寧夏引黃灌區(qū)小麥節(jié)水灌溉試驗(yàn)

馬國飛　張　磊　袁海燕　李福生　杜宏娟

摘要根據(jù)寧夏引黃灌區(qū)用水率低和用水管理水平低的情況，以引黃灌區(qū)主要農(nóng)作物之一的小麥為研究對象，采用對比試驗(yàn)，進(jìn)行了節(jié)水灌溉試驗(yàn)研究。結(jié)果表明：小麥全生育期內(nèi)的4種灌水處理中，大水漫灌和灌水4 200m3/hm²水平下，小麥株高、葉面積、干鮮重等地上部分生物量的積累效果明顯好于灌水3 000m3/hm²、3 600m3/hm²的處理，地上生物量積累效果較好；灌水4 200m3/hm²處理水平下小麥生物量積累效果優(yōu)于大水漫灌。從節(jié)水效益來看，灌水4 200m3/hm²處理下節(jié)水效果最好。

關(guān)鍵詞引黃灌區(qū)；小麥；節(jié)水灌溉；效應(yīng)

中圖分類號S275文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號 1007-5739（2009）06-0127-02

國內(nèi)外灌溉實(shí)踐表明，農(nóng)業(yè)灌溉是最易提高干旱區(qū)農(nóng)業(yè)產(chǎn)量的方法。寧夏地處我國內(nèi)陸，屬干旱、半干旱氣候區(qū)，獨(dú)特的地理環(huán)境造就了“天下黃河富寧夏”的美譽(yù)。寧夏河套灌區(qū)灌溉面積30萬公頃，占全自治區(qū)耕地面積比例不到1/3，糧食產(chǎn)量卻占全區(qū)的3/4，單產(chǎn)約高出旱地10倍以上[1]。但傳統(tǒng)的大水漫灌方式導(dǎo)致水資源嚴(yán)重浪費(fèi)，水資源利用效率非常低下，農(nóng)田灌溉平均用水指標(biāo)是全國的3.3倍，而糧食產(chǎn)量僅為全國平均水平的1/2，并且隨著近些年黃河來水供給縮減，對自治區(qū)灌溉農(nóng)業(yè)的發(fā)展模式、灌水方式提出了新的考驗(yàn)。

目前，國內(nèi)關(guān)于農(nóng)田節(jié)水灌溉已有大量深入的研究探討[2，5]，寧夏引黃灌溉等方面的節(jié)水研究表明，在寧夏實(shí)行節(jié)水灌溉勢在必行[6，7]。本項(xiàng)試驗(yàn)主要通過采取4種灌溉措施，初步研究不同灌溉處理對小麥株高、葉面積、干鮮比等地上若干重要性狀的影響，分析不同灌水處理間小麥地上生物量的差異性，從不同灌水條件下春小麥生物量變化的差異上分析節(jié)水效益的不同，以期為該項(xiàng)目的推廣提供初步的理論與技術(shù)支持。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

試驗(yàn)地點(diǎn)設(shè)在寧夏永寧縣農(nóng)業(yè)氣象試驗(yàn)站，試驗(yàn)時(shí)間為2007年3～7月；供試小麥品種為寧春4號。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)及方法

試驗(yàn)設(shè)4個(gè)灌水處理，處理1：全生育期灌水量為3 000 m3/hm²，每次灌水量為750m3/hm²；處理2：全生育期灌水量為3 600 m3/hm²，每次灌水量為900m3/hm²；處理3：全生育期灌水量為4 200m3/hm²，每次灌水量為1 050m3/hm²；處理4：采用本地常規(guī)漫灌灌溉方式作對照（CK），處理1~3全生育期灌水4次，灌溉時(shí)間為4月28日、5月8日、5月25日和6月29日，灌水量采用量水堰計(jì)量，根據(jù)不同灌水量計(jì)算控制灌水時(shí)間；處理4全生育期灌水5次，采用漫灌方式，灌溉時(shí)測定灌溉量，灌水時(shí)間與本地大田灌溉時(shí)間一致。小區(qū)面積為96m²，小區(qū)與小區(qū)間隔離寬度為1.5m。小區(qū)之間預(yù)留80cm空地，在小麥出苗后開挖深槽埋壓農(nóng)膜防滲，農(nóng)膜埋壓深度為80cm。小麥播種量為337.5kg/hm²，行距12cm。小區(qū)內(nèi)施肥量、施肥方法、田間管理與對照一致。

