楊清山，孫 敏，高志強(qiáng)，張慧芋，張 娟，梁艷妃，李念念

(山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，山西 太谷 030801)

山西省黃土高原半干旱地區(qū)自然降雨大約60%集中在小麥夏閑期(7-9月)，如何運(yùn)用合理的耕作與覆蓋措施，充分接納與利用有限水資源來解決本省小麥因水分虧缺而低產(chǎn)的問題，是本省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)一直關(guān)注的主要課題[1-2]。前人關(guān)于旱地小麥耕作蓄水與覆蓋保水的理論研究與技術(shù)研發(fā)兩方面均已取得了較大進(jìn)展。休閑期深松可改善土壤結(jié)構(gòu)，增加土壤對(duì)降水的蓄積能力，提高冬小麥播前土壤含水量[3-4]。周興祥等[5]與楊永輝等[6]研究均表明，休閑期深松有利于加快土壤水分入滲速度，改善土壤水分狀況，影響冬小麥的生育特性，優(yōu)化產(chǎn)量構(gòu)成，提高產(chǎn)量。黃明等[7]研究表明，休閑期深松較傳統(tǒng)耕作分別提高開花期、灌漿期0～40 cm土層土壤水分含量6%和9%，均提高產(chǎn)量9%。趙亞麗等[8]對(duì)黃淮海地區(qū)土壤耕作方式的研究表明，深松較傳統(tǒng)耕作提高冬小麥產(chǎn)量10%、水分利用效率7%?？梢?，旱地麥田采用深松有較好的蓄水增產(chǎn)效果。自從中國(guó)引入地膜覆蓋栽培技術(shù)后，其蓄水保墑及增產(chǎn)作用顯著，已被生產(chǎn)認(rèn)可并應(yīng)用[9-11]。陳夢(mèng)楠等[12]研究表明，應(yīng)用地膜覆蓋栽培技術(shù)有利于土壤有效含水量的增加，實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)。李儒等[13]研究表明，黃土高原旱作區(qū)地膜覆蓋較不覆蓋能提高降水生產(chǎn)效率，協(xié)調(diào)土壤孔隙中水分和空氣的占比關(guān)系，提高了產(chǎn)量和水分利用效率。白麗婷等[14]針對(duì)渭北旱塬區(qū)地膜栽培技術(shù)研究表明，地膜覆蓋較不覆蓋顯著增加了冬小麥的成穗數(shù)，穗粒數(shù)也有一定的增加，進(jìn)而提高小麥產(chǎn)量8%～22%，提高水分利用效率13%～14%，且干旱年份覆膜優(yōu)勢(shì)較明顯。劉曉偉等[15]針對(duì)甘肅旱作農(nóng)業(yè)區(qū)研究表明，全膜覆土穴播較常規(guī)條播能提高0～60 cm土壤含水量，有較明顯的保墑效果，提高產(chǎn)量、水分利用效率分別達(dá)33%、22%。但李鳳民等[16]研究表明，地膜覆蓋技術(shù)的應(yīng)用尤其在干旱年份，會(huì)造成穗數(shù)不足，導(dǎo)致小麥減產(chǎn)。休閑期耕作蓄水和播種覆蓋保墑為旱地水分調(diào)控的兩類主要技術(shù)，深松耕作可有效提高底墑，并加深耕層，促進(jìn)根系深扎，避免地膜覆蓋播種造成的弊端。前人研究多注重于單方面耕作蓄水或覆蓋的蓄水保墑與增產(chǎn)技術(shù)，二者結(jié)合的研究較少。為此，本研究分析了休閑期深松蓄水提高底墑結(jié)合覆蓋播種對(duì)土壤水分、產(chǎn)量和水分利用效率的影響，旨在探索最佳蓄水保墑方式，從而改進(jìn)旱地小麥的高產(chǎn)高效栽培技術(shù)模式。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

