干旱灌区小麦间作玉米麦后复种绿肥的可持续性分析
[目的]针对干旱灌区传统生产方式存在的资源利用率低、收入低等问题,研究了小麦间作和玉米-小麦一体化后绿色肥料的光能利用率、灌溉水分生产率和经济效益表现,并结合试验区常规种植模式,对不同种植模式的可持续性进行了评价,对干旱灌区农业生产的节本增收具有重要的指导意义。[方法]2018-2020年,在河西绿洲灌区进行田间试验,研究不同种植模式(春小麦与玉米间作、小麦与绿色肥料间作(w-g//M)、春小麦与玉米间作(w//M)、春小麦与绿色肥料间作(w-g)、单一玉米间作(M)的效果,并以单春小麦(W))的叶日产量、粮食产量、光能利用率为基础,根据上述相关指标,对每种种植模式的可持续性进行了评价。[结果]随着试验年份的延长,在春小麦收获后复种绿色肥料可以显著提高主要作物在整个生育期的总叶日产。W-G//M较W/m的叶日乘积增加了7.7%-7.8%。与麦后单作和复合绿肥相比,间作可以提高主要作物的粮食产量,但也提高了生产成本的投入。2018年和2019年,w-g/M处理和w/M处理之间的混合粮食产量没有显著差异,而2020年,粮食产量下降w-g/M处理的产量比w/M处理高8.5%,W-G//M处理较M、w-g和w处理的净收入分别增加了16.7%-26.5%、78.5%-132.2%和35.9%-78.8%。2018年,w-g/M的净收入比w/M低7.2%,但2019年和2020年两者之间没有显著差异,产投比也有类似的趋势。复种绿色肥料能显著提高作物光能利用率。w-g/M处理的光能利用率比w/M处理高7.2%-14.1%,w-g处理的光能利用率比w处理高23.5%-52.1%。w-g处理的灌溉水生产力显著低于w处理,分别降低了48.6%-54.3%(灌溉用水效率)和30.9%-39.8%(单位立方米灌溉水的经济效益),但w-g//M处理与w//M处理之间没有显著差异。根据三年试验结果,w-g/M处理的可持续性显著高于其他四个处理。[结论]在干旱绿洲灌区,麦后间作复种绿色肥料可以提高粮食产量和主要作物的经济效益,提高灌溉水利用率和光能利用率,从而提高该模式的可持续性。因此,春小麦间作玉米结合麦后复种绿色肥料可以作为一种可持续种植模式,提高资源利用率和农民收入。
