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        全生物降解地膜覆蓋對旱地土壤水分狀況及春小麥產(chǎn)量和水分利用效率的影響

        2020-11-27 13:23:10馬明生郭賢仕柳燕蘭
        作物學(xué)報 2020年12期
        關(guān)鍵詞:貯水量春小麥年份

        馬明生 郭賢仕 柳燕蘭

        全生物降解地膜覆蓋對旱地土壤水分狀況及春小麥產(chǎn)量和水分利用效率的影響

        馬明生 郭賢仕*柳燕蘭

        甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院旱地農(nóng)業(yè)研究所/ 甘肅省旱作區(qū)水資源高效利用重點實驗室, 甘肅蘭州 730070

        為探明西北黃土高原半干旱區(qū)全生物降解地膜覆蓋種植的生態(tài)學(xué)效應(yīng)及對春小麥生產(chǎn)的影響, 尋求綠色、高效、可持續(xù)的覆蓋種植方式, 以傳統(tǒng)裸地穴播(CK)為對照, 于2015—2018年系統(tǒng)研究了全生物降解地膜全膜覆土穴播(BM)與普通聚乙烯地膜全膜覆土穴播(PM)的土壤水分效應(yīng)、休閑效率及其對春小麥產(chǎn)量和水分利用效率的影響。結(jié)果表明: BM和PM均顯著提高了春小麥各生育時期0~200 cm土層貯水量和農(nóng)田休閑效率, BM與PM差異不顯著。2015—2018年BM貯水量分別較CK增加了9.5、14.2、25.0和39.0 mm, 定位連作4年收獲時, 0~200 cm土層PM、BM、CK貯水量分別為347.5、345.5和320.0 mm。BM和PM降雨休閑效率分別較CK提高39.63%和43.98%。BM在小麥出苗率、有效穗數(shù)與成穗率方面與PM基本相當(dāng), 顯著高于CK。旱年BM出苗數(shù)量較CK提高15.87%, 有效穗數(shù)除2015年外, 其余年份平均提高14.70%, 成穗率4年平均提高3.08%。BM在干物質(zhì)積累總量與PM基本相同的情況下, 花前干物質(zhì)積累量略低于PM, 但提高了花后干物質(zhì)積累量, 這更有助于籽粒灌漿和產(chǎn)量形成, 二者各生育時期干物質(zhì)積累量均顯著高于CK。PM、BM、CK 4年平均耗水量分別為287.46、289.76和276.06 mm, BM較PM增加了棵間蒸發(fā)耗水。BM和PM 4年分別平均較CK增產(chǎn)48.07%和54.95%, 水分利用效率提高了46.08%和56.07%, BM與PM差異不顯著。全生物降解地膜在土壤水分效應(yīng)、小麥產(chǎn)量效應(yīng)方面與PE地膜無顯著差異, 可應(yīng)用于旱地春小麥全膜覆土穴播栽培技術(shù)中, 為旱地小麥綠色高效生產(chǎn)提供技術(shù)支撐。

        全生物降解地膜; 旱地春小麥; 水分效應(yīng); 產(chǎn)量; 水分利用效率

        春小麥?zhǔn)俏鞅秉S土高原旱作區(qū)重要的口糧作物, 而降水少、蒸發(fā)強、季節(jié)分布不均嚴(yán)重影響該區(qū)域春小麥豐產(chǎn), 尤其是自然降水與春小麥需水供需錯位所致的季節(jié)性干旱是限制春小麥穩(wěn)產(chǎn)、增產(chǎn)的主要原因[1-2]。筆者對甘肅中部半干旱地區(qū)1990—2018年期間的降雨量和年平均氣溫分析結(jié)果顯示, 35年間該區(qū)域降雨量基本穩(wěn)定, 略有增加,年際變率1.1%~42.5%、變幅261.8~580.7 mm, 7月至9月降雨占比51.1%; 春小麥播種期降雨量平均僅14.4 mm, 且年際變率0.6%~156.1%, 春旱所致的播種難現(xiàn)象時有發(fā)生; 春小麥抽穗—揚花期平均降雨量50.4 mm, 年際變率0.6%~78.3%, 嚴(yán)重影響春小麥揚花授粉和產(chǎn)量形成; 近10年年平均氣溫升高了0.2℃, 致使農(nóng)田蒸散量增加, 作物受旱風(fēng)險加大。

        因此, 覆蓋栽培是實現(xiàn)該區(qū)域旱地作物高效用水的核心技術(shù)[3-4]。大量研究表明, 地膜覆蓋可改善耕層土壤水熱狀況, 實現(xiàn)有限降水跨季節(jié)利用, 并能有效減輕干旱和春季低溫對作物生長的危害, 顯著提高作物產(chǎn)量和降水利用率[5-7]。全膜覆土穴播是在常規(guī)地膜覆蓋基礎(chǔ)上形成的集全地面平鋪地膜、膜上覆土、機械穴播等為一體的旱作小麥栽培技術(shù), 解決了苗孔錯位問題, 集雨抑蒸、增溫保墑、防除雜草效果顯著, 可使旱地春小麥增產(chǎn)40%以上, 近年來在西北旱作區(qū)得到了大面積應(yīng)用[8-10]。

        然而, 地膜覆蓋技術(shù)在大幅度提高農(nóng)作物產(chǎn)量的同時也造成了一系列土壤危害[11-13], 由此引發(fā)的廢舊地膜殘留污染問題日漸突出, 嚴(yán)重影響了旱地小麥覆蓋栽培技術(shù)的進一步發(fā)展。而全生物降解地膜的開發(fā)應(yīng)用為解決殘膜污染問題提供了新的途徑, 它是以PBAT (聚己二酸對苯二甲酸丁二醇酯)、PLA (聚乳酸)、PBS (聚丁二酸丁二醇酯)等聚酯類物質(zhì)為原料制成的地膜, 在一段時間內(nèi)可通過微生物作用完全降解為二氧化碳和水, 能做到完全降解及無污染物殘留, 并且具有優(yōu)異的物理性能、加工性能和抗老化性能, 被認為是可替代常規(guī)PE地膜的新型覆蓋材料[13-14]。目前, 國內(nèi)外學(xué)者就降解地膜降解特性以及在玉米、棉花、蔬菜等作物中的應(yīng)用效果進行了大量研究工作, 發(fā)現(xiàn)降解地膜綜合性能因材料組成、誘導(dǎo)期設(shè)計、覆蓋方式、作物類型、應(yīng)用區(qū)域等的差異而表現(xiàn)不同[15-20]。本研究在全膜覆土穴播栽培模式下, 系統(tǒng)比較分析全生物降解地膜與聚乙烯地膜(PE膜)的土壤水分效應(yīng)、休閑效率、以及對旱地春小麥生長發(fā)育和產(chǎn)量的影響, 以此明確全生物降解地膜應(yīng)用于旱地春小麥全膜覆土穴播栽培的可行性, 為旱地綠色、高效覆蓋栽培技術(shù)創(chuàng)新和黃土高原旱作農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

