郭 璇，關(guān)小康，溫鵬飛，王同朝*，張 昊，汪順生，仝 浩

（1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)，鄭州 450046；2.華北水利水電大學(xué)，鄭州 450046）

不同種植模式和灌溉方式對(duì)麥棉產(chǎn)量、品質(zhì)及經(jīng)濟(jì)效益的影響

郭 璇1，關(guān)小康1，溫鵬飛1，王同朝1*，張 昊2，汪順生2，仝 浩2

（1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)，鄭州 450046；2.華北水利水電大學(xué)，鄭州 450046）

【目的】揭示種植模式和灌溉方式對(duì)冬小麥和夏棉花（以下簡(jiǎn)稱麥棉）產(chǎn)量、品質(zhì)及綜合經(jīng)濟(jì)效益的影響，為黃河流域麥棉兩熟區(qū)的種植模式和灌溉方式的科學(xué)制定提供理論依據(jù)?！痉椒ā炕诹褏^(qū)設(shè)計(jì)開(kāi)展大田試驗(yàn)，將麥棉種植模式設(shè)定為主區(qū)，主區(qū)包含麥棉套種和麥后移栽2個(gè)水平，副區(qū)為灌溉方式，包含畦灌、微噴帶灌溉和地表滴灌3個(gè)水平，共6個(gè)處理?！窘Y(jié)果】相比麥棉套種模式，麥后移栽模式能夠提升冬小麥葉面積指數(shù)（LAI）和產(chǎn)量，提高冬小麥凈收入；雖然麥后移栽模式下的棉花籽棉產(chǎn)量降低了5.64%，但麥棉合計(jì)凈收入比麥棉套種模式提高了8.64%。相比畦灌和微噴帶灌溉，地表滴灌能夠顯著提高麥棉株高、LAI、產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益，地表滴灌條件下的麥棉合計(jì)凈收入比畦灌、微噴帶灌溉分別提高36.01%和10.10%。麥后移栽和地表滴灌組合下的麥棉合計(jì)凈收入最高，麥棉合計(jì)凈收入最高達(dá)到15 924.9元/hm2。【結(jié)論】麥后移栽和地表滴灌分別是適宜于黃河流域麥棉兩熟區(qū)的最佳種植模式與灌溉方式。

麥棉套種；麥后移栽；畦灌；微噴帶灌溉；地表滴灌；凈收入

0 引 言

【研究意義】黃河流域是我國(guó)糧食主產(chǎn)區(qū)，也是我國(guó)三大棉區(qū)之一。近年來(lái)，黃河流域耕地資源日益緊缺、水資源短缺日益嚴(yán)峻[1]。該地區(qū)棉花傳統(tǒng)種植模式為麥棉套種模式，該模式不僅影響了前茬冬小麥產(chǎn)量，而且冬小麥?zhǔn)斋@時(shí)棉苗受損嚴(yán)重，不利于提升麥棉機(jī)械化生產(chǎn)水平[2-3]。該地區(qū)應(yīng)用最廣泛的灌溉方式是地面灌溉，造成常年水資源浪費(fèi)嚴(yán)重、灌溉水利用效率低[4-5]。因此，探究不同種植模式和灌溉方式對(duì)麥棉產(chǎn)量、品質(zhì)及經(jīng)濟(jì)效益的影響，確定適宜于黃河流域麥棉兩熟區(qū)的種植模式和灌溉方式，對(duì)于提高黃河流域農(nóng)業(yè)水土資源利用效率、保障糧棉安全具有重要意義。

