小麥玉米套作水分利用研究進展

（新疆兵團第八師141團灌溉工作站，石河子市，832028） 邵輝軍

農作物的間套復種能夠充分利用空間，增加葉面積指數；充分利用邊行優(yōu)勢，用地與養(yǎng)地相結合；充分利用生長季節(jié)，發(fā)揮作物的豐產性能；增強作物的抗逆能力，以達到穩(wěn)產保收的目的。在農業(yè)生產上間套糧食作物以小麥、玉米居多，按種植區(qū)域主要分布在中國北方地區(qū)。從種植方式來說，農作物的套作與間作有較大區(qū)別，套作指在同一塊田地上，在前季作物的生育后期，在其株行間播種或移栽后季作物的種植方式，它是復種的一種方式。間作是在一個生長季節(jié)內，在同一塊田地上將兩種或兩種以上不同的作物分行或分帶間隔種植。相比而言，作物套作土地利用率高于間作。

1 小麥玉米套作的水分利用特性

1.1 套作耗水量與單作耗水的加權平均差異較小

國內外眾多研究結果表明小麥/玉米套作具有較好的光能利用優(yōu)勢和增產效果。劉巽浩（2000）、隋鵬（2000）、柴強（2002）等從光能利用率及產量方面進行了小麥/玉米套作研究，認為套作方式明顯優(yōu)于平播，小麥/玉米套作籽粒產量分別比單作小麥、玉米增產13.21～38.53%，年均光能利用率較單作小麥和玉米分別提高了49.67%和50.66%。為客觀評價間套作物的水分利用特性,Morris等總結前人的研究成果后得出,盡管不同的間套作消耗水分絕對量因作物類型和環(huán)境條件差異很大,但與相應單作(加權平均)比較,水分消耗量的差異很小。旱地間套作物組合耗水量并非各種作物耗水量的算術累加,而是小于算術累加值,水分在共生期間具有共同使用季節(jié)和互調余缺機制。

1.2 合理的間套作具有明顯的水分利用效率優(yōu)勢

Mandal(1986)研究表明，合理的間套作并未增加作物的需水量，但可提高水分利用效率。Morris(1993)等總結了10種間作模式的水分利用特性后發(fā)現(xiàn)，間作水分利用效率與單作加權平均相比可提高4～99%，大多在18%以上。毛學森（1996）、孟文（1996）、黃高寶（2002）、李鳳霞（2003）、張步羽中（2004）、任根深（2008）等進行了小麥/玉米套作水分利用效率研究，結果表明套作可顯著提高小麥、玉米的產量和水分利用效率，是既可提高干旱區(qū)當季降水利用率又可保留適宜底墑水平的高效種植模式。王仰仁（2000、2003）進行了作物組合種植的需水量研究，結果表明作物組合種植具有明顯的節(jié)水增產增收效果，同時分析得出了作物組合種植形式需水規(guī)律的特點。高陽（2005、2007）進行了冬小麥春玉米間作種植方式下棵間蒸發(fā)規(guī)律試驗，結果表明與單作小麥相比，冬小麥生育期內間作麥田土壤蒸發(fā)量增加26.00mm，作物蒸騰量減小64.81mm，蒸發(fā)蒸騰量減小40.81mm。與單作春玉米相比，間作春玉米的土壤蒸發(fā)減少了40.94mm，作物蒸騰增加了147.73mm，蒸發(fā)蒸騰量增加了106.79mm。Morris等總結發(fā)現(xiàn),間套作水分利用效率較單作可增加18～99%,說明間套作具有提高水分利用效率的優(yōu)勢。在作物配置或者田間結構不合理情況下,套作與單作相比水分利用效率并不存在優(yōu)勢，但是當套作總密度高于單作時,由于水分競爭加劇而使間套作產量低于單作產量,水分利用效率降低。由此可見,套作較高的水分利用效率是建立在合理的作物組合、適宜的供水界限和種植密度的基礎之上的。

2 小麥玉米套作灌溉技術

據李守謙等研究,在甘肅河西及西北綠洲區(qū),占高產主體的小麥玉米帶田灌水定額在6 750m3/hm2時,產量可達15 000kg/hm2；采用微壟溝灌技術,小麥間作玉米在灌水量為6 000m3/hm2時,產量達到12800kg/hm2,較平作增產23.7%；但楊秀英等研究提出,采用傳統(tǒng)大水漫灌時,河西沙漠沿線區(qū)“帶田”水分利用效率最高時的灌溉量為8775m3/hm2。為系統(tǒng)研究間作系統(tǒng)水分消耗特征,開發(fā)節(jié)水型帶田灌溉技術,王仰仁等在玉米平作和壟作兩種田間結構下研究了小麥/玉米/大豆耗水特性,結果表明,在同等施肥、灌溉水平下套作比單作產量提高了17.8～28..4%,這一研究結果為通過改善復合。蘇德榮（2001）進行了春小麥-玉米間作種植的分作物滴灌試驗研究，結果表明與地面灌溉相比，間作種植分作物滴灌節(jié)水48～61%，并進行了分作物滴灌間作田間耗水量、耗水規(guī)律及灌溉制度的研究，認為干旱區(qū)春小麥-玉米間作種植分作物滴灌應采用高頻少量灌水。

3 研究進展分析及展望

間套復種技術應用研究在我國有著悠久的歷史，獲得了廣泛的應用。因地制宜的開展作物的間套復種種植方式，將有效的提高當地作物產量，提高作物的單位面積種植效益。國內外小麥/玉米間套復種研究較多，在小麥/玉米間套條件下種植模式及生物特性，作物需水量與需水規(guī)律，根系的時空分布與水分利用效率關系都方面取得了較好的研究成果。但是總體而言，與單作小麥、玉米節(jié)水灌溉技術研究相比，針對小麥/玉米間套復種節(jié)水技術研究成果較少。

3.1 套作根系時空分布與水分利用效率研究

在影響作物根系生長的諸多因子中,水分是調控根系空間分布及其生理特性的重要因子之一。有關單作研究中,研究者已將這一理論廣泛應用于挖掘作物本身的節(jié)水潛力上。套作作物與單作作物不同,如何通過水分供給的時空變異而調控根系,并產生對水分的互補利用需要進一步研究。

3.2 基于灌水技術改進的套作水分高效利用技術體系研究

目前,以地面改進為主的節(jié)水灌溉技術仍然是我國節(jié)水灌溉技術的主體,但如何將以壟作溝灌、小畦灌以及滴灌等技術集成到套作節(jié)水灌溉中還需進一步深入。

4 結語

農作物間套復種可以充分利用空間、時間和地力，有效的提高作物單位面積種植效益，農作物間套復種關系到國家糧食安全和區(qū)域的產業(yè)調整結構。進一步開展小麥玉米的間套復種模式研究和技術推廣，提高適宜地區(qū)的土地利用率和單位面積種植效益。

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