        1 材料與方法

        1.1 試驗地概況

        試驗于2015—2018年在甘肅省安定區(qū)團結(jié)鎮(zhèn)甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院定西旱作農(nóng)業(yè)試驗站(農(nóng)業(yè)部西北黃土高原地區(qū)作物栽培科學(xué)觀測實驗站/國家土壤質(zhì)量安定觀測實驗站)進行, 定位試驗4年。試驗區(qū)地處隴中黃土高原丘陵溝壑區(qū), 海拔1970 m, 年均氣溫6.2℃, 年日照時數(shù)2500 h, ≥10℃積溫2075.1℃, 無霜期140 d, 多年平均降雨量415 mm, 蒸發(fā)量1500 mm, 為典型旱地雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)。試驗區(qū)土壤為黃綿土, 肥力中等, 0~30 cm土層平均容重1.25 g cm–3, 永久凋萎系數(shù)7.2%。春小麥生育期多年平均降雨量201 mm, 2015全年降雨量346.0 mm, 春小麥生育期降雨量205.8 mm (平水年); 2016全年降雨量299.3 mm, 春小麥生育期降雨量165.8 mm (欠水年); 2017全年降雨量418.4 mm, 春小麥生育期降雨量142.6 mm (欠水年); 2018全年降雨量533.3 mm, 春小麥生育期降雨量316.6 mm (豐水年)。

        1.2 試驗設(shè)計

        試驗采用隨機區(qū)組設(shè)計, 設(shè)PE地膜全膜覆土穴播(PM)、全生物降解地膜全膜覆土穴播(BM)、無覆蓋裸地穴播(CK) 3個處理, 各處理重復(fù)3次, 共9個小區(qū), 小區(qū)面積47.56 m2(8.2 m × 5.8 m)。試驗所用降解地膜為巴斯夫(中國)有限公司生產(chǎn)的全生物降解地膜, 主要成分為PBAT (聚己二酸對苯二甲酸丁二醇酯), 可完全降解為水和CO2, 在試驗區(qū)域埋設(shè)540 d降解率可達到100%。所述全膜覆土穴播具體為: 小麥播種前用農(nóng)膜進行全地面覆蓋, 膜上再均勻覆一層1 cm左右厚的細綿土, 然后采用穴播機機械播種。當(dāng)年小麥?zhǔn)斋@后休閑期不揭膜以減少水分耗散, 第2年春季播前PM處理揭除舊膜, 整地鋪設(shè)新膜, BM處理直接將未降解徹底的全生物降解地膜翻壓入田, 再鋪設(shè)新膜。

        以春小麥西旱2號為指示品種, 種植行距20 cm,穴距13 cm, 8~10株穴–1, 播種量195 kg hm–2。施肥量為N 150 kg hm–2, P2O590 kg hm–2, 全部于播前整地時基施。2015年3月28日播種, 7月30日收獲; 2016年3月28日播種, 7月20日收獲; 2017年3月27日播種, 7月24日收獲; 2018年3月17日播種, 7月25日收獲。

        1.3 測定項目及方法

        1.3.1 土壤含水量、貯水量和休閑效率測定 每年各小區(qū)在春小麥播前、苗期、拔節(jié)期、開花期、灌漿期、收獲期用烘干稱重法測定0~200 cm土層土壤含水量(%), 每20 cm為一個土樣層, 根據(jù)土壤含水量計算每層土壤貯水量(mm); 休閑效率(%)為農(nóng)田休閑期土壤對自然降水的保蓄率。具體計算公式如下:

        土壤含水量Ws (%) = (土壤鮮質(zhì)量?土壤干質(zhì)量)/土壤干質(zhì)量×100;

        土壤貯水量SWS (mm) = Ws×b×d×10, 式中b為土壤容重(g cm–3), d為土層深度(cm);

        休閑效率FE (%) = (SWSBF+1? SWSHA)/ RF×100, 式中SWSBF+1為當(dāng)季作物播前貯水量, SWSHA為上季作物收后貯水量, RF為休閑期降雨量。

        1.3.2 出苗數(shù)與有效穗數(shù)調(diào)查 小麥苗期每小區(qū)選取1 m2統(tǒng)計出苗數(shù)量, 成熟期每小區(qū)選取1 m2調(diào)查有效穗數(shù), 然后計算成穗率。

        成穗率(%) = 成熟期有效穗數(shù)/出苗數(shù)量×100。

        1.3.3 干物質(zhì)測定 每年于小麥苗期、拔節(jié)期、開花期、灌漿期、成熟期取地上部植株樣品, 每個小區(qū)采集20株, 70℃烘干至恒重, 稱取干物質(zhì)量。

        1.3.4 產(chǎn)量與水分利用效率 成熟期按小區(qū)實收計算小麥籽粒產(chǎn)量, 折合成公頃產(chǎn)量。

        水分利用效率WUE (kg hm–2mm–1) = Y/ET

        耗水量ET (mm) = SWSBF–SWSHA+RG

        式中, Y為小麥單位面積產(chǎn)量(kg hm–2), SWSBF為播前土壤貯水量(mm), SWSHA為收后土壤貯水量(mm), RG為生育期降雨量(mm)。

        1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

        采用Microsoft Excel 2010進行數(shù)據(jù)處理和圖表制作, DPS7.05軟件進行方差分析和LSD多重比較, 圖表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 不同覆蓋方式對小麥出苗情況及有效穗數(shù)的影響

        不同覆蓋方式對春小麥出苗率及成熟期有效穗數(shù)產(chǎn)生影響(表1), 總體表現(xiàn)為PM和BM在出苗率、有效穗數(shù)、成穗率方面顯著優(yōu)于CK, PM與BM差異不顯著, 干旱年份各處理出苗率、有效穗數(shù)、成穗率均有所降低, 降幅為CK>BM>PM。

        休閑期降雨量相對較好的2015和2018年, PM和BM出苗株數(shù)分別較CK增加了7.11%和6.85%, 3個處理差異不顯著; 在休閑期降雨相對較少且春旱嚴(yán)重的2016年和2017年, PM和BM出苗株數(shù)分別較CK增加了16.29%和15.87%, PM和BM與CM差異顯著, 干旱顯著影響了CK出苗率。地膜覆蓋處理顯著提高了小麥有效穗數(shù), 除2015年外, 其余年份均為PM和BM顯著高于CK, 分別較CK增加了15.00%和14.70%; 成穗率變化趨勢與有效穗數(shù)基本一致, 4年期間PM和BM分別較CK提高了3.27%和3.08%。

        表1 不同覆蓋方式對小麥出苗情況及有效穗數(shù)的影響

        PM: 聚乙烯地膜全膜覆土穴播; BM: 全生物降解地膜全膜覆土穴播; CK: 無覆蓋露地穴播。不同小寫字母表示處理間在0.05水平差異顯著。

        PM: whole field soil-polyethylene film mulching with bunch planting; BM: whole field soil-biodegradable film mulching with bunch planting; CK: uncovered and bunch planting. Values followed by different lowercase letters indicate significant difference among treatments at the 0.05 probability level.