【研究進(jìn)展】黃河流域麥棉種植模式通常有春棉單作、麥棉套種、麥后移栽、麥后直播等模式，該地區(qū)麥棉種植存在“一熟有余，兩熟不足”的現(xiàn)狀[3,6]。以上種植模式中，春棉單作模式的復(fù)種指數(shù)最低，經(jīng)濟(jì)效益最低[6-7]。受黃河流域棉區(qū)有效積溫的限制，麥后直播種植模式下的后茬棉花產(chǎn)量較低，經(jīng)濟(jì)效益也較低，該模式在長(zhǎng)江流域棉區(qū)較為常見(jiàn)[8]。沈天垚等[9]從棉仁脂肪及蛋白質(zhì)代謝角度出發(fā)，研究單作棉、麥套移栽棉、麥后移栽棉和麥后直播棉等種植模式對(duì)棉花生長(zhǎng)的影響，得出選用麥套移栽方式可以在穩(wěn)定我國(guó)麥棉兩熟棉區(qū)棉花產(chǎn)量和品質(zhì)的基礎(chǔ)上提高棉籽品質(zhì)。張思平等[10]對(duì)比分析了棉麥套種及麥棉單種種植模式下的作物根系生長(zhǎng)情況，得出單種棉花根系相比套種棉花根系生長(zhǎng)更旺，但其群體根系粗細(xì)均勻性較套種棉花略低。以往研究表明，滴灌、微噴灌、滲灌等節(jié)水灌溉方式可降低15%～70%的灌溉用水量，大幅度提高灌溉水利用效率，同時(shí)不會(huì)降低作物產(chǎn)量，甚至還能起到增產(chǎn)效果[11-12]。李東偉等[13]研究表明，地表滴灌具有灌溉均勻度高、灌溉水利用率高等特點(diǎn)，適用于多種土壤和地形條件。此外，相比于地表滴灌，微噴帶灌溉具有成本低、抗堵塞性能好、安裝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)也在黃河流域棉區(qū)逐步推廣[14]。Zhang等[4]對(duì)比了地表滴灌、微噴帶灌溉及傳統(tǒng)畦灌條件下的麥后移栽棉經(jīng)濟(jì)效益；結(jié)果表明，相比于傳統(tǒng)畦灌和微噴帶灌溉，地表滴灌能提高棉花產(chǎn)量和品質(zhì)，同時(shí)凈利潤(rùn)也比其他2種灌溉方式更高。皺宇鋒等[15]對(duì)比了畦灌、溝灌和滴灌3種不同灌溉方式下糧食作物的耗水特性、產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益，建議將滴灌中水處理作為替代傳統(tǒng)畦灌的最佳灌溉方案。

【切入點(diǎn)】以往對(duì)麥棉種植模式和灌溉方式的研究大多從田間環(huán)境、作物生長(zhǎng)和生理特性等角度出發(fā)，且主要集中在種植模式和灌溉方式對(duì)冬小麥或夏棉花單一作物的影響，較少涉及對(duì)麥棉連作體系綜合經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)注。因此，有必要對(duì)不同種植模式和灌溉方式下麥棉連作體系綜合經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行系統(tǒng)研究?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】本研究通過(guò)采用麥棉套種和麥后移栽2種種植模式，畦灌、微噴帶灌溉和地表滴灌3種灌溉方式，探究不同種植模式和灌溉方式對(duì)冬小麥與夏棉花的產(chǎn)量、品質(zhì)和綜合經(jīng)濟(jì)效益的影響，提出適宜于黃河流域麥棉兩熟區(qū)的科學(xué)種植模式和灌溉方式。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

本試驗(yàn)于2018—2020年在華北水利水電大學(xué)農(nóng)業(yè)高效用水試驗(yàn)場(chǎng)內(nèi)開(kāi)展，試驗(yàn)場(chǎng)位于河南省鄭州市（34°50′N，113°48′E，海拔110.4 m）。該區(qū)屬暖溫帶亞濕潤(rùn)季風(fēng)性氣候區(qū)，年平均氣溫為15.6 ℃，年平均降水量為542.2 mm，年平均無(wú)霜期為209 d，年平均日照時(shí)間為1 869.7 h。試驗(yàn)地土壤為沙壤土，土壤體積質(zhì)量為1.35 g/cm3，田間持水率為32.4%，地下水埋深大于5 m。表1為試驗(yàn)地0～100 cm土層的土壤養(yǎng)分狀況。圖1為試驗(yàn)期內(nèi)降水和ET0變化。

表1 試驗(yàn)地土壤基本肥力參數(shù)Table 1 Parameters of soil basic fertility in the experimental field

