轮作对小麦根病及产量的影响

杨 乾，鲁学文，杨国祥，王 鹏，后亦发

（甘肃省永登县农业技术推广中心，甘肃 永登 730300）

1 试验点基本情况

试验点位于永登县武胜驿镇金嘴村，平均海拔2360 m，年均气温2.6℃，≥10℃的有效积温1080℃，年均降水量360 mm，无霜期80～100 d。试验地块地势平坦，肥力均匀，耕作方便，易于操作，前茬作物为小麦。

2 试验方法

2.1 试验设计

根据当地实际共设置8个不同种植模式。模式1：豌豆—油菜—小麦；模式2：油菜—豌豆—小麦；模式3：马铃薯—豌豆—小麦；模式4：豌豆—马铃薯—小麦；模式5：马铃薯—油菜—小麦；模式6：油菜—马铃薯—小麦；模式7：豌豆—小麦—小麦；模式8：小麦—小麦—小麦。为了耕种方便，每种轮作模式每季（年）的种植面积不小于0.067 hm2。每季生产中不同模式间相同作物的施肥种类、数量及方法完全相同。

2.2 调查内容及方法

每季作物种植后适时进行田间调查，观察记载其长势、病虫害发生情况等；作物成熟期及时采集植株样品进行室内考种，详细记录株高、穗长、穗粒数、穗粒重、千粒重等经济性状，及时收获测定产量。

3 结果与分析

3.1 不同轮作模式对小麦根病的影响

第一季（2019年）：除模式8连作种植小麦外，其余模式均轮作种植了豌豆、油菜或马铃薯。据田间观察，模式8孕穗期前未发现根病症状，抽穗期前后逐渐出现了植株矮化、茎叶青干现象，发病植株根部部分须根发黄、发黑，小麦根病平均发病率8.6%，病情指数0.33，属轻度发生。第二季（2020年）：模式7轮作豌豆1年后种植小麦，小麦孕穗期前未发现根病症状，抽穗期后零星出现根病症状，旗叶窄、小、短且发黄，茎秆及穗部稍显青干状，发病植株根部部分须根发黄、发黑，根病发病率3.7%，病情指数0.25，属轻度发生。模式8为连茬3年种植小麦，小麦拔节期后零星感病，至灌浆期感病植株明显增多，发病植株矮小、茎秆细弱、叶片变小、茎叶青干枯死、穗轴缩短、籽粒少且秕瘦、须根明显发黑，平均发病率21.4%，病情指数0.72，属中度偏重发生。其他模式轮作种植了豌豆、油菜或马铃薯。第三季（2021年）：各模式均种植了小麦，其中模式1～6均为轮作种植豌豆、马铃薯或油菜2年后种植小麦，小麦抽穗期各模式均有零星植株感病，但发病率和病情指数都较低，发病率为0.3%～1.3%，病情指数均在0.25以下，属轻度发生；模式7为连茬2年种植小麦，发病率17.9%，病情指数0.68，发病时期在孕穗期至抽穗期间，属中度偏重发生；模式8为连茬4年种植小麦，发病率43.8%，病情指数0.83，根病在小麦拔节后零星发生，至抽穗期病株明显增多，感病植株明显矮小、茎秆变细、叶面积变小、穗轴缩短、小穗数减少、颖壳青干、籽粒少且秕瘦、须根明显发黑，属重度发生。小麦根病发病率和病情指数见表1。调查数据说明小麦根病随着连茬种植年限的增多而逐渐加重，连茬年限越多，发病率越高，病情指数越高，危害程度越重，但与豌豆、马铃薯、油菜等作物轮作倒茬可减轻根病害，尤其是轮作年限在2年以上时小麦根病发病率、病情指数均降低。

表1 不同轮作模式对小麦根病发病率、病情指数的影响

3.2 不同轮作模式对小麦经济性状及产量的影响

第一季（2019年）：模式8连茬2年种植小麦后株高、穗长、穗粒数、穗粒重、千粒重等经济性状开始变差，小麦产量为2524.5 kg/hm2。第二季（2020年）：模式7的经济性状稍优于处理8，小麦产量为3474.0 kg/hm2；模式8经济性状较第一季更差，产量为1986.0 kg/hm2。第三季（2021年）：模式1～6小麦经济性状、产量均表现较好，其中表现最好的是模式3，其次是模式4，产量分别为4689.0 kg/hm2和4407.0 kg/hm2；2连茬的模式7和4连茬的模式8经济性状和产量均较差，尤其是模式8产量仅为1857.0 kg/hm2，比模式3减产2832.0 kg/hm2，减产率152.5%。说明轮作倒茬可大幅挽回小麦产量损失。不同轮作模式下小麦经济性状及产量详见表2。

表2 不同轮作模式对小麦经济性状及产量的影响

3.3 不同轮作模式对土壤养分状况的影响

第一季（2019年）：模式2、模式6、模式8土壤有机质含量均比试验前有所下降，下降了0.2～0.3 g/kg；模式1、模式3、模式4、模式5、模式7土壤有机质含量比试验前略有上升，上升了0.1～0.8 g/kg。全氮、有效磷、速效钾各模式均有所下降，其中模式8全氮下降了0.08 g/kg，有效磷下降了1.79 mg/kg，速效钾下降了5.7 mg/kg。第二季（2020年）：除模式8有机质含量较上年下降外，其他模式有机质含量均有所上升，其中模式2、模式3、模式4、模式6上升较多，上升了0.9～1.3 g/kg。全氮模式2、模式3略有上升，上升了0.07～0.09 g/kg。有效磷除模式8外，其他处理均有所上升，上升了0.62～0.69 mg/kg。速效钾除模式4、模式6、模式8有所下降，其他模式均有所上升。第三季（2021年）：模式1～6土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾较上年略有下降或与上年持平，模式7、模式8土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾均较上年下降较多，其中模式8有机质含量比上年下降了0.9 g/kg，全氮比上年下降了0.06 g/kg，有效磷与上年持平，速效钾比上年下降了12.6 mg/kg。不同轮作模式下土壤养分状况详见表3。调查数据说明轮作倒茬可促进土壤养分的均衡利用。

表3 不同轮作模式对土壤养分状况的影响

3.4 不同轮作模式对土壤理化性状的影响

从表4可知，各轮作模式下土壤pH值基本没有变化，土壤容重变化较大，其中模式1～6土壤容重下降较大，下降了0.05～0.06 g/cm3；模式7、模式8土壤容重有所上升，上升了0.03～0.07 g/cm3；说明采取轮作措施后土壤空隙度增加，土壤变得疏松了。土壤水稳性大团聚体变化较大，模式8水稳性大团聚体逐年减少，说明土壤稳定性和通透性变差；其他轮作模式下水稳性大团聚体均逐年增多，说明土壤稳定性增强，合理轮作有利于改良土壤理化性状。

表4 不同处理对土壤理化性状的影响

4 结论

小麦根病随着连茬种植年限的增多而逐渐加重，连茬年限越多，发病率越高，病情指数越高，危害程度越重；与豌豆、马铃薯、油菜等作物轮作倒茬可减轻根病害，尤其是轮作年限在2年以上时根病发病率和病情指数均较低、产量损失小。轮作模式以马铃薯—豌豆—小麦最好，其次是豌豆—马铃薯—小麦；轮作年限越长对小麦根病的控制作用越好，建议在实际生产中采用2年以上的轮作。