田間試驗(yàn)于2014-2016年在山西省聞喜縣邱家?guī)X村旱地小麥試驗(yàn)田進(jìn)行，該地為丘陵旱地，位于 35°20′N，111°17′E，無灌溉條件，一年一熟，夏季休閑，是典型的暖溫帶大陸氣候，年均氣溫12.5℃，無霜期190 d。2014年6月10日測(cè)定土壤養(yǎng)分(0～20 cm)：有機(jī)質(zhì)10.55 g·kg-1、全氮0.68 g·kg-1、水解氮37.65 mg·kg-1、速效磷17.64 mg·kg-1；2015年6月10日測(cè)定土壤養(yǎng)分(0～20 cm)：有機(jī)質(zhì)11.16 g·kg-1、水解氮39.44 mg·kg-1、速效磷15.67 mg·kg-1。2014-2016年度試驗(yàn)田年降雨情況由聞喜縣氣象站提供，如圖 1所示。

注：FP: 休閑期; STW: 播種-越冬期; WTJ: 越冬-拔節(jié)期; JTA: 拔節(jié)-開花期; ATM: 開花-成熟期.Notes：FP: Fallow period; STW: Sowing to wintering stage; WTJ: Wintering to jointing stage; JTA: Jointing to Anthesis stage; ATM: Anthesis to maturity stage.圖1 聞喜試驗(yàn)基地降雨量Fig.1 Precipitation at the experimental site in Wenxi

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)小麥品種“運(yùn)旱20410”由山西省聞喜縣農(nóng)委提供。試驗(yàn)采用二因素裂區(qū)設(shè)計(jì)，以休閑期耕作為主區(qū)，設(shè)深松(深度30～40 cm，Subsoiling，SS)、當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)耕作對(duì)照(CK)兩個(gè)水平；以播種方式為副區(qū)，設(shè)全膜覆土穴播(Film covering soil hole sowing，F(xiàn)SH)、膜際條播(Film mulch sowing，F(xiàn)M)、常規(guī)條播(Drilling sowing，DS)三個(gè)水平，共6個(gè)處理，小區(qū)面積50 m×3 m=150 m2，重復(fù)3次。全膜覆土穴播：即秋播前地面覆膜，膜面覆土1 cm，穴播，行距20 cm，穴距15 cm，每小區(qū)種植10 行。膜際條播：即地膜覆蓋播種，起壟(壟底寬40 cm，壟高10 cm)、覆膜、播種一次完成，60 cm為一帶，地膜覆蓋壟上，地膜兩側(cè)覆土，壟膜側(cè)溝內(nèi)種植2行小麥(地膜采用普通地膜)。常規(guī)條播：傳統(tǒng)種植方式，逢雨淺旋，平整土地播種，行距20 cm。2014年7月15日土地進(jìn)行深松，8月25日淺旋土地一次、粑耱、鎮(zhèn)壓平整土地，10月4日播種，基施純N 150 kg·hm-2、P2O5150 kg·hm-2、K2O 150 kg·hm-2，播量90 kg·hm-2，三葉期定苗，基本苗225×104株·hm-2。同生產(chǎn)上人工揭膜，膜際條播處理揭膜時(shí)間為小麥開花后10 d左右，2015年6月10日收獲。全膜覆土穴播處理于小麥?zhǔn)斋@后(次年6月上旬)回收地膜。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

在試驗(yàn)田范圍內(nèi)選取具有代表性小區(qū)，深挖一個(gè)3 m的剖面坑,采用環(huán)刀法從上到下每隔20 cm土層取樣，3次重復(fù)，測(cè)定土壤容重[12]。

分別于播種期、越冬期、拔節(jié)期、孕穗期、開花期、成熟期，采用土鉆法，每20 cm分層取0～300 cm土層土樣，裝入鋁盒稱取鮮重，105℃烘干至恒重稱取干重，測(cè)定土壤含水量并計(jì)算土壤蓄水量[12]。土壤蓄水量Wi=hi×ρi×ωi×10。式中，W為土壤蓄水量(mm)；i為土層；h為土層厚度(cm)；ω為土壤質(zhì)量含水量(%)；ρ為土壤容重(g·cm-3)；10為換算單位。

蠟熟期測(cè)定單位面積穗數(shù)、穗粒數(shù)及千粒重，每處理小區(qū)取50株進(jìn)行考種，收割20 m2計(jì)算經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。

