小流量與大流量滴灌帶對大豆生長及產(chǎn)量的影響

成華偉，周 君，陳 砣，銀永安，周 鑫，王 靜

（新疆天業(yè)農(nóng)業(yè)研究所，新疆 石河子 832000）

小流量與大流量滴灌帶對大豆生長及產(chǎn)量的影響

成華偉，周 君*，陳 砣，銀永安，周 鑫，王 靜

（新疆天業(yè)農(nóng)業(yè)研究所，新疆 石河子 832000）

本研究在一膜一管四行大豆膜下滴灌的栽培模式下采用小管徑小流量?12-1.6 L/h滴灌帶與常規(guī)大管徑大流量?16-2.8 L/h滴灌帶對膜下滴灌大豆進(jìn)行了4個主要性狀指標(biāo)的綜合分析和評價。結(jié)果表明，?16-2.8 L/h滴灌帶在干物質(zhì)積累、葉面積指數(shù)、群體光合勢、產(chǎn)量等方面均高于?12-1.6 L/h滴灌帶。

大豆；滴灌帶；流量；產(chǎn)量

新疆水資源嚴(yán)重緊缺，而農(nóng)業(yè)灌溉用水占總用水量的90%以上，灌溉水的利用率不到40%，因此節(jié)水的潛力非常大。目前，滴灌技術(shù)已成為新疆農(nóng)作物高產(chǎn)栽培的一項(xiàng)不可缺少的重要措施。該技術(shù)在棉花、玉米、小麥等作物上的運(yùn)用已取得了顯著成效，且已趨于成熟。但是，此項(xiàng)技術(shù)在大豆種植上的大面積推廣應(yīng)用國內(nèi)鮮見報道。分析其原因，主要的瓶頸在于滴灌技術(shù)與大豆生長發(fā)育過程中生理特性的協(xié)調(diào)與吻合。為了實(shí)現(xiàn)大豆種植的節(jié)水與高產(chǎn)栽培，本研究在一膜一管四行大豆膜下滴灌的栽培模式下，通過對兩個不同管徑和流量的滴灌帶進(jìn)行灌溉試驗(yàn)，以期為膜下滴灌大豆的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)栽培灌溉提供一定參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料：新大豆1號，由新疆農(nóng)墾科學(xué)院選育，亞有限結(jié)莢習(xí)性，植株分枝少，抗倒伏，中熟品種。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2011年在新疆石河子天業(yè)農(nóng)業(yè)研究所試驗(yàn)示范基地（45°19′N，86°03′E，海拔 442.9 m）進(jìn)行。年≥10℃的活動積溫為3 478.1℃，無霜期160～170 d，年降水量125.0～200.0 mm，年蒸發(fā)量1 000～1 500 mm。全年日照時數(shù)為2 736 h，日照百分率為62.3%。

供試地塊前茬種植滴灌水稻，土壤條件為沙質(zhì)壤土，耕作層土壤鹽分含量為0.3%、有機(jī)質(zhì)含量為4.1%、全氮含量為68.9 mg/kg、有效磷含量為375 mg/kg、速效鉀含量為108 mg/kg。大豆種植采用膜下滴灌、干播濕出，整個生育期共灌水12次，灌水總量為280 m3/667m2，其他田間管理同大田。

試驗(yàn)設(shè)計(jì)：采用小區(qū)試驗(yàn)，2個處理，3次重復(fù)，機(jī)械鋪膜播種覆土一次完成，試驗(yàn)地面積為4 hm2。試驗(yàn)處理見表1。

表1 不同管徑流量滴灌帶田間布置方式

1.3 測定項(xiàng)目與方法

采用生長分析法[1]，從出苗后40 d對植株進(jìn)行取樣，每14 d取樣一次，全生育期內(nèi)共取樣7次，每次連續(xù)取6株作為樣株，對株高、莢數(shù)進(jìn)行測量，將植株分成根、葉、莖、莢四部分。利用葉面積儀（AAM-7型）對葉片進(jìn)行測定，將樣株的根、莖、葉、莢分離整理后，在80℃烘箱內(nèi)經(jīng)48 h烘干，分別稱重。利用以上測得結(jié)果計(jì)算作物的干物質(zhì)積累量、葉面積系數(shù)(LAI)、光合勢。

