【正文】 育期耗水量高于連續(xù)耕作處理，豐水年干旱脅迫程度較低，輪耕處理在提高作物耗水量的同時也提高了作物產量和水分利用效率。 輪耕對休閑期土壤水分動態(tài)變化的影響：夏季休閑期為土壤水分增墑期，休閑一個月，休閑2個月，至播種前休閑3個月后，各耕作方式土壤蓄水量逐月增加。2011夏閑期豐水年，連續(xù)翻耕和有翻耕參與的翻耕/免耕、深松/翻耕輪耕處理土壤蓄水量恢復快于其它耕作處理；但至播種前休閑3個月后，6種耕作方式蓄水量水平趨于接近，無顯著差異。2012夏閑期平水年，休閑前含水量最低的翻耕/免耕輪耕處理水分恢復最快，休閑2個月后連續(xù)翻耕和連續(xù)深松處理蓄水量最高。至播種前休閑3個月后，翻耕/免耕輪耕處理蓄水量最高，休閑前水分虧損越大，夏閑期水分恢復越快，蓄水效率也越高。 4 不同耕作模式對產量及經濟效益的影響保護性耕作提高作物水分利用率和土壤蓄水保墑能力，增加土壤肥力和養(yǎng)分的有效性，從而為作物生長創(chuàng)造良好的條件，優(yōu)化作物產量結構，有明顯的增產效應（[10]。免耕能夠提高作物產量，這與免耕條件下土壤環(huán)境的改善是分不開的[22]。謝瑞芝等通過對國內公開發(fā)表的與保護性耕作相關論文整理研究，分析了保護性耕作措施對作物生產的影響，認為保護性耕作產量數(shù)據(jù)均以當?shù)貍鹘y(tǒng)耕作模式為對照，大部分是增產或平產報告，%[3]。保護性耕作增產的結論似乎是無庸置疑的，但保護性耕作不增產或減產的現(xiàn)象也是客觀存在的[26] [42]，而保護性耕作影響作物產量的原因是多方面的。不同地區(qū)的、作物、土壤、種植制度存在很大差異，各地推行的保護性耕作模式也大相徑庭，保護性耕作對產量影響的調查表明，大部分是增產或平產報告，但保護性耕作不增產或減產的現(xiàn)象也是客觀存在的。影響保護性耕作技術推廣應用的主要原因是作物產量不高、效益不明顯，保護性耕作條件下的穩(wěn)產豐產技術是目前中國保護性耕作技術推廣應用的限制性因素之一[3]。水分利用效率低是限制旱農地區(qū)生產力水平提高的瓶頸，安排合理的輪作，采用適宜的耕作制度是提高水分利用效率的重要途徑。全國農業(yè)技術推廣中心調查表明，雖然氣侯、作物、土壤和種植制度不同，秸稈還田的數(shù)量、方式和方法不同，免耕直播相比常規(guī)耕作，都表現(xiàn)出有增產節(jié)本的作用[43]。實行保護性耕作，減少土壤耕作次數(shù)，有效降低了農業(yè)機械使用成本，具有比較明顯的經濟效益。本章通過對不同輪耕方式下小麥產量和產量構成因素的變化，不同輪耕年限水分利用效率的變化的研究，探討旱地夏閑期輪耕對小麥水分利用及產量的影響；通過比較不同輪耕方式的經濟效益，評價輪耕的增產增收作用，為渭北旱塬旱作麥田選擇增產增收和提高水分利用效率的耕作模式提供科學依據(jù)。 結果與分析 不同輪耕模式對冬小麥產量及其構成因素的影響不同耕作方式對小麥產量構成因素和產量的影響結果見表41。6種耕作方式下，畝穗數(shù)，穗粒數(shù)，千粒重和經濟產量無顯著差異。2011年小麥收獲時畝穗數(shù)，6種耕作方式中深松/翻耕輪耕處理最高，與連續(xù)翻耕相比，%；3種輪耕處理畝穗數(shù)，深松/翻耕＞免耕/深松＞翻耕/免耕。穗粒數(shù)，深松/翻耕輪耕處理最高，與連續(xù)翻耕和連續(xù)深松接近；3種輪耕處理穗粒數(shù)，深松/翻耕＞免耕/深松＞翻耕/免耕。6種耕作方式的千粒重接近。經濟產量，6種耕作方式中深松/翻耕輪耕處理最高，與連續(xù)翻耕相比，%；3種輪耕處理經濟產量，深松/翻耕＞免耕/深松＞翻耕/免耕，翻耕/免耕輪耕處理產量最低，與連續(xù)翻耕相比，%。20102011年小麥生育期是干旱年，小麥抽穗期和灌漿期等關鍵生育期土壤墑情較差，小麥干物質積累量低，畝穗數(shù)和千粒重低于往年，影響了產量形成。 