其他具體計(jì)算方法如下，參照陳夢(mèng)楠等[12]。

休閑期耗水量(mm)=播種期土壤蓄水量-休閑期土壤蓄水量+休閑期降水量。

生育期耗水量(mm)=成熟期土壤蓄水量-播種期土壤蓄水量+生育期降水量。

休閑期土壤蓄水效率(%)=(播種期土壤蓄水量-休閑期土壤蓄水量)/休閑期降水量。

降水生產(chǎn)效率(kg·hm-2·mm-1)=籽粒產(chǎn)量/全年降水量。

水分利用效率(kg·hm-2·mm-1)=籽粒產(chǎn)量/生育期耗水量。

單位蓄水量的增產(chǎn)量(kg·hm-2·mm-1)=(休閑期深松籽粒產(chǎn)量-對(duì)照籽粒產(chǎn)量)/(休閑期深松播種期土壤蓄水量-對(duì)照播種期土壤蓄水量)。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

試驗(yàn)采用Microsoft Excel 2003進(jìn)行數(shù)據(jù)繪圖，利用DPS 7.05和SAS 9.0軟件統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)，LSD法進(jìn)行顯著性差異分析，顯著水平設(shè)為0.05。因?yàn)? a試驗(yàn)結(jié)果趨勢(shì)基本一致，部分圖表數(shù)據(jù)分析只以2014-2015年為主。

2 結(jié)果與分析

2.1 休閑期深松和覆蓋播種對(duì)冬小麥播種期和各生育時(shí)期土壤水分的影響

如圖2所示，與對(duì)照相比，休閑期深松耕作顯著提高了播種期土壤蓄水量，2 a間0～300 cm土層較傳統(tǒng)耕作蓄水多達(dá)24～33 mm，尤其2014-2015年的60～120 cm、160～220 cm土層； 2015-2016年的60～220 cm土層土壤蓄水量顯著提高。2 a間休閑期深松耕作顯著提高了越冬-成熟期土壤蓄水量，但開花期差異不顯著。與常規(guī)條播相比，兩種覆蓋播種模式提高了越冬-開花期土壤蓄水量，而成熟期降低。2014-2015年，無論深松與否，各生育時(shí)期土壤蓄水量均有所提高，且拔節(jié)-孕穗期差異顯著。2015-2016年深松條件下，各生育時(shí)期土壤蓄水量均提高，且拔節(jié)-孕穗期差異顯著；對(duì)照處理只在孕穗-開花期差異顯著(圖3)。2 a間全膜覆土穴播較膜際條播越冬-開花期土壤蓄水量提高，而膜際條播較全膜覆土穴播成熟期蓄水量顯著降低?？梢?，休閑期深松有利于增強(qiáng)土壤蓄保降水能力，且降水少的年份蓄墑效果好(2015-2016年)，并能有效提高各生育時(shí)期土壤蓄水量；覆蓋播種有利于提高生育前期和中期土壤水分，且兩種覆蓋播種模式的保水效果差異不明顯。

注：ns:差異不顯著; *:差異顯著。 Note: ns: No significant difference; *: Significant difference.圖2 休閑期深松(SS)和對(duì)照(CK)對(duì)小麥播種期0～300 cm各土層土壤蓄水量的影響Fig.2 Impact of subsoiling and CK on soil water storage in 0～300 cm depth during sowing stage of winter wheat

注：WS:越冬期; JS: 拔節(jié)期; BS: 孕穗期; AS: 開花期; MS: 成熟期。圖中不同小寫字母表示處理間差異顯著(P<0.05)。Note: WS: Wintering stage; JS: Jointing stage; BS: Booting stage; AS: Anthesis stage; MS: Maturity stage. Different lowercase letters in the figure showed significant differences between treatments (P<0.05).圖3 播種方式對(duì)小麥各生育時(shí)期0～300 cm土壤蓄水量的影響Fig.3. Impact of sowing modes on soil water storage in 0～300 cm depth under different growth stages of wheat