圖1 2018—2020年麥棉生長(zhǎng)期內(nèi)降水和ET0變化Fig.1 Variations of precipitation and ET0 during the growth period of winter wheat and summer cotton from 2018 to 2020

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用裂區(qū)設(shè)計(jì)開(kāi)展大田試驗(yàn)，為便于麥棉種植和管理，將麥棉種植模式設(shè)定為主區(qū)，主區(qū)包含麥棉套種和麥后移栽2個(gè)水平；副區(qū)為灌溉方式，包含畦灌、微噴帶灌溉和地表滴灌3個(gè)水平，故本試驗(yàn)共計(jì)6個(gè)處理，每個(gè)處理重復(fù)3次，共計(jì)18個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)面積為32 m2（8 m×4 m），各小區(qū)之間設(shè)有0.5 m寬隔離帶。不同處理詳見(jiàn)表2。

在種植模式方面，麥棉套種模式采用“三一式”種植模式，即在冬小麥播種時(shí)預(yù)留棉行，每3行冬小麥套種1行夏棉花，冬小麥行間距為15 cm，麥棉間距為20 cm。夏棉花于5月1日采用播種機(jī)南北向直接播種在預(yù)留棉行中，夏棉花出苗后由人工定苗，苗間距為20 cm。麥后移栽模式下的冬小麥播種時(shí)不預(yù)留棉行，冬小麥采用等行距種植，行間距為15 cm；夏棉花采用溫室育苗、大田移栽方式，夏棉花于5月1日在育苗溫室播種育苗，在冬小麥?zhǔn)斋@后采用移栽機(jī)南北向等行距移栽到大田，移栽棉行間距及苗間距分別為70 cm和20 cm。

在灌溉方式方面，采用畦灌、微噴帶灌溉和地表滴灌，前茬冬小麥和后茬夏棉花灌溉方式相同，不同灌溉方式技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表3。采用土壤水分下限控制灌溉時(shí)間，當(dāng)冬小麥和夏棉花根系活動(dòng)層內(nèi)土壤含水率下降到田間持水率的70%±2%時(shí)開(kāi)始灌溉，使用水表監(jiān)測(cè)灌水量。不同處理間施肥、施藥等農(nóng)藝措施均保持一致。

1.3 測(cè)量指標(biāo)與方法

1.3.1 株高和葉面積指數(shù)（LAI）

冬小麥：在冬小麥返青后（3月中旬），每隔7～10 d進(jìn)行1次測(cè)定。選取每個(gè)小區(qū)具有代表性的20 cm麥行樣段作為測(cè)量樣本，再在其中隨機(jī)選定10株小麥測(cè)定其株高和LAI。株高采用精度為0.1 cm的直尺測(cè)量，LAI采用葉面積儀測(cè)定。

夏棉花：在棉花定苗后，每隔7～10 d進(jìn)行1次測(cè)定，選取每個(gè)小區(qū)具有代表性的5株棉花作為樣本測(cè)定株高和LAI。株高采用精度為0.1 cm的直尺測(cè)量，LAI采用葉面積儀測(cè)定。

表2 2018—2020年試驗(yàn)不同處理措施Table 2 Specific measures for different treatment from 2018 to 2020

1.3.2 產(chǎn)量指標(biāo)

冬小麥：在每個(gè)小區(qū)內(nèi)隨機(jī)選取代表性的4 m2取樣區(qū)測(cè)定產(chǎn)量。同時(shí)在試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)隨機(jī)選取代表性的1 m長(zhǎng)的小麥行，測(cè)定樣本段內(nèi)的麥穗數(shù)。在每個(gè)處理中隨機(jī)選取有代表性的9株冬小麥開(kāi)展考種測(cè)定，記錄冬小麥千粒質(zhì)量和穗粒數(shù)。

夏棉花：在每個(gè)小區(qū)內(nèi)隨機(jī)選取有代表性的4 m2取樣區(qū)測(cè)定產(chǎn)量。手工采摘的籽棉經(jīng)自然風(fēng)干后測(cè)定籽棉產(chǎn)量，軋花后測(cè)定皮棉產(chǎn)量，進(jìn)而計(jì)算出衣分值。每個(gè)處理中隨機(jī)選取代表性的6株棉花測(cè)定單株成鈴數(shù)，同時(shí)采用電子天平（精度為0.01 g）測(cè)定單鈴質(zhì)量。

