不同覆膜穴播种植方式对谷子和糜子生长发育及水分利用率的影响

    周花　戴丽君　李永平　梁金霞　马亚平

    

    

    

    摘要：在宁南干旱区采用田区定位试验方法，研究了不同覆膜穴播模式谷子和糜子生长期主要农艺性状、耗水特征与产量的关系。结果表明，覆膜穴播谷子产量为5 751.0～6 453.0 kg/hm2，增产效果依次为渗水微膜、普通微膜、垄上覆膜+沟内穴播、降解微膜，较不覆膜穴播增产48.4%～66.5%，水分利用效率（WUE）为17.40～19.95 kg/（mm·hm2），较不覆膜穴播提高58.9%～82.2%。覆膜穴播糜子产量为4 525.5～5 040.0 kg/hm2，较不覆膜穴播增产53.9～71.3%;水分利用效率（WUE）為14.25～16.95 kg/（mm·hm2），较不覆膜穴播提高31.9～56.9%。在干旱半干旱区干旱胁迫环境下，渗水微膜穴播、垄上覆膜+沟内穴播是实现谷子和糜子种植的最佳方式。

    关键词：谷子;糜子;覆膜穴播;干旱胁迫;产量水平;水分利用效率

    中图分类号：S515; S516 ? ?文献标志码：A ? ?文章编号：1001-1463（2021）04-0029-08

    doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2021.04.009

    Effects of Different Mulching Hole-planting Methods on Growing Development and Water Use Efficiency of Foxtail Millet and

    Panicum miliaceum L.

    ZHOU Hua 1， DAI Lijun 1， LI Yongping 2， LIANG Jinxia 1， MA Yaping 3

    （1. Pengyang Science and Technology Bureau， Pengyang Ningxia 756500， China; 2. Guyuan Branch of Ningxia Academy of Agriculture and Forestry Sciences， Guyuan Ningxia 756000， China; 3. Soil and Water Conservation Station， Pengyang County Water Bureau， Pengyang Ningxia 756500， China）

    Abstract：The relationship between main agronomic characters， water consumption characteristics and yield of foxtail millet and Panicum miliaceum L. under different film mulching and hill-seeding modes was studied by field location experiment in the Arid areas of Southern Ningxia. The results showed that the effect of increasing yield was in the order of water-permeable plastic-film mulch，traditional plastic-film mulch， mulching of ridge with plastic film + hole-planting in furrow and degradable plastic-film mulch， the grain yield of foxtail millet of mulching hole-planting was 5 751.0 ～ 6 453.0 kg/hm2， which was 48.4%～66.5% higher than that of no covered hole-planting （CK）， and the water use efficiency （WUE） was 17.40～19.95 kg/ （mm·hm2）， which was 58.9%～ 82.2% higher than that of hill-planting without film mulching. The yield of Panicum miliaceum L. was 4 525.5～5 040.0 kg/hm2， which was 53.9%～71.3% higher than that of no covered hole-planting， water use efficiency （WUE） was 14.25～16.95 kg/（mm·hm2）， which was 31.9%～56.9% higher than that no covered hole-planting. Under drought stress in arid and semi-arid region， the best planting method of high yield and high efficiency was to adopt permeable micro-film hill-planting and ridge with plastic film + hole-planting in furrow.

    Key words：Foxtail millet;Panicum miliaceum L;Mulching hole-planting;Drought stress;Yield level; Water use efficiency

    谷子和糜子属我国北方地区传统的抗旱耐瘠薄杂粮作物 [1 - 2 ]，随着杂粮特色产业发展对市场需求的拉动，种植面积呈扩增趋势。据统计，我国谷子种植面积由2003年的72.1万hm2增加到2018年的86.1万hm2，总产量由177.6万t增加为254.8万t，单产由2 464.8 kg/hm2增长到3 009.3 kg/hm2。谷子和糜子每年种植面积占秋粮种植面积的1%左右[3 ]。宁夏南部山区8县（区）种植面积2.5万hm2左右，占当地各类杂粮作物种植面积的10%左右。

    在灌浆成熟阶段，渗水地膜覆盖灌浆期提前结束5 d左右[19 ]，产量构成因素中的单穗重及单穗粒重是产量差异的直接原因[20 ]。谷子和糜子采用渗水微膜穴播后单穗重和单穗粒重显著高于对照，这和赵禹凯等[1 ]和朱元刚等[21 ]的研究基本一致。垄沟集雨种植方式能够改善降水的空间分配，增强种植区水分的供应能力，具有显著的保水蓄墒效果，从而提高作物的水肥利用效率[22 ]。采用垄上覆膜+沟内种植使群体中作物边行株高、叶面积和生物量显著提高，特别适合在年降水量300～450 mm地区多种作物种植[11 ]。

    拔节期干旱对作物农艺性状的严重影响，进而使产量也有大幅度降低。拔节期和灌浆期是谷子的水分敏感期[23 ]。不同生育时期耗水量和耗水强度存在一定的差异，出苗至抽穗期，谷子和糜子在覆膜穴播种植方式下耗水量较少，不覆膜穴播种植耗水量较大。生长期总耗水量谷子覆膜穴播较不覆膜穴播小，可能与覆膜穴播种植有效地减少裸地蒸发，即减少田间无效蒸腾有关。谷子和糜子苗期至拔节期需水较少，抽穗至灌浆期需水急剧增加。在生产中加强保水抗旱措施尤为重要，旱地采用覆膜穴播是高产高效种植新技术，也是进一步挖掘降水生产潜力和实现创建高产田的关键技术[24 - 25 ]。

    参考文献：

    [1] 赵禹凯，王显瑞，陈高勋，等. ?谷子主要农艺性状的相关和通径分析[J]. ?内蒙古农业大学学报，2014，35（2）：35-38.