2.2 休閑期深松和覆蓋播種對(duì)冬小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

與對(duì)照相比，休閑期深松模式下小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素提高(表1)，2014-2015年穗數(shù)提高7%～10%，穗粒數(shù)提高3%～6%，千粒重提高2%～3%，產(chǎn)量提高12%～16%；2015-2016年穗數(shù)提高9%～14%，穗粒數(shù)提高2%～7%，千粒重提高1%～2%，產(chǎn)量提高18%～24%。休閑期深松模式下，2014-2015年兩種覆蓋播種模式較常規(guī)條播穗數(shù)和產(chǎn)量顯著提高，穗數(shù)提高4%～9%，產(chǎn)量提高9%～13%，膜際條播與常規(guī)條播穗粒數(shù)差異顯著，千粒重?zé)o顯著變化。膜際條播較全膜覆土穴播產(chǎn)量及其構(gòu)成因素均提高，且穗數(shù)顯著提高4%，產(chǎn)量提高3%；2015-2016年兩種覆蓋播種模式較常規(guī)條播穗數(shù)、穗粒數(shù)和產(chǎn)量顯著提高，穗數(shù)提高13%～17%，穗粒數(shù)提高7%～11%，產(chǎn)量提高8%～21%，千粒重?zé)o顯著變化。膜際條播較全膜覆土穴播產(chǎn)量及其構(gòu)成因素均提高，且穗數(shù)顯著提高4%，產(chǎn)量顯著提高12%。對(duì)照條件下，2014-2015年兩種覆蓋播種模式較常規(guī)條播穗數(shù)和產(chǎn)量顯著提高，分別提高2%～6%、6%～13%，膜際條播與常規(guī)條播穗粒數(shù)差異顯著，千粒重?zé)o顯著變化。膜際條播較全膜覆土穴播產(chǎn)量及其構(gòu)成因素均提高，且穗數(shù)顯著提高4%，產(chǎn)量顯著提高7%；2015-2016年兩種覆蓋播種模式較常規(guī)條播穗數(shù)和產(chǎn)量顯著提高，穗數(shù)提高8%～13%，產(chǎn)量提高12%～19%，穗粒數(shù)和千粒重?zé)o顯著變化。膜際條播較全膜覆土穴播產(chǎn)量及其構(gòu)成因素均提高，且穗數(shù)顯著提高4%，產(chǎn)量顯著提高6%?？梢姡蓍e期深松和覆蓋播種主要通過增加穗數(shù)來提高產(chǎn)量，對(duì)穗粒數(shù)和千粒重影響不明顯，且降水少的年份深松下覆膜播種增幅效果大，尤其膜際條播增產(chǎn)效果明顯。

另外，年份、耕作、播種方式、耕作×播種方式、年份×耕作×播種方式對(duì)產(chǎn)量均有顯著或極顯著影響(表1)，年份的影響最大，其次是耕作，最后是播種方式。而且年份、耕作和播種方式對(duì)穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重有極顯著影響，年份×耕作、年份×播種方式和耕作×播種方式對(duì)穗數(shù)均有極顯著影響，耕作×播種方式對(duì)千粒重有顯著影響。

2.3 不同生育時(shí)期土壤蓄水量與冬小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的關(guān)系

2.3.1 與產(chǎn)量構(gòu)成因素的關(guān)系 表2可見，休閑期深松結(jié)合覆蓋播種條件下，越冬期、拔節(jié)期、孕穗期0～300 cm土層土壤蓄水量與穗數(shù)，拔節(jié)期40～160 cm、孕穗期40～80 cm、200～300 cm，開花期180～300 cm土層土壤蓄水量與穗粒數(shù)呈顯著或極顯著相關(guān)關(guān)系，且越冬期20～100 cm、拔節(jié)期40～160 cm、孕穗期200～300 cm土層土壤蓄水量與穗數(shù)關(guān)系較密切，尤其是拔節(jié)期?？梢姡驹囼?yàn)條件下，穗數(shù)的形成與越冬期上層土壤水分、拔節(jié)期中層土壤水分、孕穗期深層土壤水分關(guān)系密切。

表1 休閑期深松和覆蓋播種對(duì)小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

注：表中同列不同小寫字母代表在P=0.05水平差異顯著。*和**分別代表在P=0.05和P=0.01水平差異顯著。下同。

Note: Different lowercase letters in the same column indicate significant difference level atP=0.05. * and ** show significant level atP=0.05 andP=0.01, respectively. The same below.

