小麦—玉米一体化垄作覆盖栽培生理生态效应研究

本试验于2004～2005年在河南农业大学科教园区和西平县两个地点，在自然降水下采用平作、平作覆盖、垄作及垄作覆盖大田栽培的试验方法，在垄沟互换种植下对冬小麦、夏玉米一体化生长发育、生理性状及生态环境进行了试验，主要结论如下： 第一，在垄作覆盖及平作覆盖栽培方式下，冬小麦和夏玉米的出苗时间较平作对照提前1～2d，生育期延长1～3d。 第二，垄作覆盖的小麦分蘖数及次生根条数在抽穗前达到最高，此后的时期是平作覆盖最高；垄作覆盖处理玉米根层数和总根数最高，平作最低，并达到显著或极显著差异。垄作覆盖小麦和玉米的茎粗值最大，平作对照最小。平作对照的小麦亩成穗数、叶面积指数及干物质积累量最大，平作覆盖次之，垄作最低。垄作覆盖的玉米植株高大健壮，生长旺盛，叶面积、叶面积指数及干物质积累最高，平作对照最低，并达到显著差异。 第三，小麦和玉米的籽粒干物质积累呈“S”变化。垄作覆盖小麦的值在灌浆前期较大，后期低于平作覆盖；垄作覆盖玉米的值最大。小麦的根系活力随生育进程下降，其中平作覆盖＞垄作覆盖＞垄作＞平作对照；玉米的伤流量在大喇叭口期达到最大，垄作覆盖＞平作覆盖＞垄作＞平作，并达到显著差异。小麦和玉米的失水率在24h内的变化趋势一致，平作处理最大，垄作覆盖最小，处理间的差异在后12h较明显，小麦和玉米受到干旱胁迫时，平作对照的叶片失水率明显高于其它三个处理。玉米生育后期Fv／Fo、Fv／FM、ΦPSⅡ和qP的日变化呈单峰曲线，表现为垄作覆盖＞平作覆盖＞垄作＞平作。 第四，在0～100cm的土壤水分测定中，垄作覆盖垄沟存在明显的优越性，垄作垄面的值最小，在干旱时秸秆覆盖的效果更明显，在5～10cm的土层覆盖效果最好，水分含量在前40cm土层中差异较明显，随土层的加深差异减小并出现不规律变化。 在0～20cm的土层温度的测定中，垄作垄面＞垄作覆盖垄面＞平作＞垄作垄沟＞平作覆盖＞垄作覆盖垄沟，随土层的加深温度下降，变化幅度减小，处理达到最大值的时间依次向后推迟1～2h。 小麦和玉米群体光照强度从植株下部到上部增加，日变化呈抛物线型，且开口增大，在生育前期垄作及垄作覆盖的值较大，特别是植株下部的值与其它处理有明显差异，成熟期垄作覆盖的值最小，对照最大。 小麦的冠层温度变化为，垄作＞平作＞垄作覆盖＞平作覆盖；玉米是平作＞垄作＞平作覆盖＞垄作覆盖，冠层温度-气温的差值随生育进程减小。 第五，小麦和玉米在0～30cm的土壤养分除碱解N外都以垄作覆盖和平作覆盖为最高，随土层的加深含量下降。小麦的有机质含量在拔节期最大，成熟期最小；玉米有机质含量在抽穗吐丝期最大。小麦和玉米的速效P和K的含量随生育进程减小。 第六，小麦起垄覆盖、垄作和平作覆盖的产量比平作对照减少7.69％、9.09％和2.1％，但未达到显著差异，西平试点的起垄覆盖和起垄种植比对照减少7.4％和9.4％，但小麦的单株性