        2.2 不同覆蓋方式對小麥干物質(zhì)積累的影響

        由表2可以看出, 地膜覆蓋顯著增加了春小麥群體干物質(zhì)積累量, PM和BM在試驗?zāi)攴莞魃龝r期均顯著高于CK, 且在小麥生育前期表現(xiàn)得更為突出, 地膜覆蓋處理使小麥早生快發(fā), 干物質(zhì)積累量顯著高于CK。除2015年開花期、灌漿期及2018年開花期外, 其余時期PM與BM差異不顯著。干旱年份3個處理各生育時期群體干物質(zhì)積累量均有所降低, 干旱的2016和2017年, PM、BM、CK成熟期群體干物質(zhì)積累量較降雨相對較好的2015年和2018年平均降低了28.88%、28.22%和37.50%, CK群體干物質(zhì)積累量受干旱脅迫影響最大。

        表2 不同覆蓋方式對小麥干物質(zhì)積累量的影響

        處理同表1。不同小寫字母表示處理間在0.05水平差異顯著。

        Treatments described as in Table 1. Different lowercase letters indicate significant difference among treatments at the 0.05 probability level.

        從干物質(zhì)積累過程來看(圖1), 開花前群體干物質(zhì)積累量表現(xiàn)為PM>BM>CK, PM和BM與CK在試驗?zāi)攴菥町愶@著, PM與BM在2015年和2018年差異顯著, 2016年和2017年差異不顯著。花后群體干物質(zhì)積累量表現(xiàn)為BM>PM>CK, PM和BM與CK在試驗?zāi)攴菥町愶@著, PM與BM在2017年差異顯著, 其余年份差異不顯著。由此可見, 全生物降解地膜在成熟期干物質(zhì)積累總量與PE地膜基本相同的情況下, 提高了花后干物質(zhì)積累量。

        2.3 不同覆蓋方式對土壤水分狀況的影響

        2.3.1 不同覆蓋方式0~200 cm土層土壤貯水量動態(tài)變化 圖2顯示, PE地膜全膜覆土穴播(PM)與全生物降解地膜全膜覆土穴播(BM)均顯著提高了春小麥各生育時期0~200 cm土壤貯水量, 為小麥高產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。4年P(guān)M和BM處理0~200 cm土層平均貯水量分別較無覆蓋裸地穴播(CK)增加了23.7 mm和21.5 mm。且隨著年限推移, 地膜覆蓋與CK之間的差異不斷增大, 2015年全生育期0~200 cm土層平均貯水量PM和BM分別較CK增加了13.0 mm和9.5 mm, 2016年為13.4 mm和14.2 mm, 2017年為28.3 mm和25.0 mm, 2018年為42.4 mm和39.0 mm; 而4年中PM與BM之間的差異均相對較小。

        圖1 不同覆蓋方式對小麥花前花后干物質(zhì)積累量的影響

        處理同表1。不同小寫字母表示處理間在0.05水平差異顯著。

        Treatments described as in Table 1. Bars superscripted with different lowercase letters indicate significant difference among treatments at the 0.05 probability level.

        圖2 不同覆蓋方式0~200 cm土層土壤貯水量動態(tài)變化

        處理同表1。a: 播前; b: 苗期; c: 拔節(jié)期; d: 開花期; e: 灌漿期; f: 收獲期。*表示處理間在0.05水平差異顯著。

        Treatments described as in Table 1. a: before sowing date; b: seedling stage; c: jointing stage; d: flowering stage; e: filling stage; d: harvest stage.*indicates significant difference at< 0.05.

        不同試驗?zāi)攴荽盒←溕趦?nèi)貯水量變化也不盡相同, 這種變化趨勢的差異可能是由于年度間降雨量的差異及春小麥生物量的差異造成的。2015年, 播前休閑期降雨量充沛, 因此拔節(jié)期之前各處理均保持較高的土壤貯水量, 且因為是試驗之初, 各處理間差異相對較小; 自拔節(jié)期開始, 各處理貯水量隨著春小麥耗水強度的增加呈顯著下降趨勢, 且不同處理間差異逐漸增大, PM和BM顯著高于CK, PM與BM差異不顯著; 受灌漿期大量降雨的補給, 貯水量逐漸恢復(fù), PM和BM仍顯著高于CK, 隨著作物耗水強度的減弱與降雨的進一步補給, 收獲期不同處理間貯水量差異進一步縮小。2016年總體為春小麥生育期干旱年份, 苗期、灌漿期出現(xiàn)了PM貯水量低于BM的現(xiàn)象, 0~200 cm土壤貯水量平均低2.2 mm, 這可能與干旱年份PM植株生物量較大而消耗過多水分有關(guān); 受拔節(jié)期大量降雨補給, 縮小了拔節(jié)期和開花期不同處理間貯水量的差異, 但隨著干旱脅迫的不斷加重, 灌漿期和收獲期不同處理間貯水量差異再次達到顯著水平, PM與BM差異不顯著。2017年同樣為春小麥生育期干旱年份, 貯水量總體變化趨勢與2015年類似, 得益于播前休閑期153.2 mm的降雨補給, 播前貯水量高于2016年; 整個生育期除了開花期外, 其余時期不同處理間貯水量差異顯著, PM與BM差異不顯著, 這可能與2017年整體干旱, 而PM植株生物量相對較大, 在耗水強度較大的開花期較BM和CK消耗了更多的土壤水分。2018年由于播前休閑期、苗期、灌漿期充沛的降雨量, 使整個生育期各處理0~200 cm土壤貯水量均相對較高, 不同處理間差異顯著, PM與BM差異不顯著; 連續(xù)定位試驗4年后, 2018年收獲時PM、BM、CK 0~200 cm土壤貯水量分別為320.0 mm、347.5 mm、345.5 mm。

        2.3.2 不同覆蓋方式0~200 cm土層土壤貯水量垂直分布 BM與PM均提高了各試驗?zāi)攴菪←溔?~200 cm土壤平均貯水量, 且主要體現(xiàn)在0~100 cm土層(圖3), 二者0~100 cm土層貯水量4年平均較裸地增加了18.8 mm和20.2 mm, 而且隨著試驗?zāi)晗薜耐埔? 效應(yīng)更加明顯。

        2015年從拔節(jié)期開始, PM和BM處理0~80 cm土層貯水量明顯高于CK, 80~160 cm土層則表現(xiàn)為CK高于PM與BM, 這與測定前遇降雨以及地膜覆蓋促使春小麥早生快發(fā)有關(guān), 較大的植株生物量使PM和BM處理0~160 cm土壤貯水量下降程度大于CK, 但地膜覆蓋的降雨入滲補給效果與抑蒸效果優(yōu)于裸地, 使PM與BM處理0~80 cm貯水量在降雨后迅速得到補償; 從開花期開始, 隨著小麥耗水強度的加大, 各處理0~200 cm貯水量均迅速下降, 但PM和BM各土層貯水量均高于CK, 灌漿中后期降雨的入滲補給使0~40 cm土層貯水量得到一定程度補償, 在降雨補給以及PM和BM灌漿期大量耗水雙重作用下, 使收獲期CK與PM和BM各土層貯水量差異縮小。2016—2018年總體變化趨勢與2015年基本一致, 連續(xù)定位試驗至2018年收獲時, 0~100 cm土層貯水量表現(xiàn)為PM和BM顯著高于CK, PM略高于BM; 100~200 cm土層貯水量3個處理基本相同, BM略高于PM。從2016年和2017年2個生育期干旱年的土壤水分垂直分布來看, 2016年拔節(jié)期、收獲期與2017年開花期、收獲期180~200 cm深層土壤貯水量表現(xiàn)為PM和BM低于CK, PM與BM消耗了較多深層的土壤水分, 說明在干旱年份無論是PM還是BM, 均增加了小麥耗水深度。