2.3.2 土壤蓄水量與產(chǎn)量的關(guān)系 表3可見，休閑期深松配套覆蓋播種條件下，越冬期-孕穗期0～300 cm，開花期40～140 cm、180～300 cm土層土壤蓄水量與產(chǎn)量呈顯著或極顯著正相關(guān)，且越冬期0～40 cm，拔節(jié)期40～200 cm，孕穗期和開花期220～300 cm土層土壤蓄水量與產(chǎn)量關(guān)系更密切?？梢?，本試驗(yàn)條件下，產(chǎn)量的形成與越冬期上層、拔節(jié)期上層和中層、孕穗期和開花期深層水分關(guān)系密切。開花前各生育時(shí)期土壤蓄水量為小麥后期奠定基礎(chǔ)，充足的底墑水有利于小麥產(chǎn)量的提高。

2.4 休閑期深松和覆蓋播種對(duì)土壤水分利用效率的影響

相較于對(duì)照，2 a休閑期深松可實(shí)現(xiàn)蓄水增產(chǎn)(表4)。2014-2015年土壤蓄墑每增加1 mm，休閑期增墑增產(chǎn)量達(dá)14～26 kg·hm-2，且結(jié)合膜際條播蓄水對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)最高，與常規(guī)條播差異顯著，而兩種覆蓋播種處理間差異不顯著；2015-2016年土壤蓄墑每增加1 mm，休閑期增墑增產(chǎn)量達(dá)22～46 kg·hm-2，且結(jié)合膜際條播蓄水對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)最高，并與其他處理差異顯著。休閑期深松較對(duì)照，2 a土壤蓄水效率顯著提高，降水生產(chǎn)效率顯著提高，達(dá)12%～16%、18%～24%，水分利用效率顯著提高，達(dá) 6%～11%、15%～23%。2 a間兩種覆蓋播種模式較常規(guī)條播降水生產(chǎn)效率和水分利用效率顯著提高。2014-2015年膜際條播較全膜覆土穴播降水生產(chǎn)利用效率和水分利用效率提高，深松下兩者降水生產(chǎn)效率差異不顯著；2015-2016年膜際條播較全膜覆土穴播降水生產(chǎn)利用效率和水分利用效率提高，且對(duì)照下水分利用效率差異不顯著?？梢?，深松蓄水覆蓋保水能提高土壤水分對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)，且休閑期深松結(jié)合膜際條播有利于充分利用降水，提高產(chǎn)量和水分利用效率。

表2 小麥關(guān)鍵生育時(shí)期0～300 cm各土層土壤蓄水量與產(chǎn)量構(gòu)成因素的相關(guān)性

表3 小麥各生育時(shí)期0～300 cm各土層土壤蓄水量與產(chǎn)量的相關(guān)性

表4 休閑期深松和覆蓋播種土壤水分積累對(duì)產(chǎn)量貢獻(xiàn)及水分利用效率的影響

注：ΔW：蓄墑增量；ΔY：蓄墑增產(chǎn)量；ΔY/ΔW：休閑期增墑增產(chǎn)效率。

Note: ΔW: Storage increase; ΔY: Storage capacity increase; ΔY/ΔW: Increase storage and production efficiency during fallow period.

3 討 論

劉爽等[17]研究表明休閑期深松處理較傳統(tǒng)耕作方式，可以提高土壤含水率，從而增強(qiáng)土壤的保墑效果。賀立恒等[18]研究表明，休閑期深松處理可增加土壤水分有效性，使旱地小麥各生育期土壤蓄水量顯著提高。本研究發(fā)現(xiàn)，2 a間0～300 cm土層較傳統(tǒng)耕作多蓄水達(dá)24～33 mm，休閑期土壤蓄水效率顯著提高，越冬-成熟期土壤蓄水量提高，且越冬期、拔節(jié)期、孕穗期、成熟期差異顯著，這與李俊紅等[19]，付國(guó)占等[20]研究結(jié)果一致，這是因?yàn)樾蓍e期深松可以打破犁底層，能夠增加土壤水分入滲，耕作時(shí)減少土壤水分損失，提高了深層土壤蓄水量，促進(jìn)作物中后期對(duì)深層土壤水分的吸收。Borghei等[21]研究表明，深松處理能加深耕層，增加土壤的通透性，有利于作物生長(zhǎng)發(fā)育，提高作物產(chǎn)量。熊淑萍等[22]研究表明，與傳統(tǒng)耕作相比，休閑期深松耕作提高小麥穗數(shù)5%、產(chǎn)量12%。本研究發(fā)現(xiàn)，休閑期深松較對(duì)照，小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素提高，2014-2015年提高穗數(shù)7%～10%、產(chǎn)量12%～16%，2015-2016年提高穗數(shù)9%～14%、產(chǎn)量18%～24%。休閑期深松較對(duì)照，2 a降水生產(chǎn)效率分別顯著提高達(dá)12%～16%、18%～24%，水分利用效率顯著提高分別達(dá)6%～11%、15%～23%，這與前人研究結(jié)果一致。因此表明休閑期深松可有效蓄積降雨，尤其降水少的年份蓄水效果最佳，且滿足各生育期對(duì)水分的需求，提高降水生產(chǎn)效率和水分利用效率，并主要通過穗數(shù)的增加，達(dá)到小麥增產(chǎn)的目的。