1.3試驗(yàn)測定指標(biāo)及數(shù)據(jù)處理方法

1.3.1測定指標(biāo)。測定小麥全生育期土壤含水量、葉面積指數(shù)、冠層干物質(zhì)、產(chǎn)量結(jié)構(gòu)組成（穗粒數(shù)、千粒重、穗長、不孕小穗數(shù)、產(chǎn)量等）、小麥發(fā)育期、有效莖數(shù)等。測定的相關(guān)指標(biāo)采用SPSS進(jìn)行相關(guān)分析并進(jìn)行相關(guān)檢驗(yàn)。

1.3.2測定方法。土壤含水量采用精度較高的烘干法進(jìn)行測定，測定深度為1.0m，每0.1m為1個(gè)層次；葉面積采用葉面積儀測定，冠層干物質(zhì)采用烘干法測定，其他測定指標(biāo)依據(jù)《農(nóng)氣觀測規(guī)范》執(zhí)行。

2結(jié)果與分析

2.1不同灌水處理差異分析

灌水處理不同必定會對小麥生物量造成不同程度的影響，研究不同灌水條件對春小麥生物量的影響，灌水處理方式和灌水量是關(guān)鍵。從表1的LSD檢驗(yàn)結(jié)果來看，4種灌水方式總體存在3個(gè)檔次，其中處理1為1個(gè)檔次，處理2為1個(gè)檔次，處理3和CK為1個(gè)檔次。在試驗(yàn)小區(qū)范圍內(nèi)，處理1~3小麥全生育期灌水總量分別為CK的68.1%、81.7%和95.4%。

2.2不同灌水處理對小麥株高的影響

適當(dāng)減少水分可控制株高，亦可防止作物倒伏現(xiàn)象發(fā)生，不同灌水處理對小麥株高的影響亦不同[2]。從圖1可以看出，三葉期至分蘗期，不同灌水方式對小麥株高的影響不大，分蘗期后開始呈現(xiàn)明顯的差異，處理1、2小麥分蘗期后株高明顯低于處理3和CK，而處理3和CK因灌水量差異不大，小麥株高之間差異不顯著。從小麥整個(gè)生長發(fā)育期來看，拔節(jié)至乳熟期因灌水不同導(dǎo)致小麥株高產(chǎn)生較明顯的差異，可見在同等灌水次數(shù)條件下，灌水量越大，小麥株高差異越明顯。

2.3不同灌水處理對小麥灌漿期小麥穗數(shù)干鮮比的影響

從表2可以看出，在灌漿期內(nèi)，小麥穗數(shù)干鮮比基本呈現(xiàn)逐步上升趨勢；在灌漿末期，干鮮比出現(xiàn)下降。不同灌水處理之間也存在明顯的不同，隨著灌水的增加，干鮮比相應(yīng)增加，但當(dāng)灌水達(dá)到最高值時(shí)，干鮮比反而下降。灌水量較少的處理1，小麥穗數(shù)干鮮比相對較低，整個(gè)灌漿期內(nèi)干鮮比的增長趨勢也明顯低于其他幾種處理方式。在處理2、3的灌水水平下，在6月8～23日之前，處理3的干鮮比增長趨勢高于其他幾種處理方式，灌漿后期則低于處理2，說明處理3能夠在短時(shí)間內(nèi)促進(jìn)小麥的灌漿速率，使作物在短時(shí)間內(nèi)迅速積累生物量。