2 結(jié)果與分析

2.1 小管徑小流量與大管徑大流量滴灌帶處理對大豆干物質(zhì)積累的影響

干物質(zhì)是光合作用的產(chǎn)物，而在作物生物學(xué)產(chǎn)量中，90%～95%的物質(zhì)來自光合作用的產(chǎn)物，因此干物質(zhì)積累是大豆產(chǎn)量形成的基礎(chǔ)[2,3]。圖1顯示了?12-1.6 L/h和?16-2.8 L/h滴灌流量處理對大豆干物質(zhì)的積累動態(tài)。從圖中可以看出，兩處理在大豆出苗后54 d之前干物質(zhì)積累相差不大。隨著大豆?fàn)I養(yǎng)生長和生殖生長的并進(jìn)，葉片數(shù)量快速增加，葉面積急劇擴(kuò)大，大豆植株干物質(zhì)積累呈現(xiàn)出?16-2.8 L/h滴灌流量處理顯著高于?12-1.6 L/h處理。

本試驗(yàn)在出苗后40 d測得?12-1.6 L/h和?16-2.8 L/h兩處理的干物質(zhì)積累量分別為19.3 g/m2和22.7 g/m2，到出苗后約110 d時（鼓粒期）兩處理均達(dá)最大值，分別為196.9 g/m2和240.4 g/m2，此后迅速減少。因此可以看出，?16-2.8 L/h處理的大豆干物質(zhì)積累顯著高于?12-1.6 L/h處理，有利于大豆產(chǎn)量的形成。

2.2 小流量與大流量滴灌帶處理對大豆葉面積指數(shù)的影響

大豆綠色葉片是光合作用的重要器官，葉面積的大小是影響產(chǎn)量的主要生理指標(biāo)，是衡量群體結(jié)構(gòu)是否合理的標(biāo)志[4-6]。圖2顯示的是?12-1.6 L/h與?16-2.8 L/h滴灌帶處理對大豆葉面積指數(shù)的影響，從圖中可以看出，?12-1.6 L/h與?16-2.8 L/h滴灌流量處理的大豆葉面積指數(shù)的動態(tài)大致都呈單峰曲線。兩處理葉面積指數(shù)在前期都穩(wěn)步增大，大約在出苗后82 d左右（結(jié)莢期）出現(xiàn)高峰，而后，隨著底部葉片變黃或脫落又呈下降趨勢。測定數(shù)據(jù)表明，在出苗后82 d，?12-1.6 L/h和?16-2.8 L/h兩處理的最大葉面積指數(shù)分別為5.7和6.4，差異顯著。隨后?16-2.8 L/h在結(jié)莢—鼓粒后期維持了較高水平，這一時期是產(chǎn)量形成的關(guān)鍵時期，保持較高的葉面積指數(shù)對于增加干物質(zhì)積累量、獲得高產(chǎn)尤為重要[5]。因此大管徑大流量滴灌帶更能為大豆的生長提供穩(wěn)定的土壤濕度，有利于保持持續(xù)較高的葉面積指數(shù)。

2.3 小流量與大流量滴灌帶處理對大豆群體光合勢的變化動態(tài)

光合勢即葉面積持續(xù)時間，是表示群體光合性能的重要參數(shù)，光合勢與大豆生物產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)[7-9]。圖3為光合勢變化動態(tài)圖。出苗后第40 d，?12-1.6 L/h和?16-2.8L/h的光合勢分別為42 166.9 m2·d和50 326.6 m2·d。隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)，兩處理光合勢逐漸增加，到出苗后約82 d時（鼓粒期）達(dá)最大值，分別為118 522.8 m2·d和137 897.3 m2·d?？梢钥闯觯谡麄€生育期內(nèi)?16-2.8 L/h的光合勢均大于?12-1.6 L/h，而后?16-2.8 L/h的光合勢保持了較高的水平，其影響在大豆的不同生育時期有著顯著的差別。光合勢高，即葉面積持續(xù)時間長，是獲得高生物產(chǎn)量和籽粒產(chǎn)量的前提。