劉金海等[23]研究表明，受播種方式影響，土壤含水量隨土層深度增加而升高。在小麥生育中后期，土壤水分由于地膜覆蓋影響而降低。趙虹等[24]，王法宏等[25]研究表明，地膜覆蓋減少生育期地表水分蒸發(fā)損失，增強(qiáng)保水效果，增加了穗數(shù)和穗粒數(shù)，促進(jìn)小麥產(chǎn)量提高。本研究結(jié)果表明，休閑期深松下，2 a間兩種覆蓋播種模式較常規(guī)條播穗數(shù)和產(chǎn)量顯著提高，其中穗數(shù)分別提高4%～9%和9%～13%，產(chǎn)量分別提高13%～17%和8%～21%；膜際條播較全膜覆土穴播產(chǎn)量提高了3%～12%。對(duì)照條件下，2 a間兩種覆蓋播種模式較常規(guī)條播穗數(shù)顯著提高，其中穗數(shù)分別提高2%～6%和6%～13%，產(chǎn)量分別提高8%～13%和12%～19%；膜際條播較全膜覆土穴播產(chǎn)量提高了6%～7%。2 a間兩種覆蓋播種模式較常規(guī)條播降水生產(chǎn)效率和水分利用效率顯著提高。杜守宇等[26]研究表明，膜際條播較常規(guī)條播增產(chǎn)達(dá)42%，主要通過延長(zhǎng)幼穗分化天數(shù)增加穗粒數(shù)和延長(zhǎng)灌漿期提高千粒重。也有前人針對(duì)西北黃土高原丘陵溝壑區(qū)小麥不同覆膜的研究表明[27]，年降水量531.8 mm條件下，全膜覆土穴播產(chǎn)量較膜側(cè)條播產(chǎn)量高。本研究結(jié)果表明：2 a全膜覆土穴播較膜際條播提高了越冬-開花期土壤蓄水量，而膜際條播較全膜覆土穴播成熟期蓄水量顯著降低。膜際條播較全膜覆土穴播產(chǎn)量及其構(gòu)成因素均提高，且產(chǎn)量顯著提高3%～7%、6%～12%。膜際條播較全膜覆土穴播水分利用效率提高。這與董琦等[28]、楊長(zhǎng)剛等[29]研究結(jié)果一致，因?yàn)樯钏尚钏c覆蓋增溫，加大小麥耗水，促進(jìn)前期的生長(zhǎng)發(fā)育，增加孕穗期成穗數(shù)，從而提高產(chǎn)量。上述試驗(yàn)結(jié)果與前人結(jié)果不盡一致之處，可能是受不同生態(tài)區(qū)生育期降雨量和區(qū)域土壤性質(zhì)等原因影響，導(dǎo)致耕作的增產(chǎn)效應(yīng)有所差異，有待進(jìn)一步對(duì)比研究。另外，年份、耕作、播種方式、耕作×播種方式、年份×耕作×播種方式對(duì)產(chǎn)量均有顯著或極顯著影響，尤其年份的影響最大。耕作對(duì)穗數(shù)和產(chǎn)量的影響大于播種方式，這與增產(chǎn)效果結(jié)果一致?？梢?，休閑期深松結(jié)合生育期覆蓋播種，提高了穗數(shù)、穗粒數(shù)和產(chǎn)量，且主要通過提高穗數(shù)來提高產(chǎn)量，對(duì)穗粒數(shù)和千粒重影響不明顯，采用膜際條播增產(chǎn)效果較好。