1.3.3 品質(zhì)指標(biāo)

冬小麥：冬小麥籽粒出粉率由德國(guó)Brabender公司880101.003型試驗(yàn)?zāi)シ蹤C(jī)測(cè)定；粗蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)半微量凱氏定氮法測(cè)定；濕面筋質(zhì)量分?jǐn)?shù)采用Perten面筋儀測(cè)定；沉降值采用BAU-A沉降值儀測(cè)定。

夏棉花：在每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)隨機(jī)選出20 g皮棉測(cè)定纖維品質(zhì)，指標(biāo)包括馬克隆值、斷裂比長(zhǎng)度、整齊度指數(shù)、伸長(zhǎng)率和纖維長(zhǎng)度。棉花品質(zhì)指標(biāo)以HVICC（High Volume Instrument Calibration Cotton）為標(biāo)準(zhǔn)。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

采用SPSS 21.0進(jìn)行雙因素方差分析（ANOVA）。在5%概率水平下，使用最小顯著差異法（LSD）對(duì)平均值進(jìn)行比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理下麥棉生長(zhǎng)狀況分析

不同種植模式和灌溉方式下冬小麥和夏棉花株高、LAI動(dòng)態(tài)變化如圖2和圖3所示。不同處理下冬小麥和夏棉花的株高變化趨勢(shì)一致，符合logistic生長(zhǎng)曲線。冬小麥株高在返青期前增長(zhǎng)緩慢，在返青期后迅速增大，在開(kāi)花灌漿期（5月上旬）達(dá)到最大；夏棉花株高在蕾期快速增長(zhǎng)，花鈴中后期（8月中下旬）達(dá)到最大。不同處理下冬小麥和夏棉花的LAI變化趨勢(shì)一致，呈先增大后減小的趨勢(shì)。冬小麥LAI在孕穗期（4月下旬）達(dá)到最大，夏棉花LAI在花鈴期（8月中上旬）達(dá)到最大。

圖2 2018—2019麥棉株高、LAI動(dòng)態(tài)變化Fig.2 Dynamic change of plant height and leaf area index (LAI) of wheat and cotton during the 2018—2019 growing season

圖3 2019—2020麥棉株高、LAI動(dòng)態(tài)變化Fig.3 Dynamic change of plant height and leaf area index (LAI) of wheat and cotton during the 2019—2020 growing season

麥棉套種模式下的冬小麥LAI相比麥后移栽模式降低10.28%；麥棉套種模式下夏棉花的株高、LAI較麥后移栽模式分別提高4.19%和6.34%。相比畦灌和微噴帶灌溉，地表滴灌能夠提高冬小麥和夏棉花的株高和LAI；冬小麥株高在地表滴灌條件下比畦灌和微噴帶灌溉條件下分別提高了12.04%和3.42%，LAI分別提高了13.66%和7.07%；夏棉花株高在地表滴灌條件下比畦灌和微噴帶灌溉條件分別提高了20.41%和11.36%，LAI分別提高了28.99%和13.00%。

2.2 不同處理下麥棉產(chǎn)量

不同種植模式和灌溉方式對(duì)冬小麥和夏棉花產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成的影響如表4所示。相比麥棉套種模式，麥后移栽模式下冬小麥產(chǎn)量提升18.36%。不同種植模式對(duì)冬小麥穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量沒(méi)有顯著影響。相比麥棉套種模式，麥后移栽模式下夏棉花的單株成鈴數(shù)和籽棉產(chǎn)量分別降低了9.14%和5.64%。不同種植模式對(duì)夏棉花的單鈴質(zhì)量和衣分率沒(méi)有顯著影響。