        2.3.3 不同覆蓋方式對小麥田休閑效率的影響

        不同處理在休閑效率方面表現(xiàn)出明顯的差異性(圖4), 經(jīng)過前一季休閑期降雨補給后, 第二年各處理播前0~200 cm土層貯水量在試驗?zāi)攴菥玫斤@著增加, 且同樣主要表現(xiàn)在0~100 cm土層(圖3)。2015—2018年不同處理休閑效率總體表現(xiàn)為PM和BM顯著高于CK, 二者在試驗?zāi)攴萜骄^CK提高了39.63%和43.98%, BM略高于PM, 但二者差異不顯著。這是由于小麥?zhǔn)斋@后的8月至9月份降雨較多, 此期地表蒸發(fā)也相對較大, 另外播前春季大風(fēng)同樣會造成大量土壤水分的散失, 而PM和BM在整個休閑期進行留膜保墑, 集雨抑蒸效果顯著, 因此使PM和BM休閑效率顯著高于CK。

        2015年小麥?zhǔn)斋@至2016年小麥播種這一休閑期內(nèi)共降雨133.8 mm, CK、PM和BM休閑效率分別為20.37%、28.03%和30.14%, PM和BM與CK差異顯著, 二者分別較CK提高了37.60%和47.96%, PM與BM差異不顯著; 2016年小麥?zhǔn)斋@至2017年小麥播種這一休閑期內(nèi)共降雨153.2 mm, CK、PM和BM休閑效率分別為45.31%、61.86%和63.03%, PM和BM與CK差異顯著, 二者分別較CK提高了36.53%和39.11%, PM與BM差異不顯著; 2017年小麥?zhǔn)斋@至2018年小麥播種這一休閑期內(nèi)共降雨253.2 mm, CK、PM和BM休閑效率分別為32.81%、47.62%和48.63%, PM和BM與CK差異顯著, 二者分別較CK提高了45.14%和48.22%, PM與BM差異不顯著。另外, 休閑期降雨量相對較高的2017—2018年休閑期, PM和BM較CK休閑效率提高幅度明顯大于休閑期降雨相對較少的2015—2016年和2016—2017年休閑期, 說明CK地表蒸發(fā)損失率與休閑期降雨量呈正相關(guān)關(guān)系。

        圖3 不同覆蓋方式0~200 cm土層土壤貯水量垂直分布

        處理同表1。a: 播前; b: 苗期; c: 拔節(jié)期; d: 開花期; e: 灌漿期; f: 收獲期。

        Treatments described as in Table 1. a: before sowing date; b: seedling stage; c: jointing stage; d: flowering stage; e: filling stage; d: harvest stage.

        圖4 不同覆蓋方式對小麥田休閑效率的影響

        處理同表1。不同小寫字母表示處理間在0.05水平差異顯著。

        Treatments described as in Table 1. Bars superscripted by different lowercase letters indicate significant differences among treatments at the 0.05 probability level.

        2.4 不同覆蓋方式對小麥耗水量、籽粒產(chǎn)量及水分利用效率的影響

        不同覆蓋方式對小麥耗水量影響不同(表3), 4年平均來看, PM、BM、CK耗水量分別為287.46、289.76和276.06 mm, 年際變異系數(shù)分別為23.73%、22.44%和25.37%。2015年和2016年總體表現(xiàn)為CK>BM> PM, CK和BM分別較PM平均多耗水5.77 mm和2.28 mm, 處理間差異不顯著; 2017和2018年總體表現(xiàn)為BM>PM>CK, BM和PM與CK差異顯著, 二者2年分別平均較CK多耗水30.89 mm和28.56 mm, BM和PM之間差異不顯著。這是由于2015年整個生育期降雨相對較多, 且降雨時間分布與春小麥需水期吻合度高, CK生長發(fā)育受水分脅迫影響較小, 其在出苗率、有效穗數(shù)、成穗率、成熟期干物質(zhì)積累量等方面與地膜覆蓋處理差異相對較小, 因此消耗了較多的土壤水分; 2016年為生育期干旱年份, CK處理小麥生長發(fā)育受干旱脅迫影響較大, 整個群體生物量大幅減小使小麥蒸騰耗水顯著降低, 但干旱高溫大幅增加了土壤蒸散耗水, 使得CK耗水量仍略高于PM和BM; 2016年的旱情延續(xù)到了2017年, 使2017年播前休閑期及整個生育期遭受嚴(yán)重干旱脅迫, 雖然干旱高溫同樣增加了CK土壤蒸散耗水, 但2017年小麥群體生物量減幅較2016年更大, 從而使作物蒸騰耗水進一步降低, 最終使耗水量低于PM和BM; 2018年為生育期降雨充沛年份, 但從6月15日開花至7月25日小麥?zhǔn)斋@的41 d期間, 有23 d出現(xiàn)降雨, 共降雨197.2 mm, 其中灌漿中后期占50%左右, 連續(xù)的陰雨低溫對CK生長發(fā)育影響較大, 生物量下降明顯, 且陰雨低溫降低了土壤蒸散耗水, 最終使作物耗水量低于PM和BM。

        表3 不同覆蓋方式對小麥耗水量、籽粒產(chǎn)量及水分利用效率的影響

        處理同表1。不同小寫字母表示處理間在0.05水平差異顯著。

        Treatments described as in Table 1. Values followed by different lowercase letters indicate significant difference among treatments at the 0.05 probability level.

        地膜覆蓋通過改善土壤水分狀況、出苗率、有效穗數(shù)、干物質(zhì)積累等, 對春小麥產(chǎn)量產(chǎn)生顯著影響。與CK相比, PM和BM均在試驗?zāi)攴蒿@著提高了春小麥籽粒產(chǎn)量(表3), 二者4年分別平均較CK增產(chǎn)54.95%和48.07%, 干旱年份增幅大于豐水年份, 其中PM增產(chǎn)幅度為22.58%~91.73%, BM增產(chǎn)幅度為22.35%~71.01%; PM和BM除2016年差異顯著外, 其余年份差異不顯著, PM較BM增產(chǎn)幅度為0.20%~16.02%, 4年平均增產(chǎn)4.64%。此外, 各處理干旱年份總體產(chǎn)量顯著低于豐水年份, 4年間PM、BM、CK產(chǎn)量變異系數(shù)分別為33.13%、37.31%、54.45%, PM穩(wěn)產(chǎn)性最好。

        水分利用效率表現(xiàn)與籽粒產(chǎn)量基本一致(表3), 從4年平均來看, PM和BM分別平均較CK提高了56.07%和46.08%, 其中PM提高幅度為24.07%~93.63%, BM提高幅度為24.27%~62.36%; PM較BM提高幅度為?0.17%~19.26%, 4年平均提高了6.83%。