本研究還表明，休閑期深松結(jié)合覆蓋播種條件下，穗數(shù)的形成與越冬期上層土壤水分、拔節(jié)期中層土壤水分、孕穗期深層土壤水分關(guān)系密切。產(chǎn)量的形成與越冬期上層、拔節(jié)期上層和中層、孕穗期和開花期深層水分關(guān)系密切。因此，決定穗數(shù)的關(guān)鍵時(shí)期是小麥越冬—孕穗期，隨著生育期的推移，土壤水分與穗數(shù)和產(chǎn)量的相關(guān)性由淺層轉(zhuǎn)向深層，且各個(gè)生育期蓄水量的提高為小麥高產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。

謝英荷等[30]，劉庚山等[31]研究表明，冬前充足的土壤墑情可促進(jìn)小麥形成深根系，提高水分利用效率，有利于旱地小麥實(shí)現(xiàn)節(jié)水高產(chǎn)。孟曉瑜等[32]研究表明，每增加1 mm的播前底墑，旱地小麥可增產(chǎn)10.6～11.4 kg·hm-2。本研究表明，與對(duì)照相比，2 a休閑期深松可實(shí)現(xiàn)蓄水增產(chǎn)。2014-2015年土壤蓄墑每增加1 mm，休閑期增墑增產(chǎn)量達(dá)14～26 kg·hm-2，且結(jié)合膜際條播蓄水對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)最高，與常規(guī)條播差異顯著；2015-2016年土壤蓄墑每增加1 mm，休閑期增墑增產(chǎn)量達(dá)22～46 kg·hm-2，且結(jié)合膜際條播蓄水對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)最高，并與其他處理差異顯著。因此，深松蓄水覆蓋保水能提高土壤水分對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)。播前底墑的高低，決定著小麥產(chǎn)量的高低[33]。深松措施作為保護(hù)性耕作技術(shù)之一，可降低土壤容重，增強(qiáng)深層土壤蓄水能力，有利于小麥花后對(duì)深層水分的吸收利用，提高籽粒產(chǎn)量，避免地膜覆蓋引起的弊端[34]。有研究認(rèn)為，休閑期深松處理可有效提高各生育時(shí)期的土壤蓄水量，避免因地膜覆蓋引起后期深層水分不足的弊端，減弱地膜覆蓋的負(fù)效應(yīng)，有利于小麥增產(chǎn)[35]。本研究表明，休閑期深松結(jié)合生育期覆蓋播種，通過休閑期深松蓄積水分和覆蓋高效保墑，達(dá)到小麥增產(chǎn)的目的，以膜際條播效果最好，且降水少的年份效果明顯。因此，休閑期深松結(jié)合生育期膜際條播處理是兼顧高產(chǎn)蓄水高效的耕作栽培方式。

4 結(jié) 論

1)旱地小麥休閑期深松結(jié)合生育期覆蓋播種的栽培措施，顯著提高了播種期和各生育時(shí)期0～300 cm土壤蓄水量。兩種覆蓋處理間，膜際條播較全膜覆土穴播水分利用效率顯著提高，尤其降水少的年份降水生產(chǎn)效率提高顯著。因此，深松蓄水覆蓋保墑能高效利用土壤水分，實(shí)現(xiàn)小麥的增產(chǎn)。

2)休閑期深松條件下，膜際條播較全膜覆土穴播提高了產(chǎn)量及其構(gòu)成因素，且降水少的年份產(chǎn)量在兩種覆蓋處理間差異顯著。因此，休閑期深松結(jié)合膜際條播具有最大增產(chǎn)潛力。

3)休閑期深松結(jié)合覆蓋播種條件下，產(chǎn)量的形成與越冬期上層、拔節(jié)期上層和中層、孕穗期和開花期深層水分關(guān)系密切，尤其是小麥后期深層土壤水分影響較大。

4)休閑期深松可實(shí)現(xiàn)蓄水、增產(chǎn)，2 a土壤蓄墑每增加1 mm，休閑期土壤增墑增產(chǎn)量分別達(dá)26 kg·hm-2和46 kg·hm-2，且結(jié)合膜際條播蓄水對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)最高。