不同灌溉方式下的冬小麥和夏棉花產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成存在顯著差異。地表滴灌能夠顯著提高冬小麥有效穗數(shù)、千粒質(zhì)量和產(chǎn)量，提高夏棉花單株成鈴數(shù)、單鈴質(zhì)量和籽棉產(chǎn)量。不同灌溉方式對(duì)冬小麥穗粒數(shù)和夏棉花衣分率影響不顯著。地表滴灌下的冬小麥產(chǎn)量相比畦灌和微噴帶灌溉分別提高28.68%和12.88%，夏棉花籽棉產(chǎn)量分別提高了26.42%和7.79%。

表4 不同種植模式和灌溉方式下冬小麥和夏棉花產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成Table 4 Effects of different planting patterns and irrigation methods on yield and yield composition of winter wheat and summer cotton

注 表中不同小寫(xiě)字母表示所有處理同一列數(shù)值差異顯著（Plt;0.05），下同。

2.3 不同處理下麥棉品質(zhì)

不同種植模式和灌溉方式對(duì)冬小麥和夏棉花品質(zhì)影響如表5所示。不同種植模式對(duì)冬小麥和夏棉花品質(zhì)無(wú)顯著影響。相比畦灌和微噴帶灌溉，地表滴灌能顯著提高冬小麥出粉率和粗蛋白質(zhì)量，提高夏棉花纖維長(zhǎng)度。不同灌溉方式對(duì)冬小麥濕面筋量和沉降值影響不顯著，對(duì)夏棉花纖維整齊度、纖維強(qiáng)度和馬克隆值也無(wú)顯著影響。

2.4 不同處理下麥棉經(jīng)濟(jì)效益

不同種植模式和灌溉方式對(duì)冬小麥和夏棉花經(jīng)濟(jì)效益的影響如表6所示。麥后移栽模式下地表滴灌的冬小麥和夏棉花合計(jì)凈收入最高，為15 924.9元/hm2。麥后移栽模式下冬小麥的產(chǎn)值比麥棉套種模式下提高18.36%，凈收入是麥棉套種模式下的3.80倍；麥后移栽模式下夏棉花的產(chǎn)值比麥棉套種模式降低5.64%，凈收入比麥棉套種模式降低10.59%。麥后移栽模式下的合計(jì)凈收入比麥棉套種模式下提高8.64%。

地表滴灌條件下冬小麥產(chǎn)值比畦灌、微噴帶灌溉分別提高28.68%和12.88%，凈收入分別提高45.64%和30.72%；地表滴灌條件下夏棉花的產(chǎn)值比畦灌、微噴帶灌溉分別提高26.42%和7.79%，凈收入分別提高34.27%和6.80%。綜合考慮冬小麥和夏棉花，地表滴灌條件下的合計(jì)凈收入比畦灌、微噴帶灌溉條件下分別提高36.01%和10.10%。

表5 不同種植模式和灌溉方式下冬小麥和夏棉花品質(zhì)Table 5 Effects of different planting patterns and irrigation methods on the quality of winter wheat and summer cotton

表6 不同種植模式和灌溉方式下冬小麥和夏棉花經(jīng)濟(jì)效益Table 6 Effects of different planting patterns and irrigation methods on the economic benefits of winter wheat and summer cotton

3 討 論

種植模式對(duì)冬小麥株高影響較小，但對(duì)冬小麥LAI影響較大，麥后移栽模式能夠提高冬小麥LAI，主要是因?yàn)辂満笠圃阅Ｊ较虑安缍←湶シN時(shí)無(wú)須預(yù)留棉行，冬小麥種植密度高，進(jìn)而導(dǎo)致冬小麥LAI高。對(duì)于夏棉花，麥后移栽模式下夏棉花的株高和LAI要比麥棉套種模式下低，這主要是由于棉苗在大田移栽后需要7 d左右的緩苗期，緩苗期受損棉苗根系水肥吸收率較低，導(dǎo)致棉株生長(zhǎng)緩慢[10,16]。相比于麥棉套種模式，麥后移栽模式不會(huì)出現(xiàn)冬小麥對(duì)棉苗遮光及水肥競(jìng)爭(zhēng)等不利影響，且棉苗移栽大田后活苗率高、補(bǔ)苗率低，進(jìn)而棉苗長(zhǎng)勢(shì)更整齊，故麥后移栽模式下棉花的株高和LAI標(biāo)準(zhǔn)偏差小[17-18]。綜上，2個(gè)種植模式對(duì)夏棉花株高、LAI的影響各有利弊。相比于畦灌和微噴帶灌溉，地表滴灌能夠顯著提高麥棉株高、LAI，這主要是由于地表滴灌灌水定額小且灌溉頻率高，能改善土壤透氣性且使土壤含水率保持在適宜水平，進(jìn)而促進(jìn)作物根系生長(zhǎng)和水肥吸收[19-20]。