        3 討論

        降雨是限制干旱和半干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)最重要的環(huán)境因素。大量研究表明, 地膜覆蓋通過協(xié)調(diào)土壤水、肥、氣、熱, 尤其是調(diào)控土壤水分時空再分配來促進作物根、莖、葉生長和產(chǎn)量形成, 從而提高單位面積產(chǎn)出[6-10,21-23]。王斌等[20]在馬鈴薯、玉米、棉花上的研究表明, PBAT型全生物降解地膜使馬鈴薯全生育期土壤0~30 cm含水率較PE膜偏低8.0%, 玉米和棉花在降解地膜誘導(dǎo)期之前5 cm和10 cm土層含水率略高于PE地膜, 差異不顯著; 趙愛琴等[11]在玉米上的研究表明, 降解地膜保墑效應(yīng)在玉米生長前期與PE地膜差異較小, 成熟期降解地膜處理0~100 cm土層貯水量增加量比PE地膜少46 mm, 比裸地高24 mm; 白有帥等[24]在小麥上的研究表明, 拔節(jié)期之前0~200 cm土壤平均含水量降解地膜與PE地膜無顯著差異, 抽穗期、開花期和灌漿期顯著低于PE地膜, 但仍顯著高于裸地, 成熟期與PE地膜差異不顯著。本研究表明, 在全膜覆土穴播模式下, 不同降水年型PE地膜和全生物降解地膜均顯著提高了春小麥各生育時期土壤貯水量, 即使在小麥耗水高峰期地膜覆蓋蒸騰耗水較大的情況下, 得益于較好的保墑效應(yīng), 地膜覆蓋土壤貯水量仍顯著高于裸地, 降解地膜與PE地膜在生育期內(nèi)無顯著差異。這與部分學(xué)者認為降解地膜保墑效應(yīng)在生育期內(nèi)隨地膜裂解而明顯減弱的研究結(jié)果有所差異[11,24], 這可能與本研究降解地膜膜上覆土的栽培方式有關(guān)。本研究降解地膜全生育期0~200 cm土壤貯水量較裸地的增量從第一年的9.5 mm增加到第4年的39.0 mm, 連續(xù)種植4年至2018年收獲后, 0~200 cm土壤貯水量較裸地顯著增加了25.5 mm, 但僅較PE地膜減少了2.0 mm, 說明地膜覆蓋的集雨保墑效應(yīng)隨著種植年限的推移愈加明顯, 且降解地膜因膜上覆土使其保墑效應(yīng)并未隨著地膜的緩慢降解而顯著減弱。大量研究發(fā)現(xiàn), 在地膜覆蓋后溫度梯度變化和熱量傳導(dǎo)的驅(qū)動下, 深層土壤水分會向上運移, 使上層土壤水分始終保持相對較高水平供作物利用[10], 本研究表明, 地膜覆蓋對土壤水分狀況的改善主要體現(xiàn)在0~100 cm土層, 降解地膜和PE地膜4年平均較裸地增加了18.8 mm和20.2 mm, 這是覆蓋集雨入滲及深層土壤水分上移共同作用的結(jié)果。前人研究已證實, 地膜覆蓋可使小麥的初生根下扎深度達2 m以下, 增強在干旱年份對深層土壤水分的利用[21,25], 本研究無論是降解地膜還是PE地膜, 均在干旱年份增加了小麥耗水深度。

        西北黃土高原旱作區(qū)50%~60%的降雨集中在7月至9月, 此期正值春小麥休閑期, 也是土壤水分補充恢復(fù)的關(guān)鍵時期, 此期對降雨的蓄集和貯存決定著下茬作物播前底墑的豐欠, 因此休閑效率的高低對來年作物的生長有重要作用[26]。大量研究表明, 覆蓋能減少休閑期的土面蒸發(fā), 顯著提高休閑效率, 確保土壤水分的年際平衡, 有效地將降水保蓄在土壤中供作物利用[9,25]。本研究不論是PE地膜覆蓋、降解地膜覆蓋還是裸地, 試驗?zāi)攴菪蓍e效率均為正值, 總體表現(xiàn)為PE地膜和降解地膜顯著高于裸地, 且休閑期降雨越多差異越大。2015—2018年二者平均較裸地提高了39.63%和43.98%, 降解地膜略高于PE地膜, 差異不顯著, 這可能是由于降解地膜出現(xiàn)一定程度的裂紋后更有利于降雨的集流入滲, 而因膜上覆土使其對地表蒸發(fā)的影響不大所致。

        出苗率和有效穗數(shù)是小麥獲得高產(chǎn)的基礎(chǔ), 有研究表明, 降解地膜可使玉米提前2~4 d出苗, 出苗時間和出苗率與PE地膜無顯著差異[12,15,27-28]。本研究地膜覆蓋顯著提高了小麥抗御干旱脅迫的能力, 在小麥出苗率、有效穗數(shù)、成穗率等方面均表現(xiàn)出積極作用, 降解地膜和PE地膜差異不顯著, 均顯著優(yōu)于裸地。干旱年份降解地膜出苗率顯著高于裸地, 出苗株數(shù)較裸地增加了15.87%; 有效穗數(shù)除2015年外, 其余年份降解地膜顯著高于裸地, 平均提高了14.70%; 降解地膜成穗率4年平均較裸地提高了3.08%。

        小麥籽粒產(chǎn)量大部分來自花后光合生產(chǎn)的同化物及花前貯藏在營養(yǎng)器官光合產(chǎn)物的再分配[29-30], 且前者對產(chǎn)量影響極為顯著, 小麥籽粒產(chǎn)量的 70%以上源于花后光合產(chǎn)物的積累[31-32]。地膜覆蓋顯著影響小麥干物質(zhì)積累、分配與轉(zhuǎn)運, 增加小麥干物質(zhì)積累量[10,33], 并顯著提高花后干物質(zhì)積累量及其向籽粒的轉(zhuǎn)運量[34]。另有研究表明, 降解地膜在作物干物質(zhì)積累方面與PE地膜無顯著差異[12,15,24]。本研究結(jié)果表明, 地膜覆蓋顯著增加了各生育時期春小麥群體干物質(zhì)積累量, 降解地膜與PE地膜總體無顯著差異; 而降解地膜在干物質(zhì)積累總量與PE地膜基本相同的情況下, 花前干物質(zhì)積累量略低于PE地膜, 但提高了花后干物質(zhì)積累量, 改善了春小麥花前和花后干物質(zhì)積累過程, 更有助于籽粒灌漿和產(chǎn)量形成, 這可能與PE地膜增溫效應(yīng)優(yōu)于降解地膜而在生長前期過多消耗水分養(yǎng)分有關(guān)。

        作物耗水量受植株蒸騰與棵間蒸發(fā)共同影響, 地膜覆蓋顯著降低了棵間蒸發(fā)量, 但植物單株生物量和群體生物量的顯著增加大幅提高了作物蒸騰耗水量, 因此作物耗水量受不同年份降雨量和蒸發(fā)量影響差異較大。有研究表明, 地膜覆蓋使小麥耗水量顯著高于裸地[10], 而另有研究表明, 多年平均耗水量為裸地>降解地膜>PE地膜, 但差異不顯著[35]。本研究表明, 春小麥耗水量在不同試驗?zāi)攴莶町愝^大, 這與其他學(xué)者研究結(jié)果一致[35]。4年平均耗水量表現(xiàn)為地膜覆蓋較裸地多耗水12.55 mm; 降解地膜與PE地膜基本相當(dāng), 僅較PE地膜多耗水2.3 mm, 這主要是隨著降解地膜的逐漸裂解, 其保墑效應(yīng)有所減弱, 但綜合上述水分結(jié)果與耗水量結(jié)果來看, 其保墑效應(yīng)減弱程度并不明顯。

