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玉米免耕留膜可减少后茬轮作春小麦水氮用量

郭瑶  陈桂平  王巧梅  殷文  樊志龙  胡发龙  范虹  赵财  于爱忠  柴强  
【摘要】:【目的】河西绿洲灌区玉米普遍采用地膜覆盖措施,其收获后地膜的完整率仍高达70%。研究后茬小麦继续利用该地膜条件下相适应的水氮耦合管理,以期最大化发挥农资的效益,提高小麦产量和氮肥利用率。【方法】2016—2017年度,在甘肃河西绿洲灌区玉米–小麦轮作田进行三因素裂区田间试验。选择头茬玉米进行免耕(NT)和传统耕作(CT)的田块,在后茬小麦播种时,保留免耕玉米的覆盖地膜,免耕进行小麦播种,而在传统耕作玉米地块,清理残膜,粉碎后翻入土壤中。在两种耕作处理方式下,设传统灌水减量20%(1920m3/hm2,I1)和传统灌水量2400 m3/hm2 (I2)两个灌溉处理,传统施氮减量40%(135 kg/hm2,N1)、传统施氮减量20%(180 kg/hm2,N2)与传统施氮225 kg/hm2 (N3)三个施氮水平,组成12个处理。从春小麦出苗20 d后,每15 d采集植株样,测定各器官含氮量,计算营养器官的氮素转运量、转运率、营养器官氮素转运对籽粒贡献率及氮素收获指数。【结果】与传统耕作相比,免耕留膜各处理显著提高了春小麦地上部氮素累积量,两年提高10.9%~14.2%。灌水减量20%+施氮减量20%处理提高了春小麦地上部氮素累积量,较传统耕作、灌水与施氮处理提高4.3%~6.1%。免耕较传统耕作提高了春小麦叶、茎营养器官氮素向穗部的转运量、转运率及对籽粒的贡献率,以免耕同步集成减量20%灌水+减量20%施氮(NTI1N2)处理提高幅度较大,较灌水减量20%+施氮减量40%(CTI1N3)处理叶、茎氮素向穗部的转运量分别提高31.9%~45.7%与54.5%~61.5%,转运率分别提高15.5%~16.3%与20.8%~23.1%,对籽粒的贡献率分别提高13.3%~29.0%与26.4%~36.7%。NTI1N2处理可获得较高籽粒产量与氮素收获指数,较CTI2N3处理分别提高15.2%~22.0%与7.6%~10.0%。【结论】在玉米–小麦轮作体系下,前茬免耕玉米覆盖的地膜对后茬小麦生长依然有显著效果。而且,此时减少20%的常规灌水量和常规施氮量,可以获得更高的产量和氮肥利用率。因此,在河西绿洲灌区小麦–玉米轮作体系中,应推广玉米收获后采用免耕,并在后茬小麦继续使用覆盖的地膜,同时减少20%的灌水量和氮肥施用量。

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