相比麥棉套種模式，麥后移栽模式能夠顯著提升冬小麥有效穗數(shù)和產(chǎn)量；這主要是因?yàn)辂満笠圃阅Ｊ较虑安缍←湶シN時(shí)無(wú)須預(yù)留棉行，能夠大幅提升冬小麥的種植面積，進(jìn)而提升冬小麥的產(chǎn)量[3,21]。相比于麥后移栽模式，麥棉套種模式能夠提升夏棉花5.64%籽棉產(chǎn)量；這主要是因?yàn)?種種植模式下夏棉花生長(zhǎng)時(shí)間雖然相同，但麥后移栽模式下夏棉花存在緩苗期，導(dǎo)致其株高、LAI等營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)不如直播棉好，最終使麥后移栽棉產(chǎn)量降低[22]。在灌溉方式方面，相比于畦灌和微噴帶灌溉，地表滴灌能夠顯著提高麥棉產(chǎn)量；這主要是因?yàn)榈乇淼喂嗨世寐矢?，有利于麥棉生長(zhǎng)發(fā)育，最終顯著提升麥棉產(chǎn)量[4]。不同種植模式和灌溉方式對(duì)麥棉品質(zhì)無(wú)顯著性影響，這主要是因?yàn)辂溍奁焚|(zhì)主要受氣候和遺傳因素的影響，種植模式和灌溉方式對(duì)麥棉品質(zhì)影響有限[23]。唐淑榮[24]研究表明，高于10 ℃的有效積溫是影響棉花中熟品種纖維品質(zhì)最主要因素，氣象因子影響纖維長(zhǎng)度和馬克隆值順序?yàn)椋河行Хe溫、降水量和日照時(shí)間。由于受黃河流域棉區(qū)光熱條件的限制，依據(jù)馬克隆值來(lái)分級(jí)，不同處理?xiàng)l件下夏棉花品質(zhì)均處于B2等級(jí)[3,25]。

麥后移栽模式下冬小麥和夏棉花合計(jì)凈收入比麥棉套種模式下高，這主要是因?yàn)辂満笠圃阅Ｊ侥軌虼蠓嵘←湹膬羰杖?。雖然，麥后移栽模式需要進(jìn)行溫室育苗環(huán)節(jié)，這將在一定程度上增加種植材料費(fèi)成本，但麥后移栽模式有利于提升麥棉種植機(jī)械化水平，減少勞動(dòng)力支出，能夠大幅降低麥棉生產(chǎn)人工和機(jī)械費(fèi)成本，故麥后移栽模式下麥棉生產(chǎn)成本（材料費(fèi)、人工和機(jī)械費(fèi)）比麥棉套種模式下低[26]。近幾年，隨著我國(guó)工業(yè)化育苗技術(shù)和機(jī)械化移栽技術(shù)的發(fā)展，麥后移栽模式下材料費(fèi)、人工和機(jī)械費(fèi)成本將會(huì)進(jìn)一步降低，麥后移栽模式下麥棉經(jīng)濟(jì)效益將更加顯著[27]。不同灌溉方式方面，與畦灌和微噴帶灌溉相比，地表滴灌條件下冬小麥和夏棉花合計(jì)凈收入最高；盡管地表滴灌條件下的材料費(fèi)最高，但地表滴灌操作自動(dòng)化更強(qiáng)，不像畦灌需要額外的勞動(dòng)力和機(jī)械投入用于灌溉管理和土地平整，故地表滴灌條件下人工和機(jī)械費(fèi)較低[4]；同時(shí)地表滴灌條件下水肥利用率高，能夠大幅提高麥棉產(chǎn)量，故地表滴灌條件下麥棉合計(jì)凈收入最高[28-29]。