        地膜覆蓋通過良好的水熱效應(yīng)以及對土壤水分時空再分配的調(diào)控作用, 顯著提高了小麥產(chǎn)量和水分利用效率[5-10,22]; 趙剛等[35]的研究表明, 降解地膜較裸地冬小麥可增產(chǎn)14.95%, 水分利用效率提高18.31%, 且差異顯著, 而降解地膜與PE地膜籽粒產(chǎn)量與水分利用效率均差異不顯著。本研究表明, PE地膜和降解地膜均在試驗?zāi)攴蒿@著提高了春小麥籽粒產(chǎn)量, 4年分別平均較裸地增產(chǎn)54.95%和48.07%, 干旱年份增產(chǎn)幅度更大, 這與其他學(xué)者研究結(jié)果基本一致[10]; PE地膜與降解地膜除2016年外, 其余年份差異不顯著; 從穩(wěn)產(chǎn)性來看, PE地膜與降解地膜顯著優(yōu)于裸地, 降解地膜與PE地膜4年產(chǎn)量變異系數(shù)差別不大。水分利用效率表現(xiàn)與籽粒產(chǎn)量基本一致, PE地膜和降解地膜4年分別平均較裸地提高了56.07%和46.08%。

        4 結(jié)論

        全生物降解地膜可有效地提高土壤貯水量, 改善土壤上層水分狀況, 同時可顯著提高旱作農(nóng)田休閑效率, 并對春小麥主要生長指標(biāo)產(chǎn)生促進作用, 從而顯著提高小麥籽粒產(chǎn)量與水分利用效率, 其覆蓋效應(yīng)與PE地膜無顯著差異, 可應(yīng)用于旱地春小麥全膜覆土穴播栽培技術(shù)中, 為旱地小麥綠色高效生產(chǎn)提供技術(shù)支撐。

        [1] 王靜. 半干旱地區(qū)春旱對春小麥生長發(fā)育的影響. 干旱區(qū)資源與環(huán)境, 1996, 10(3): 56–61. Wang J. The effects of spring drought on spring wheat in the simi-arid areas., 1996, 10(3): 56–61 (in Chinese with English abstract).

        [2] Li F M, Zhao S L, Geballe G T. Water use patterns and without fallow crops in a semi-arid environment of northwest China., 2000, 79: 129–142.

        [3] Wang L F, Shangguan Z P. Water-use efficiency of dryland wheat in response to mulching and tillage practices on the Loess Plateau., 2015, 5: 1–12.

        [4] 楊長剛, 柴守璽. 秸稈帶狀覆蓋對旱地冬小麥產(chǎn)量及土壤水熱利用的調(diào)控效應(yīng). 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報, 2018, 29: 3245–3255. Yang C G, Chai S X. Regulatory effects of bundled straw covering on winter wheat yield and soil thermal-moisture utilization in dryland., 2018, 29: 3245–3255 (in Chinese with English abstract).

        [5] 溫曉霞, 韓思明, 趙風(fēng)霞, 廖允成, 李崗. 旱作小麥地膜覆蓋生態(tài)效應(yīng)研究. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報, 2003, 11: 93–95. Wen X X, Han S M, Zhao F X, Liao Y C, Li G. Research on ecological effect of wheat with plastic film in dry land., 2003, 11: 93–95 (in Chinese with English abstract).

        [6] 王俊, 李鳳民, 宋秋華, 李世清. 地膜覆蓋對土壤水溫和春小麥產(chǎn)量形成的影響. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報, 2003, 14: 205–210. Wang J, Li F M, Song Q H, Li S Q. Effects of plastic film mulching on soil temperature and moisture and on yield formation of spring wheat., 2003, 14: 205–210 (in Chinese with English abstract).

        [7] 柴守璽, 楊長剛, 張淑芳, 陳恒洪, 常磊. 不同覆膜方式對旱地冬小麥土壤水分和產(chǎn)量的影響. 作物學(xué)報, 2015, 41: 787–796. Chai S X, Yang C G, Zhang S F, Chen H H, Chang L. Effects of plastic mulching modes on soil moisture and grain yield in dryland winter wheat., 2015, 41: 787–796 (in Chinese with English abstract).

        [8] 侯慧芝, 呂軍峰, 郭天文, 張國平, 董博, 張緒成. 旱地全膜覆土穴播對春小麥耗水?產(chǎn)量和土壤水分平衡的影響. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué), 2014, 47: 4392–4404.Hou H Z, Lyu J F, Guo T W, Zhang G P, Dong B, Zhang X C. Effects of whole field soil-plastic mulching on spring wheat water consumption, yield, and soil water balance in semiarid region., 2014, 47: 4392–4404 (in Chinese with English abstract).

        [9] 侯慧芝, 呂軍峰, 郭天文, 張國平, 張平良, 張緒成. 西北黃土高原半干旱區(qū)全膜覆土穴播對土壤水熱環(huán)境和小麥產(chǎn)量的影響. 生態(tài)學(xué)報, 2014, 34: 5503–5513. Hou H Z, Lyu J F, Guo T W, Zhang G P, Zhang P L, Zhang X C. Effects of whole field soil-plastic mulching on soil thermal-moisture status and wheat yield in semiarid region on Northwest Loess Plateau., 2014, 34: 5503–5513 (in Chinese with English abstract).

        [10] 王紅麗, 宋尚有, 張緒成, 高世銘, 于顯楓, 馬一凡. 半干旱區(qū)旱地春小麥全膜覆土穴播對土壤水熱效應(yīng)及產(chǎn)量的影響. 生態(tài)學(xué)報, 2013, 33: 5580–5588.Wang H L, Song S Y, Zhang X C, Gao S M, Yu X F, Ma Y F. Effects of using plastic film as mulch combined with bunch planting on soil temperature, moisture and yield of spring wheat in a semi-arid area in drylands of Gansu, China., 2013, 33: 5580–5588 (in Chinese with English abstract).

        [11] 趙愛琴, 李子忠, 龔元石. 生物降解地膜對玉米生長的影響及其田間降解狀況. 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報, 2005, 10(2): 74–78.Zhao A Q, Li Z Z, Gong Y S. Effects of biodegradable mulch film on corn growth and its degradation in field., 2005, 10(2): 74–78 (in Chinese with English abstract).

        [12] 申麗霞, 王璞, 張麗麗. 可降解地膜的降解性能及對土壤溫度水分和玉米生長的影響. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報, 2012, 28(4): 111–116. Shen L X, Wang P, Zhang L L. Degradation property of degradable film and its effect on soil temperature and moisture and maize growth., 2012, 28(4): 111–116 (in Chinese with English abstract).

        [13] 嚴(yán)昌榮, 何文清, 薛穎昊, 劉恩科, 劉勤. 生物降解地膜應(yīng)用與地膜殘留污染防控. 生物工程學(xué)報, 2016, 32: 748–760. Yan C R, He W Q, Xue Y H, Liu E K, Liu Q. Application of biodegradable plastic film to reduce plastic film residual pollution in Chinese agriculture., 2016, 32: 748–760 (in Chinese with English abstract).