    [2] 周海燕. ?毛乌素沙地主要作物糜子生理生态学特性的研究[J]. ?作物学报，2001，27（6）：908-913.

    [3] 国家统计局农村社会经济调查司. ?2020中国农村统计年鉴[M]. ?北京：中国统计出版社，2020.

    [4] 林汝法，柴 ? 岩，廖 ? 琴，等. ?中国小杂粮[M]. ?北京：中国农业科学技术出版社，2002.

    [5] 何俊仕，边晓东，付玉娟，等. ?西辽河平原主要作物耗水量及耗水规律研究[J]. ?节水灌溉，2012（11）：1-4.

    [6] 樊修武，池宝亮. ?谷子杂交种与常规种水分利用效率及耗水规律差异[J]. ?山西农业科学，2011，39（5）：428-431.

    [7] 王君杰，王宇楠，王海岗，等. ?降雨量与旱地糜子产量的关系[J]. ?中国农业大学学报，2019，24（4）：11-14.

    [8] 高俊山，魏仰浩. ?我国糜子的抗旱适应性及其在干旱地区农业生产中的地位[J]. ?粟类作物，1990（2）：13-16.

    [9] 刘 ? 启，贾志宽，连延浩，等. ?沟垄集雨种植模式下谷子种植密度对土壤水分及产量的影响[J]. ?干旱地区农业研究，2016，34（2）：81-86.

    [10] 李永平，贾志宽，刘世新，等. ?宁南山区旱地苜蓿垄沟集水种植生物群体生长特征及其水分利用效率[J]. ?水土保持研究，2006，13（5）：199-204.

    [11] 樊廷录，李永平，李尚中，等. ?旱作地膜玉米密植增产用水效应及土壤水分时空变化[J]. ?中国农业科学，2016，49（19）：3721-3732. [12] 邓维武，周玉敏，刘 ?进，等. ?SPSS23统计分析实用教程：第2版[M]. ?北京：电子工业出版社，2018.

    [13] 秦营营，董树亭，魏珊珊，等. ?去苞叶对夏玉米籽粒灌浆特性和产量的影响[J]. ?中国农业科学，2015，48（11）：2118-2126.

    [14] 陳 ? 炜，邓西平，聂朝娟，等. ?不同栽培模式下两个旱地小麦品种籽粒灌浆特性与产量构成分析[J]. ?水土保持研究，2010，17（3）：240-244.

    [15] 岳海旺，陈淑萍，彭海成，等. ?玉米籽粒灌浆特性品种间比较[J]. ?江苏农业学报，2016，

    32（5）：1043-1048.

    [16] 屈 ? 洋，冯佰利. ?不同节水种植模式对糜子籽粒产量和水分利用效率的影响[J]. ?干旱地区农业研究，2011，29（6）：68-72.

    [17] 高晓容，王春乙，张继权，等. ?近50年东北玉米生育阶段需水量及旱涝时空变化[J]. ?农业工程学报，2012，28（12）：101-109.

    [18] 王小林，纪晓玲，张 ? 静，等. ?密度和集雨补灌对黄土旱区谷子产量及水分利用效率的影响[J]. ?陕西农业科学，2019，65（3）：10-16.

    [19] 郭秀卿，崔福柱，郝建平，等. ?渗水地膜覆盖对旱地谷子生育时期及产量的影响[J]. ?山西农业大学学报（自然科学版），2012，32（2）：107-111.

    [20] 夏雪岩，宋世佳，刘 ? 猛，等. ?夏播旱地谷子渗水地膜穴播增产机理研究[J]. ?中国农业科技导报，2016，18（3）：119-125.

    [21] 朱元刚，高凤菊. ?不同行株距配置下夏播谷子产量及相关性状的多重分析[J]. ?核农学报，2014（12）：2290-2299.

    [22] 陈雪娇，张旭东，韩治中，等. ?半干旱区沟垄集雨种植谷子的肥料效应及其增产贡献[J]. ?作物学报，2018，44（7）：1055-1066.

    [23] 王永丽，王 ? 珏，杜金哲，等. ?不同时期干旱胁迫对谷子农艺性状的影响[J]. ?华北农学报，2012，27（6）：125-129.

    [24] 赵连芝，杜 ? 蓉，刘占鑫，等. ?富硒谷子绿色生产技术规程[J]. ?甘肃农业科技，2018（9）：93-94.

    [25] 杨建红，武江燕，张小红. ?5个糜子新品种在会宁县旱川地的引种试验初报[J]. ?甘肃农业科技，2020（10）：72-75.

    （本文责编：陈 ? ?伟）

    收稿日期：2020 - 11 - 16

    基金项目：宁夏科技成果转化东西部合作产业扶贫项目“六盘山特困区小杂粮精准扶贫技术集成示范”（2018BFF020）。

    作者简介：周 ? 花（1980 — ），女，宁夏彭阳人，农艺师，主要从事作物新品种引进和旱作节水农业新技术集成研究与示范工作。Email：463037167@qq.com。

    通信作者：李永平（1955 — ），男，宁夏固原人，研究员，主要从事旱区节水农业与水资源高效利用方面科研与示范工作。Email：nxgylyp@163.com。