4 結(jié) 論

相比麥棉套種模式，麥后移栽模式能夠提升冬小麥LAI和產(chǎn)量，大幅提高冬小麥凈收入，雖然夏棉花凈收入略有降低，但麥后移栽模式下麥棉合計(jì)凈收入較高。

相比于畦灌和微噴帶灌溉，地表滴灌能夠顯著提高麥棉株高、LAI、產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益。

地表滴灌和麥后移栽組合下的麥棉綜合經(jīng)濟(jì)效益最高，麥棉最高合計(jì)凈收入為15 924.9元/hm2，故麥后移栽和地表滴灌分別是適宜于黃河流域棉區(qū)的麥棉種植模式和灌溉方式。

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Effect of Irrigation and Planting Patterns on Yield, Quality and Economic Return of Winter Wheat-cotton Cropping System

GUO Xuan1, GUAN Xiaokang1, WEN Pengfei1, WANG Tongchao1*, ZHANG Hao2, WANG Shunsheng2, TONG Hao2

(1. Henan Agricultural University, Zhengzhou 450046, China; 2.North China University of Water Resources and Hydropower, Zhengzhou 450046, China)

【Objective】Winter wheat-cotton rotation is a common cultivation in Yellow River Basin in China, but they have an overlapped growing period. How to plant the cotton to make most of above- and below-ground resources is an issue that is not well understood. This paper aims to investigate how planting and irrigation combine to modulate growth, yields, quality and economic return of the two crops.【Method】The experiment was conducted in a field, with the cotton either directly drilled before the wheat was harvested or transplanted from a seedling bed after wheat harvest. We compared three irrigations: border irrigation, micro-sprinkling hose irrigation and surface drip irrigation. 【Result】Transplantationimproved leaf area index () and yield of the winter wheat, as well as the net income of winter wheat compared with directly drilling, despite a 5.64% reduction in cotton yield; overall, its total net income was 8.64% higher than the directly drilling. Compared with border irrigation and micro-sprinkling hose irrigation, surface drip irrigation significantly improved the plant height,, yield and economic return of the two crops. The total net income of surface drip irrigation was 36.01% and 10.10% higher than that of border irrigation and micro-sprinkling hose irrigation, respectively. Transplantation combined with surface drip irrigation gave the highest net income at 15 924.9 yuan/hm2.【Conclusion】Transplanting cotton seedling after harvesting the winter wheat combined with surface drip irrigation reduces their competition for resources and is therefore optimal for wheat-cotton rotation in the Yellow River Basin.

wheat cotton interplanting; transplanting cotton after wheat harvest;border irrigation; micro-sprinkling hose irrigation;surface drip irrigation; net profit

S278

A

10.13522/j.cnki.ggps.2022310

郭璇, 關(guān)小康, 溫鵬飛, 等. 不同種植模式和灌溉方式對(duì)麥棉產(chǎn)量、品質(zhì)及經(jīng)濟(jì)效益的影響[J]. 灌溉排水學(xué)報(bào), 2023,42(1): 39-46, 53.

GUO Xuan, GUAN Xiaokang, WEN Pengfei, et al. Effect of Irrigation and Planting Patterns on Yield, Quality and Economic Return of Winter Wheat-cotton Cropping System[J]. Journal of Irrigation and Drainage, 2023, 42(1): 39-46, 53.

1672 - 3317（2023）01 - 0039 - 09

2022-06-07

農(nóng)業(yè)農(nóng)村部作物需水與調(diào)控重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放課題（FIRI2021-010402）；國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（52079051，51779093）

郭璇（1993-），女。碩士研究生，主要從事作物水分生理與高效用水研究。E-mail: 731424051@qq.com

王同朝（1964-），男。教授，主要從事作物水分高效利用研究。E-mail: wtcwrn@126.com

責(zé)任編輯：韓 洋