié)前，2013—2014年小麥地上部生物量積累春季1水覆蓋>春季1水>春季0水>春季0水覆蓋，但差異不顯著(P>0.05)；拔節(jié)期后，春季1水處理生物量明顯高于春季0水處理，差異顯著(P<0.05)，春季1水覆蓋處理的生物量最大，為17.19 t·hm-2，生物量最小的為春季0水，為16.28 t·hm-2。由此可知，在限水供應(yīng)和空氣溫度較低條件下，秸稈覆蓋起到了保溫和保墑作用，與對(duì)葉面積指數(shù)的影響一致。

2014—2015年拔節(jié)前生物量春季1水>春季1水覆蓋>春季0水>春季0水覆蓋，處理間差異不顯著(P>0.05)；拔節(jié)期后，灌溉處理仍高于不灌溉處理，差異顯著(P<0.05)。不論秸稈覆蓋與否，兩年的結(jié)果都表明拔節(jié)期灌溉1水后，土壤中的水分含量有所提升，較充足的水分促進(jìn)了小麥生長發(fā)育，小麥生長旺盛；而春季不灌溉的處理，土壤水分含量較低，影響了小麥生長發(fā)育，致使生物量下降。

2014和2015年玉米生長期間由于進(jìn)行了灌溉，因此地上部生物量各處理間沒有顯著差異(P>0.05)，降水和灌溉后，充足的土壤水分保證了玉米的正常生長發(fā)育，沒有受到上茬小麥水分和秸稈覆蓋處理的影響。

圖2 2013—2015年小麥、玉米葉面積指數(shù)

圖3 2013—2015小麥、玉米地上部分生物量

Fig.3 The biomass of wheat and maize from 2013 to 2015

2.4 不同處理土壤水分動(dòng)態(tài)變化

圖4、圖5為不同處理小麥播前、拔節(jié)、收獲及玉米收獲后土壤0～200 cm體積含水量。兩年的結(jié)果表明，小麥?zhǔn)斋@后，春季0水、0水覆蓋、春季1水和1水覆蓋處理0～120 cm各土層含水量相對(duì)播前含水量下降明顯，說明主要消耗了0～120 cm的土壤水分，而120～200 cm土層含水量變化較小。由此可見，0～120 cm土層為土壤主要供水層。

從圖4可以看出，2013—2014年小麥拔節(jié)期，各土層土壤體積含水量秸稈覆蓋的處理都高于不覆蓋處理，春季1水覆蓋比春季1水不覆蓋0～120 cm土壤貯水量高15 mm，春季0水覆蓋比不覆蓋高11 mm，而且從返青到拔節(jié)期間的降水量僅為0.1 mm，沒有有效降水，說明覆蓋后在一定程度上抑制了表層土壤水分的蒸發(fā)，起到了一定的保墑作用。小麥?zhǔn)斋@后，春季0水覆蓋比不覆蓋0～120 cm土壤貯水量仍然高15 mm，而拔節(jié)期灌溉1水后，土壤貯水明顯提高，但覆蓋比不覆蓋的貯水量高14 mm。玉米播種時(shí)及關(guān)鍵生長期進(jìn)行了灌溉，但由于生長期間降水量為157.3 mm，較常年偏少47%，因此玉米收獲后土壤貯水量依然偏低。但春季0水和0水覆蓋比1水和1水覆蓋處理0～120 cm含水量高40～60 mm，0水處理使得土壤在夏季降水較多的季節(jié)儲(chǔ)存了較多的水分。

2014—2015年小麥生長期間，從返青到拔節(jié)期的降水量為25.60 mm，拔節(jié)期春季0水覆蓋比不覆蓋處理0～120 cm貯水量高38 mm，且主要為0～60 cm土層含水量高于不覆蓋處理；春季1水覆蓋比不覆蓋土壤貯水量高23 mm，同樣也說明了覆蓋后對(duì)土壤水分的保墑效果。小麥?zhǔn)斋@后，覆蓋后的土壤貯水仍高于不覆蓋處理。玉米收獲后，0～120 cm貯水量為334～352 mm，為小麥冬季生長提供了有效水分。但0水灌溉處理比1水處理含水量高30 mm，在雨季儲(chǔ)存了較多的降水，提高了對(duì)降水資源的有效利用。

2015年玉米生長期間的降水量為220.7 mm，比常年仍偏低26%，但在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了灌溉，保證了玉米正常生長發(fā)育和較高的產(chǎn)量。

