【摘 要】
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垄沟集雨种植技术可以有效缓解半干旱区旱地作物缺水状况,提升作物生产水平。能否将该种植模式应用于关中灌区,在有效收集和利用天然降水、节约灌水资源的基础上,解决该区作物周年生产季节性缺水的问题?目前尚无定论。该模式下,麦-玉复种农田土壤水分、作物生长发育及产量形成对不同垄面覆盖材料的响应机制也不清楚。针对以上问题,于2019-2021年,在陕西杨凌西北农林科技大学试验站,以冬小麦、夏玉米为研究对象,设
【基金项目】
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国家自然科学基金（编号:31871580,31871562）; 陕西省重点研发计划（编号:2021NY-073,2022NY-196）
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垄沟集雨种植技术可以有效缓解半干旱区旱地作物缺水状况,提升作物生产水平。能否将该种植模式应用于关中灌区,在有效收集和利用天然降水、节约灌水资源的基础上,解决该区作物周年生产季节性缺水的问题?目前尚无定论。该模式下,麦-玉复种农田土壤水分、作物生长发育及产量形成对不同垄面覆盖材料的响应机制也不清楚。针对以上问题,于2019-2021年,在陕西杨凌西北农林科技大学试验站,以冬小麦、夏玉米为研究对象,设传统平作（CK）、垄覆普通地膜（M）、垄覆液态地膜（Y）和土垄（T）4个处理,开展田间试验。研究不同垄覆盖材料集雨种植对麦-玉复种农田土壤水分及作物周年产量的影响,旨在为该技术的进一步优化、应用和垄面覆盖材料的选择提供依据。试验所得结果如下:（1）在冬小麦-夏玉米周年生产中,集雨种植与传统平作种植相比可以明显改善农田土壤水分条件,减少作物耗水量。各垄沟集雨处理在0-100 cm土层的土壤含水量较传统平作增加了1.03%-9.95%;各垄沟集雨处理在0-200 cm土层的平均土壤贮水量较传统平作增加了6.79%-75.45%;各垄沟集雨处理的总耗水量较传统平作显著（p＜0.05）减少了0.52%-8.81%。（2）不同垄覆盖材料的集雨处理均能促进密植作物的群体生长发育,但对稀植作物表现出一定的差异。在冬小麦季,各垄沟集雨处理均较平作提高冬小麦的株高、叶面积指数、SPAD和干物质积累量;在夏玉米季,只有垄覆普通地膜处理较平作增加夏玉米的株高、茎粗、叶面积指数、SPAD和干物质积累量,而液态地膜垄和土垄处理不及平作。在冬小麦-夏玉米周年生产中,垄覆普通地膜处理干物质积累量较平作增加1.83%,液态地膜垄和土垄处理较平作显著（p＜0.05）减少18.20%和12.22%。（3）不同垄覆盖材料对冬小麦和夏玉米产量构成因素的影响差异较大。在冬小麦季,M处理的穗粒数较CK显著（p＜0.05）增加了4.15%,穗数、和千粒重较CK显著（p＜0.05）减少了4.62%和0.74%。Y处理的穗数和千粒重分别较CK显著（p＜0.05）增加了9.30%和3.49%,穗粒数与CK无显著差异。T处理的穗数和穗粒数较CK增加了1.23%和1.16%,千粒重较CK显著（p＜0.05）减少了1.37%。在夏玉米季,M处理穗粒数和百粒重较CK显著（p＜0.05）增加了2.89%和3.37%。Y处理穗粒数和百粒重较CK显著（p＜0.05）减少了22.70%和18.95%。T处理穗粒数和百粒重较CK显著（p＜0.05）减少了17.80%和25.69%。（4）在冬小麦-夏玉米周年生产中,各处理的籽粒产量和水分利用效率（WUE）均呈M＞CK＞Y＞T排列。垄覆普通地膜处理的籽粒产量和WUE较CK显著（p＜0.05）增加了4.13%和9.14%。垄覆液态地膜处理的籽粒产量和WUE较CK显著（p＜0.05）减少了16.25%和0.65%。土垄处理的籽粒产量和WUE较CK显著（p＜0.05）减少了22.99%和18.73%。综上可知,在关中灌区,垄面覆盖普通地膜的集雨种植模式对促进麦-玉复种作物周年生产及节本增效具有积极作用,尤其是对经济产量的提升具有相对优势。
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