        [14] 曲萍, 郭寶華, 王海波, 趙永富. PBAT全生物降解地膜在玉米田中的降解特性. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報, 2017, 33(17): 194–199. Qu P, Guo B H, Wang H B, Zhao Y F. Degradation characteristics of PBAT mulch in maize field., 2017, 33(17): 194–199 (in Chinese with English abstract).

        [15] 申麗霞, 蘭印超, 李若帆. 不同降解膜覆蓋對土壤水熱與玉米生長的影響. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究, 2018, 36(1): 200–206. Shen L X, Lan Y C, Li R F. Effects of different degradable films on soil moisture, temperature and growth of maize., 2018, 36(1): 200–206 (in Chinese with English abstract).

        [16] 谷曉博, 李援農(nóng), 銀敏華, 杜婭丹, 周昌明. 降解膜覆蓋對油菜根系?產(chǎn)量和水分利用效率的影響. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報, 2015, 46(12): 184–193. Gu X B, Li Y N, Yin M H, Du Y D, Zhou C M. Effects of biodegradable film mulching on root distribution, yield and water use efficiency of winter oilseed rape (L.)., 2015, 46(12): 184–193 (in Chinese with English abstract).

        [17] 王淑英, 樊廷錄, 李尚中, 張建軍, 趙剛, 王磊, 黨翼, 姜小鳳. 生物降解地膜降解?保墑增溫性能及對玉米生長發(fā)育進程的影響. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究, 2016, 34(1): 127–133. Wang S Y, Fan T L, Li S Z, Zhang J J, Zhao G, Wang L, Dang Y, Jiang X F. Property of biodegradable film degradation water-retention and increasing soil temperature and its impact on maize growth and development process., 2016, 34(1): 127–133 (in Chinese with English abstract).

        [18] 周昌明, 李援農(nóng), 銀敏華, 谷曉博, 趙璽. 連壟全覆蓋降解膜集雨種植促進玉米根系生長提高產(chǎn)量. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報, 2015, 31(7): 109–117. Zhou C M, Li Y N, Yin M H, Gu X B, Zhao X. Ridge-furrow planting with biodegradable film mulching over ridges for rain harvesting improving root growth and yield of maize., 2015, 31(7): 109–117 (in Chinese with English abstract).

        [19] 何文清, 趙彩霞, 劉爽, 嚴(yán)昌榮, 常蕊芹, 曹肆林. 全生物降解膜田間降解特征及其對棉花產(chǎn)量影響. 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報, 2011, 16(3): 21–27.He W Q, Zhao C X, Liu S, Yan C R, Chang R Q, Cao S L. Study on the degradation of biodegradable plastic mulch film and its effect on the yield of cotton., 2011, 16(3): 21–27 (in Chinese with English abstract).

        [20] 王斌, 萬艷芳, 王金鑫, 孫九勝, 槐國龍, 崔磊, 張彥紅, 魏彥宏, 劉國宏. PBAT型全生物降解地膜對南疆馬鈴薯產(chǎn)量及土壤溫濕度與養(yǎng)分的影響. 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報, 2020, 29(1): 35–43. Wang B, Wan Y F, Wang J X, Sun J S, Huai G L, Cui L, Zhang Y H, Wei Y H, Liu G H. Effects of PBAT biodegradable mulch film on potato yield, soil temperature, moisture and nutrient in Southern Xinjiang, China., 2020, 29(1): 35–43 (in Chinese with English abstract).

        [21] 王紅麗, 張緒成, 宋尚有, 馬一凡, 于顯楓. 西北黃土高原旱地全膜雙壟溝播種植對玉米季節(jié)性耗水和產(chǎn)量的調(diào)節(jié)機制. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué), 2013, 46: 917–926.Wang H L, Zhang X C, Song S Y, Ma Y F, Yu X F. Regulation of whole field surface plastic mulching and double ridge-furrow planting on seasonal soil water loss and maize yield in rain-fed area of Northwest Loess Plateau., 2013, 46: 917–926 (in Chinese with English abstract).

        [22] 高艷梅, 孫敏, 高志強, 崔凱, 趙紅梅, 楊珍平, 郝興宇. 不同降水年型旱地小麥覆蓋對產(chǎn)量及水分利用效率的影響. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué), 2015, 48: 3589–3599.Gao Y M, Sun M, Gao Z Q, Cui K, Zhao H M, Yang Z P, Hao X Y. Effects of mulching on grain yield and water use efficiency of dryland wheat in different rainfall years., 2015, 48: 3589–3599 (in Chinese with English abstract).

        [23] 張禮軍, 魯清林, 白玉龍, 周剛, 汪恒興, 周潔. 施肥和覆蓋模式對旱地冬小麥花后干物質(zhì)轉(zhuǎn)移?糖代謝及其籽粒產(chǎn)量的影響. 草業(yè)學(xué)報, 2017, 26(3): 149–160. Zhang L J, Lu Q L, Bai Y L, Zhou G, Wang H X, Zhou J. Effects of different patterns of fertilization and mulching on the post-anthesis dry matter remobilization, sugar metabolism and grain yield of winter wheat in dry lands., 2017, 26(3): 149–160 (in Chinese with English abstract).

        [24] 白有帥, 賈生海, 黃彩霞, 雒天峰. 旱作區(qū)生物降解膜對土壤溫度?水分及春小麥產(chǎn)量的影響. 麥類作物學(xué)報, 2015, 35: 1558–1563. Bai Y S, Jia S H, Huang C X, Luo T F. Effect of biodegradable film on soil temperature, moisture and yield of spring wheat in dryland., 2015, 35: 1558–1563 (in Chinese with English abstract).

        [25] 宋婷, 王紅麗, 陳年來, 張緒成. 旱地全膜覆土穴播和全沙覆蓋平作對小麥田土壤水分和產(chǎn)量的調(diào)節(jié)機理. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報, 2014, 22: 1174–1181.Song T, Wang H L, Chen N L, Zhang X C. Regulation of whole field soil-plastic mulching with bunch planting and whole field sand mulching with flat planting on soil moisture and yield of spring wheat in semiarid dryland areas., 2014, 22: 1174–1181 (in Chinese with English abstract).

        [26] 李青, 高志強, 孫敏, 董琦, 賀立恒. 偏旱年休閑期施肥覆蓋對旱地小麥播前土壤水分的影響及其與產(chǎn)量的相關(guān)分析. 中國農(nóng)學(xué)通報, 2013, 29(9): 112–116.Li Q, Gao Z Q, Sun M, Dong Q, He L H. Effect of fertilizer and mulch on soil water content before sowing and the relationship analysis about soil water content and yield in fallow period in wheat under dryland condition in drought year., 2013, 29(9): 112–116 (in Chinese with English abstract).

        [27] 李榮, 張睿, 賈志寬. 不同覆蓋材料對耕層土壤溫度及玉米出苗的影響. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究, 2009, 27(3): 13–16. Li R, Zhang R, Jia Z K. Effects of different covering materials on tilth soil temperature and maize emergence., 2009, 27(3): 13–16 (in Chinese with English abstract).

        [28] 楊玉姣, 黃占斌, 閆玉敏, 劉敏, 朱強. 可降解地膜覆蓋對土壤水溫和玉米成苗的影響. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報, 2010, 29(增刊1): 10–14. Yang Y J, Huang Z B, Yan Y M, Liu M, Zhu Q. Effects on temperature and moisture of soil and seeding of maize to biodegradable film coverage., 2010, 29(S1): 10–14 (in Chinese with English abstract).