圖4 2013—2014年小麥、玉米不同層次土壤體積含水量

圖5 2014—2015年小麥、玉米不同層次土壤體積含水量

Fig.5 Water content of wheat and maize a of different soil layers from 2014 to 2015

2.5 不同處理對(duì)小麥、玉米產(chǎn)量及水分利用效率的影響

表2為不同處理和不同年份小麥、玉米產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成要素。2013—2014年，秸稈覆蓋后小麥產(chǎn)量低于不覆蓋產(chǎn)量，但沒有顯著差異。和不覆蓋相比，春季0水覆蓋產(chǎn)量降低了1.46%，春季1水處理覆蓋后降低了2.76%；2015年春季0水覆蓋降低了2.78%，春季1水覆蓋降低了1.11%。根據(jù)產(chǎn)量構(gòu)成因素，秸稈覆蓋后有效穗數(shù)降低，使得同一水分處理覆蓋后比不覆蓋產(chǎn)量有所降低。在不同水分條件下，春季灌溉1水后，對(duì)小麥產(chǎn)量形成起到了關(guān)鍵作用，2014年產(chǎn)量差異顯著，2015年差異不顯著(表2)。

2013—2015年都屬于少雨年份，為保證玉米正常生長發(fā)育，在玉米生育期間進(jìn)行了灌溉。從玉米產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成因素分析，兩年中各處理間沒有顯著差異，小麥生長期間的水分和覆蓋處理對(duì)下茬玉米生長發(fā)育和產(chǎn)量沒有顯著影響。

水分利用效率是衡量水分高效利用的標(biāo)準(zhǔn)，從作物所消耗的降水量、灌溉量和土壤水分析，小麥生長季所有處理中無覆蓋處理消耗的土壤水最多(表3)。隨著灌溉水量的增加，土壤耗水量減少，兩年中小麥生長季土壤耗水量都表現(xiàn)為春季0水大于春季1水，且差異顯著；相同水分條件下不覆蓋大于覆蓋處理，但差異不顯著。這種差異也對(duì)玉米生長期間土壤耗水量產(chǎn)生了一定的影響，2014和2015年夏玉米春季0水處理的不覆蓋比覆蓋分別多耗水3.4 mm和5.2 mm，春季1水處理多耗水9.0 mm和10.7 mm。因此，由于小麥?zhǔn)斋@后土壤水分含量的差異及玉米生長期間的降水量不同，共同影響了玉米生長期間土壤耗水量的差異。從水分利用效率看，小麥、玉米和周年土壤水分利用效率各處理間和年份間都沒有顯著差異。但灌溉1水后，水分利用效率都有所降低，2015年尤其明顯。

3 討 論

海河平原糧食生產(chǎn)水資源在嚴(yán)重短缺情形下，減少土壤無效蒸發(fā)對(duì)本區(qū)域農(nóng)田節(jié)水具有重要意義。本研究結(jié)果表明，在保證底墑前提下，小麥生長期間不灌溉時(shí)仍可獲得最低7 359.5 kg·hm-2的產(chǎn)量，但秸稈覆蓋后產(chǎn)量低于不覆蓋處理，與已有的在旱地條件下秸稈覆蓋比不覆蓋提高作物產(chǎn)量10%～15%[28-29]，干旱年份可增產(chǎn)50%[30-31]的研究結(jié)果不同，但與在華北平原玉米秸稈覆蓋冬小麥后，小麥產(chǎn)量有所減產(chǎn)[20,32-36]的結(jié)論一致。減產(chǎn)的原因與秸稈覆蓋后，土壤溫度的日較差較小[37-39]，根區(qū)溫度白天低，晚上高，在一定程度上影響了根系吸收水分和養(yǎng)分，以及晚上加大了呼吸消化[40-43]，對(duì)植物吸收水分和養(yǎng)分具有明顯的影響作用[44]，所以秸稈覆蓋后小麥根區(qū)溫度變化可能是造成小麥減產(chǎn)的主要因素[21]，表現(xiàn)在生長發(fā)育上推遲了小麥春季返青、拔節(jié)、灌漿的時(shí)間，使得灌漿的時(shí)間變短，導(dǎo)致向籽粒分配的光合產(chǎn)物減少，造成產(chǎn)量降低[45]。因此，今后應(yīng)加強(qiáng)秸稈覆蓋后小麥根區(qū)溫度和吸收水分、養(yǎng)分及代謝等生理生態(tài)過程的機(jī)理機(jī)制研究，降低秸稈覆蓋對(duì)產(chǎn)量形成的負(fù)面效應(yīng)[21]，為提高產(chǎn)量和水分利用效率提供更科學(xué)的決策依據(jù)。

表2 不同處理作物產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素

注：在同一試驗(yàn)中，每一列數(shù)據(jù)后不同字母表示處理間在0.05水平上顯著差異。下同。

Note: In each experiment,values followed by different letter within a column are significantly atP<0.05. The same as below.

