垄沟种植对干旱半干旱地区作物水分利用效率和产量的影响:基于Meta分析

摘要：

[目的]系统评估垄沟种植对作物水分利用效率(WUE)和产量的影响,探究影响垄沟种植增产效果的主要驱动因子,为北方干旱、半干旱雨养农业区垄沟种植推广与合理应用提供科学依据与理论基础.[方法]以平作为对照,以垄沟种植为处理,系统分析1980-2023年公开发表的文献68篇,利用采用Meta分析方法定量分析了高(R/F＞1)、中(R/F=1)、低(R/F＜1)3种典型垄沟比(R为垄宽,F为沟宽)对作物WUE和产量的影响,并从气候因素(即年平均降水量、年平均温度),土壤因素(土壤密度、土壤养分),人为管理因素(肥料使用、作物种类)出发,研究垄沟种植主要驱动因子对作物WUE和产量的综合影响.[结果]与传统平作相比,垄沟种植3种垄沟比都显著提高了作物WUE和产量,且不同垄沟比间差异显著.高、中、低3种垄沟比条件下,作物WUE和产量分别显著提高了 34.9％,27.48％,32.4％和39.94％,25.98％,34.93％.R/F＞1适用在年平均降雨量＜400 mm和年平均温度＜8 ℃的地区,而R/F＜1在年平均降雨量＞600 mm和年平均温度＞10 ℃的地区对作物WUE和产量提高更大.在低土壤容重、高土壤全氮含量的条件下R/F＞1具有更高的增产效果,而R/F＜1在高土壤容重、低土壤速效氮和速效磷含量时更合适.高强度的肥料投入显著降低了垄沟种植的增产效果,低施肥量(氮肥施用量0～150 kg/hm2,磷肥施用量0～75 kg/hm2)时作物WUE和产量提高最为显著.[结论]不同垄沟比对作物WUE和产量的提高受气候因素、土壤因素、人为管理因素的共同影响.在降水少、土壤贫瘠的自然条件下,更适宜采用垄沟种植.在使用化肥时,低施肥量可以让垄沟种植的增产和保水达到最佳效果.

关键词：Meta分析、垄沟种植、产量、水分利用效率

所属期刊栏目：44

分类号：S152.7(土壤学)

资助基金：宁夏回族自治区水利厅生产建设项目2013-69

在线出版日期：2024-09-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：190-200