        [29] 胡夢蕓, 張正斌, 徐萍, 董寶娣, 李魏強, 李景娟. 虧缺灌溉下小麥水分利用效率與光合產(chǎn)物積累運轉(zhuǎn)的相關(guān)研究. 作物學(xué)報, 2007, 33: 1711–1719. Hu M Y, Zhang Z B, Xu P, Dong B D, Li W Q, Li J J. Relationship of water use efficiency with photoassimilate accumulation and transport in wheat under deficit irrigation., 2007, 33: 1711–1719 (in Chinese with English abstract).

        [30] 鄭成巖, 于振文, 馬興華, 王西芝, 白洪立. 高產(chǎn)小麥耗水特性及干物質(zhì)的積累與分配. 作物學(xué)報, 2008, 34: 1450–1458.Zheng C Y, Yu Z W, Ma X H, Wang X Z, Bai H L. Water consumption characteristic and dry matter accumulation and distribution in high-yielding wheat., 2008, 34: 1450–1458 (in Chinese with English abstract).

        [31] 牟會榮, 姜東, 戴廷波, 荊奇, 曹衛(wèi)星. 遮蔭對小麥旗葉光合及葉綠素?zé)晒馓匦缘挠绊? 中國農(nóng)業(yè)科學(xué), 2008, 41: 599–606.Mu H R, Jiang D, Dai T B, Jing Q, Cao W X. Effect of shading on photosynthesis and chlorophyll fluorescence characters in Wheat flag leaves., 2008, 41: 599–606 (in Chinese with English abstract).

        [32] Ziaei A N, Sepaskhah A R. Model for simulation of winter wheat yield under dryland and irrigated conditions., 2003, 58: 1–17.

        [33] 常磊, 韓凡香, 柴雨葳, 王仕娥, 楊德龍, 程宏波, 黃彩霞, 柴守璽. 秸稈帶狀覆蓋下冬小麥干物質(zhì)積累及氮磷鉀素的吸收利用. 麥類作物學(xué)報, 2019, 39: 487–494.Chang L, Han F X, Chai Y W, Wang S E, Yang D L, Cheng H B, Huang C X, Chai S X. Dry matter accumulation and N, P and K absorption and utilization under bundled straw mulching., 2019, 39: 487–494 (in Chinese with English abstract).

        [34] 楊祁峰, 熊春蓉, 吳正強, 牛俊義, 張金文. 地膜穴播小麥開花后干物質(zhì)積累分配及籽粒灌漿特性分析. 甘肅農(nóng)業(yè)科技, 1997, (1): 4–7. Yang Q F, Xiong C R, Wu Z Q, Niu J Y, Zhang J W. Analysis of dry matter accumulation and distribution and grain filling characteristics of wheat after flowering with film mulching and hole sowing., 1997, (1): 4–7 (in Chinese with English abstract).

        [35] 趙剛, 樊廷錄, 黨翼, 張建軍, 李尚中, 王淑英, 程萬莉, 王磊. 旱塬區(qū)全生物降解地膜覆蓋對冬小麥生長發(fā)育的影響. 干旱區(qū)研究, 2019, 36(2): 339–347.Zhao G, Fan T L, Dang Y, Zhang J J, Li S Z, Wang S Y, Cheng W L, Wang L. Effects of biodegradable plastic film mulching on the growth winter wheat on the Loess Plateau dryland., 2019, 36(2): 339–347 (in Chinese with English abstract).

        Effects of full biodegradable film on soil water status and yield and water use efficiency of spring wheat in dryland

        MA Ming-Sheng, GUO Xian-Shi*, and LIU Yan-Lan

        Institute of Dryland Agriculture, Gansu Academy of Agricultural Sciences / Key Laboratory of High Water Utilization in Dryland of Gansu Province, Lanzhou 730070, Gansu, China

        The purpose of this study was to investigate the ecological effect of full biodegradable film mulching and its effect on the production of spring wheat, and to seek a green, efficient and sustainable coverage in the semi-arid area of the Northwest Loess Plateau. Taking the uncovered land as the control (CK), to systematically studied the effects of full biodegradable film mulching (BM) and the polyethylene film mulching (PM) with bunch planting on soil water status, rain fallow efficiency and its impact on yield and water use efficiency of dryland spring wheat from 2015 to 2018. The results showed that both BM and PM significantly increased the water storage of 0–200 cm soil layer and rain fallow efficiency in each growth period of spring wheat, but there was not significant differences between BM and PM. From 2015 to 2018, the water storage of BM increased by 9.5 mm, 14.2 mm, 25.0 mm, and 39.0 mm respectively compared with CK. In the fourth year of continuous cropping, the water storage of PM, BM and CK 0–200 cm soil layers were 347.5 mm, 345.5 mm and 320.0 mm, respectively. Compared with CK, the rain fallow efficiency of BM and PM increased by 39.63% and 43.98%, respectively, which effectively alleviated the risk of spring drought in the next season. BM was similar to PM in seedling rate, the number of productive ears and the percentage of productive spike, and significantly higher than CK. The number of BM seedlings increased by 15.87% compared with CK in dry year, the number of productive ears increased by 14.70% on average in other years except 2015, and the percentage of productive spike increased by 3.08% on average in four years. The total amount of dry matter accumulation of BM was basically the same as PM, and before anthesis was slightly lower than PM, but higher than PM after anthesis, which was more conducive to grain filling and yield formation, and the amount of dry matter accumulation of both BM and PM are significantly higher than CK in each growth period. The annual average water consumption of PM, BM and CK was 287.46 mm, 289.76 mm, and 276.06 mm, respectively, and compared with PM, BM increased the evaporation water consumption. Compared with CK, the grain yield of BM and PM increased 48.07% and 54.95% respectively, and water use efficiency increased 46.08% and 56.07% in four years, there was not significant differences between BM and PM. There was not significant differences in soil water effect and yield effect between the full biodegradable film and PE film, and the full biodegradable film can be applied to the whole field soil-plastic mulching with bunch planting of spring wheat in dry land and provide technical support for the green and efficient production of wheat in dry land.

        full biodegradable film; dryland spring wheat; effect of soil moisture; grain yield; water use efficiency.

        本研究由國家公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(201503124), 國家重點研發(fā)計劃項目(2016YFB0302402), 甘肅省農(nóng)業(yè)生物技術(shù)研究與應(yīng)用開發(fā)項目(GNSW-2016-14)和甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新專項(2020GAAS18, 2019GAAS25)資助。

        This study was supported by the Special Fund for Agro-scientific Research in the Public Interest (201503124), the National Key Research and Development Program of China (2016YFB0302402), the Gansu Agricultural Biotechnology Research and Application Development Project (GNSW-2016-14), and the Science and Technology Innovation Projects of the Gansu Academy of Agricultural Sciences (2020GAAS18, 2019GAAS25).

        郭賢仕, E-mail: guoxsh@21cn.com

        E-mail: mamingsh@163.com

        2020-05-08;

        2020-08-19;

        2020-08-31.

        URL: https://kns.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20200828.1617.006.html

        10.3724/SP.J.1006.2020.01040

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