表3 不同水處理的秸稈覆蓋與不覆蓋的耗水量與水分利用效率

秸稈覆蓋后對(duì)土壤水分的效應(yīng)為減少土壤水分蒸發(fā)，提高水分利用效率[46]，華北平原玉米生產(chǎn)中采用小麥秸稈覆蓋后可減少生育期耗水40 mm，水分利用效率和產(chǎn)量增加7%～10%[4,47-48]，但玉米秸稈覆蓋冬小麥后，雖然在一定程度上抑制了土壤水分蒸發(fā)，但水分利用效率并沒有增加[20,32-36]。本研究結(jié)果表明，秸稈覆蓋有效地減少了冬小麥整個(gè)生育期間的土壤耗水量，2014年0～120 cm土壤中，小麥?zhǔn)斋@時(shí)的土壤貯水量春季0水處理，覆蓋比不覆蓋土壤貯水量增加15 mm，春季1水處理覆蓋比不覆蓋增加14 mm，2015年也具有相同的趨勢(shì)。

玉米生長期兩年間都進(jìn)行了正常補(bǔ)灌，但由于小麥不同處理收獲時(shí)土壤水分的差異，導(dǎo)致了玉米生長期間土壤水分的差異。2014年玉米收獲時(shí)，小麥春季0水和0水覆蓋處理0～120 cm土層含水量比小麥春季1水和1水覆蓋處理高40～60 mm；2015年高30 mm；但水分處理相同條件下，覆蓋與不覆蓋間沒有明顯差異，這也為秸稈覆蓋和水分管理相結(jié)合條件下如何提高周年土壤水分利用效率提供了科學(xué)依據(jù)。

根據(jù)研究區(qū)域小麥、玉米生育期間多年平均降水量，小麥生長期間平均228.1 mm，玉米生長期間平均297.6 mm(根據(jù)當(dāng)?shù)?0年降水資料計(jì)算)，試驗(yàn)期間的降水偏少(表1)，并且2014年小麥拔節(jié)至開花灌漿期間，遭遇了低溫寡照，再加上合適的降水分布，千粒重較常年偏高，因此產(chǎn)量較高，而2015年基本接近于常年水平。2014年不同水分處理間小麥產(chǎn)量差異顯著，而2015年差異不顯著，可能與拔節(jié)期以后，小麥生育期間的降水增多，出現(xiàn)了超補(bǔ)償效應(yīng)[49-50]，使本來處在缺水狀態(tài)的0水處理有效的利用了土壤儲(chǔ)存的降水，提高了降水的有效利用。因此，由于不同降水和溫度年型，秸稈覆蓋小麥后表現(xiàn)出了不同的產(chǎn)量效應(yīng)和土壤水分含量的差異。

另外，本研究是針對(duì)海河平原小麥-玉米生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行的研究，在以后的研究中還應(yīng)加強(qiáng)秸稈覆蓋小麥后不同降水和溫度年型條件下影響產(chǎn)量和水分利用效率的相關(guān)機(jī)理和機(jī)制研究，以及秸稈覆蓋玉米的田間效應(yīng)，為本區(qū)域?qū)崿F(xiàn)小麥-玉米種植制度秸稈覆蓋節(jié)水增產(chǎn)提供科學(xué)技術(shù)依據(jù)。

4 結(jié) 論

研究結(jié)果表明，秸稈覆蓋導(dǎo)致拔節(jié)期后土壤溫度回升緩慢，小麥地上部植株生長相對(duì)減緩，葉面積指數(shù)和地上部生物量積累減少。覆蓋后有效穗數(shù)減少，兩年間覆蓋產(chǎn)量都低于不覆蓋處理，但差異不顯著；2014年春季灌溉與不灌溉處理間產(chǎn)量差異顯著，而2015年差異不顯著。春季無論灌溉與否，秸稈覆蓋在一定程度上降低了表層土壤水分蒸發(fā)，有一定的保墑效果。在水分有限條件下，小麥于需水敏感期進(jìn)行灌溉可顯著提高產(chǎn)量，而結(jié)合秸稈覆蓋后，產(chǎn)量降低不顯著，但耗水量減少。因此，春季灌溉1水結(jié)合秸稈覆蓋是本區(qū)域降低小麥耗水量、保證產(chǎn)量的有效措施。

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