2.4 小管徑小流量與大管徑大流量滴灌帶處理對大豆產(chǎn)量構(gòu)成因素及產(chǎn)量的影響

將小管徑小流量與大管徑大流量滴灌帶處理的大豆植株的產(chǎn)量性狀和產(chǎn)量構(gòu)成因素列于表2。從表2可以看出，?16-2.8 L/h處理的有效莢數(shù)、單株粒數(shù)和單株粒重分別為37.8、103.4和19.1，均高于?12-1.6L/h的31.5、90.6和16.3，百粒重沒有顯著差異。

?12-1.6 L/h和?16-2.8 L/h處理的大豆產(chǎn)量分別為4 240 kg/hm2和4 973 kg/hm2，?16-2.8 L/h處理的產(chǎn)量高出?12-1.6 L/h處理533 kg/hm2，因此結(jié)合兩者的投入成本，以?16-2.8 L/h滴灌帶種植大豆較好。

3 結(jié)論

在一膜一管四行大豆的膜下滴灌栽培模式下，采用大管徑大流量的滴灌帶灌水模式，大豆生長過程中干物質(zhì)積累、葉面積指數(shù)、光合勢、大豆有效莢數(shù)、單株粒數(shù)、單株粒重和最終收獲產(chǎn)量均顯著高于小管徑小流量的滴灌帶灌水模式的大豆。

表2 小管徑小流量與大管徑大流量滴灌帶處理的產(chǎn)量構(gòu)成因子及產(chǎn)量

：

［1］Watson D J.The physiological basis of variation in yield[J].Advance in Agronomy,1952(4):101-145.

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［3］李遠(yuǎn)明,劉麗君,祖?zhèn)?等.不同基因型大豆品種干物質(zhì)積累與產(chǎn)量形成的關(guān)系[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,1999,30(4):13-17.

［4］王榮棟,尹經(jīng)章.作物栽培學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2008:191-195.

［5］劉麗君,祖?zhèn)?張瑞忠.大豆窄行平播密植條件下的干物質(zhì)積累規(guī)律[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2000,31(1):26-31.

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［7］毛洪霞.不同水分處理對滴灌大豆干物質(zhì)積累及生理參數(shù)的影響[J].大豆科學(xué),2009,28(2):247-250.

［8］石榮媛,李明玉,徐海峰,等.新疆地區(qū)滴灌小麥復(fù)播大豆栽培技術(shù)試驗(yàn)初探[J].天津農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,16(4):111-113.

［9］王新武,高揚(yáng),李麗,等.一四八團(tuán)膜下滴灌大豆高產(chǎn)栽培技術(shù)[J].新疆農(nóng)墾科技,2010(6):10-11.

Effect of low flow and large flow drip tape on soybean growth and yield

Cheng Huawei,Zhou Jun,Chen Tuo,Yin Yongan,Zhou Xin,Wang Jing
(Xinjiang Tianye Agricultural Research Institute,Xinjiang Shihezi 832000)

The four main physiology traits of soybean had been analyzed and evaluated comprehensivly under the cultivation pattern of one film and one pipe with four line by using small aperture drip tape(?12-1.6 L/h)and large aperture drip tape(?16-2.8 L/h).The results showed that plant dry material accu?mulation,leaf area index(LAI),population photosynthetic potential and soybean yield of large aperture drip tape(?16-2.8 L/h)were all higher than that of small aperture drip tape(?12-1.6 L/h)。

Soybean;Drip tape;Flux;Yield

S275.6

B

1674-3547(2012)01-0025-03

2011-11-04；修回日期：2011-12-10

成華偉，男，助理農(nóng)藝師，從事膜下滴灌大豆超高產(chǎn)研究。E-mail：106497933@qq.com

周君，女，新疆天業(yè)（集團(tuán)）有限公司，助理農(nóng)藝師，主要從事大豆膜下滴灌高產(chǎn)栽培研究