表 41 不同耕作方式對產量構成因素與小麥產量的影響年份Year產量因素Yield ponents耕作方式 Tillage patternsN?SS?CC?NNNSSCC2011畝穗數(shù)Stalk number (104mu1)穗粒數(shù)Kernels per spike千粒重 Weight of 1000 kernels (g)經濟產量 Yield (kgmu1)1681802012畝穗數(shù)Stalk number (104mu1)穗粒數(shù)Kernels per spike千粒重 Weight of 1000 kernels (g)經濟產量 Yield (kgmu1)2012年小麥收獲時畝穗數(shù)，免耕/深松和翻耕/免耕輪耕處理最高，連續(xù)免耕處理最低；3種輪耕處理畝穗數(shù)，免耕/深松≈翻耕/免耕＞深松/翻耕。6種耕作方式的穗粒數(shù)和千粒重都比較接近。經濟產量，6種耕作方式中翻耕/免耕輪耕處理最高，與連續(xù)翻耕相比，%；3種輪耕處理經濟產量，翻耕/免耕＞免耕/深松＞深松/翻耕。2011年夏閑期為豐水年，播種時土壤墑情好，且播種后秋季降雨量充足，小麥生育期土壤墑情好，小麥畝穗數(shù)相比20102011年生育期大幅增加，且千粒重與2011年生育期相比也有提高，所以2012年小麥收獲時產量較高。 不同輪耕模式對冬小麥水分生產效率的影響 小麥生育期耗水量與當年降雨量相關，20072008夏閑期為豐水年、20082009生育期為豐水年、20112012夏閑期為豐水年，所以2007200200820020112012年度土壤蓄水量較好，小麥生育期耗水量也較高。小麥產量隨生育期耗水量的增加而增加，水分生產效率與耗水量也呈正相關的關系。20072008年度，第一年耕作處理，3種耕作方式中深松處理產量最高，%；耗水量也是深松處理最高，免耕次之，翻耕最低，說明深松和免耕處理的土壤蓄水效果優(yōu)于翻耕處理；水分生產效率翻耕＞深松＞免耕。20082009年度，2年耕作處理后，6種耕作方式中免耕/深松輪耕處理產量最高，%；3種輪耕處理產量，免耕/深松＞深松/翻耕＞翻耕/免耕。免耕/深松輪耕處理耗水量也最高。水分生產效率，6種耕作方式間存在顯著差異，免耕/深松輪耕處理最高；3種輪耕處理水分生產效率，免耕/深松＞深松/翻耕＞翻耕/免耕。 20092010年度，3年耕作處理后，深松/翻耕輪耕處理產量最高；3種輪耕處理產量，深松/翻耕＞翻耕/免耕＞免耕/深松。6種耕作處理耗水量接近，為326340mm。水分生產效率，深松/翻耕輪耕處理最高，其次是連續(xù)翻耕處理；3種輪耕處理水分生產效率，深松/翻耕＞翻耕/免耕＞免耕/深松。表42 不同耕作方式對小麥水分生產效率的影響年份Year耕作方式Tillage patterns產量Yield (kghm2)生育期耗水量Water consumption ( mm)水分生產效率Water use efficiency ( kghm2mm1 )20072008NSC20082009N?SS?CC?NNNSSCC20092010N?SS?CC?NNNSSCC20102011N?SS?CC?NNNSSCC20112012N?SS?CC?NNNSSCC20102011年度，經過4年耕作處理，該年為生育期干旱年，小麥生育期耗水量和產量均較低。6種耕作方式中深松/翻耕輪耕處理最高，%，而翻耕/免耕輪耕處理產量最低，%；3種輪耕處理產量，深松/翻耕＞免耕/深松＞翻耕/免耕。連續(xù)免耕和連續(xù)深松處理耗水量較高。3種輪耕處理水分生產效率，深松/翻耕＞免耕/深松＞翻耕/免耕。 20112012年度，經過5年耕作處理，該年夏閑期為豐水年，小麥生育期耗水量達441465mm，產量相比去年有大幅提高。6種耕作方式中翻耕/免耕輪耕處理最高，與連續(xù)翻耕相比，%；3種輪耕處理產量，翻耕/免耕＞免耕/深松＞深松/翻耕。免耕/深松和翻耕/免耕輪耕處理耗水量較高。3種輪耕處理水分生產效率，翻耕/免耕＞免耕/深松≈深松/翻耕。 不同耕作和施肥方式對麥田經濟效益的影響對不同施肥和耕作處理冬小麥生產過程中肥料，機械等投入和產量收益進行分析（表43和44）。6種耕作處理間耕地機械不同，在耕地方面投入上存在差異，翻耕機械投入最高，深松次之，免耕則無耕地機械投入，所以總投入上，翻耕＞深松＞免耕。3種施肥處理間肥料投入量不同，總投入上常規(guī)施肥＞平衡施肥＞低肥。