2.4不同灌水處理對小麥葉面積的影響

灌水量不同直接導(dǎo)致土壤水分之間存在差異，從而進(jìn)一步影響到作物葉面積的變化及小麥生物量的積累[8]。

從圖2中可以看出，在三葉期至分蘗期，4種灌水處理下小麥葉面積之間基本無顯著差異；進(jìn)入拔節(jié)期后，開始呈現(xiàn)出不同的層次，拔節(jié)期內(nèi)處理1小麥葉面積明顯不如其他3種處理，處理3小麥葉面積極值最大，CK則出現(xiàn)降低趨勢；抽穗至乳熟期內(nèi)小麥葉面積變化趨勢與拔節(jié)期相同。拔節(jié)期至乳熟期小麥葉面積（X）變化與灌水（Y）之間存在顯著的線性關(guān)系（見表3）。

由圖2、表3分析可知，隨著灌水量增加，小麥葉面積也在逐步增大，特別是拔節(jié)至乳熟期，灌水量與小麥葉面積相關(guān)關(guān)系顯著，當(dāng)灌水達(dá)到處理3或超過處理3水平時(shí)，小麥葉面積不再增加或增加較少，這時(shí)反而出現(xiàn)葉面積下降的趨勢。從整個(gè)葉面積變化趨勢看，在處理3水平下小麥葉面積達(dá)到最大，灌水收益較好，更有助于生物量積累。

2.5不同灌水處理對小麥產(chǎn)量結(jié)構(gòu)的影響

不同灌水處理對小麥產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響見表4。可以看出，各產(chǎn)量構(gòu)成因素因灌水量的不同而呈現(xiàn)不同的變化趨勢。

在處理1水平下，小麥產(chǎn)量構(gòu)成因素中除千粒重外，其他因素與另外3種處理的結(jié)果存在顯著差異，其中抽穗期小穗數(shù)、不孕小穗數(shù)、株高、穗長等明顯低于其他處理，而最終理論產(chǎn)量不足9.0t/hm²，顯著低于處理2、處理3和CK。處理2、3產(chǎn)量構(gòu)成因素之間無顯著差異，但最終理論產(chǎn)量處理2比處理3少15.6%。處理3與CK產(chǎn)量差異不顯著，在穗長、千粒重上處理3略優(yōu)于CK。從灌水的效果來看，隨著灌水量的增加，作物產(chǎn)量呈直線上升，但當(dāng)灌水達(dá)到處理3水平后，產(chǎn)量不再增加，反而出現(xiàn)下降趨勢。因此，處理3水平下小麥產(chǎn)量能夠達(dá)到最高值。

小麥最終產(chǎn)量受灌水次數(shù)、灌水時(shí)間的影響較大。從表 4中可以看到，隨著灌水量的增大，作物理論產(chǎn)量亦相應(yīng)增大；但當(dāng)灌水達(dá)到某個(gè)水平時(shí)（如處理3水平），再增加灌水作物產(chǎn)量不再增加，這與春小麥葉面積變化趨勢一致。

3結(jié)論

灌水量的多少直接影響到小麥生長、發(fā)育以及生物量的積累。從分析結(jié)果來看，不同灌水處理之間小麥株高、葉面積、干鮮比以及產(chǎn)量結(jié)構(gòu)組成都出現(xiàn)了不同差異。

從小麥生物量積累的效果來看，在3 000～3 600m3/hm²水平下，小麥地上生物量的積累效果明顯不如處理3和CK；灌水量越大，小麥生物量積累速度越快，但當(dāng)灌水量達(dá)到或超過4 200m3/hm²時(shí)，作物生物量不再增加；當(dāng)灌水量達(dá)到CK水平時(shí)反而出現(xiàn)下降趨勢。從節(jié)水角度和小麥生物量積累的綜合效果出發(fā)，4種灌水處理水平下，以4 200 m3/hm²灌溉水平最佳。

4參考文獻(xiàn)

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