表43 不同耕作方式下小麥生產經濟效益比較（元hm2）試驗年份耕作方式Tillage patterns肥料投入機械投入Mechanical operation cost其它 Others總投入Total investment小麥產量收入 Yield ine純收益產投比YearFertilizer cost耕地機 Cultivator播種機 Planter收獲機 Harvester種子 Seed農藥 Pesticide除草等 Weeding產量 Yield收入 IneNet ineInputoutput ratio20102011N?S1735600600900375200450486028255650791S?C17357506009003751504504960303460681108C?N1735060090037530045043602189437818N17350600900375300450436025215041682S1735600600900375200450486025435086227C173575060090037515045049602700540144120112012N?S1735060090037530045043605721114437083S?C173560060090037520045048605357107135854C?N173575060090037515045049606054121087148N1735060090037530045043605219104376078S173560060090037520045048605538110776217C173575060090037515045049605721114426483注：肥料價格，尿素120元/50kg，磷酸二銨160元/50kg，氧化鉀260元/50kg；耕地，免耕0元/畝，深松40元/畝，翻耕50元/畝；播種機，40元/畝；收獲機（包括秸稈粉碎還田）60元/畝；，播種量150kghm2；農藥用量，免耕＞深松＞翻耕處理。小麥市場價格為2元/千克 。20102011年度，6種耕作方式間的純收益無顯著差異。深松/翻耕輪耕處理由于產量收入較高，所以純收益較高，與連續(xù)翻耕相比純收益增加了667元；3種輪耕處理，純收益深松/翻耕＞免耕/深松＞翻耕/免耕。3種施肥方式間純收益有顯著差異，平衡施肥和低肥純收益顯著高于常規(guī)施肥，因為20102011年為生育期干旱年，3種施肥方式中常規(guī)施肥小麥產量低，而肥料投入大，所以常規(guī)施肥純收益出現(xiàn)虧損。 20112012年度，6種耕作方式間的純收益無顯著差異，該年度為豐水年，各耕作處理小麥產量相比去年大幅度提高，小麥產量收入增加，純收益相比去年大幅度增加。翻耕/免耕和深松/翻耕輪耕處理純收益較高，相比連續(xù)翻耕分別增加了665和600元；3種輪耕處理，純收益翻耕/免耕＞免耕/深松＞深松/翻耕。3種施肥方式間純收益無顯著差異，產量上平衡施肥＞常規(guī)施肥＞低肥，但常規(guī)施肥投入高于低肥，所以綜合經濟效益上平衡施肥＞低肥＞常規(guī)施肥。 討論表44 不同施肥方式下小麥生產經濟效益比較（元hm2）Table 44 Economic benefits of different fertilization methods of wheat production試驗年份Year施肥方式 Fertilization肥料投入機械投入Mechanical operation cost其它Others總投入小麥產量收入 Yield ine純收益產投比Fertilizer cost耕地機 Cultivator播種機 Planter收獲機 Harvester種子 Seed農藥 Pesticide除草等 WeedingTotal investment產量 Yield收入 IneNet ineInputoutput ratio20102011平衡施肥Balance fertility2203450600900375217450519530346069874a低肥Low fertility711