不同灌溉條件對(duì)冬小麥產(chǎn)量及水分利用效率的影響

郝秀釵，李建波，張勝愛(ài)，郭佳，陳素英，史占良，劉長(zhǎng)悅

（1.石家莊市藁城區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，河北藁城052160；2.中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所農(nóng)業(yè)資源研究中心，中國(guó)科學(xué)院農(nóng)業(yè)水資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北省節(jié)水農(nóng)業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北石家莊050022；3.石家莊市農(nóng)林科學(xué)研究院，河北石家莊050041；4.天津科潤(rùn)黃瓜研究所，天津300192）

不同灌溉條件對(duì)冬小麥產(chǎn)量及水分利用效率的影響

郝秀釵1，李建波1，張勝愛(ài)1，郭佳1，陳素英2*，史占良3，劉長(zhǎng)悅4

（1.石家莊市藁城區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，河北藁城052160；2.中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所農(nóng)業(yè)資源研究中心，中國(guó)科學(xué)院農(nóng)業(yè)水資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北省節(jié)水農(nóng)業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北石家莊050022；3.石家莊市農(nóng)林科學(xué)研究院，河北石家莊050041；4.天津科潤(rùn)黃瓜研究所，天津300192）

為優(yōu)化華北地區(qū)冬小麥灌溉制度，提高水分利用效率，達(dá)到節(jié)水增產(chǎn)目的，以冬小麥品種石麥19和石麥22為試材，灌溉條件設(shè)冬小麥生育期灌溉次數(shù)1、2、3次3個(gè)水平(依次用I1、I2、I3表示)，其中，2次灌溉處理又根據(jù)灌溉時(shí)間的不同設(shè)定了4種組合〔起身期＋灌漿期灌溉（I2-1），越冬期＋起身期灌溉（I2-2），越冬期＋拔節(jié)期灌溉（I2-3），越冬期＋拔節(jié)后期灌溉（I2-4）〕，研究了不同灌溉條件對(duì)冬小麥產(chǎn)量及水分利用效率的影響。結(jié)果表明：石麥22產(chǎn)量潛力較高，不同灌溉條件處理的平均產(chǎn)量較石麥19提高8.75%。2個(gè)品種的產(chǎn)量均隨灌溉次數(shù)的增加而明顯提高；但從同一灌溉次數(shù)處理的平均產(chǎn)量看，石麥22更適于節(jié)水灌溉，其中，灌溉1水條件下產(chǎn)量較石麥19略高，灌溉2水條件下較石麥19平均增產(chǎn)14.16%。在灌溉2水的處理中，石麥19產(chǎn)量以越冬期＋拔節(jié)后期灌溉組合（I2-4）最高，且與其他灌溉時(shí)間組合處理差異均達(dá)到了極顯著水平；石麥22產(chǎn)量以越冬期＋起身期灌溉組合（I2-2）最高，與起身期＋灌漿期灌溉組合（I2-1）差異不顯著，但二者均與其他灌溉時(shí)間組合差異達(dá)到了極顯著水平。2個(gè)品種的產(chǎn)量均與成熟時(shí)的單位面積有效穗數(shù)呈極顯著正相關(guān)。生產(chǎn)上可根據(jù)不同的灌溉條件選擇灌溉次數(shù)和小麥品種，節(jié)水灌溉條件下，推薦選種石麥22；在條件允許灌溉2水的區(qū)域，應(yīng)在越冬水的基礎(chǔ)上進(jìn)行1次春季灌溉，推薦石麥19在拔節(jié)后期灌溉，石麥22在起身期灌溉。

冬小麥；灌溉次數(shù)；灌溉時(shí)間；節(jié)水灌溉；產(chǎn)量；產(chǎn)量構(gòu)成因素；水分利用率

河北省是我國(guó)糧食生產(chǎn)大省，也是水資源短缺省份之一，全省水資源總量204.8億m3，人均占有量?jī)H為全國(guó)平均水平的1/7，已逼近國(guó)際公認(rèn)的人均300 m3的正常生存最低線[1]。當(dāng)前河北省的水資源消耗主要是農(nóng)業(yè)用水，農(nóng)業(yè)灌溉用水占全省總用水量的71%左右。冬小麥-夏玉米一年兩熟制為河北省農(nóng)業(yè)主要種植模式，兩季作物總耗水量為800～850 mm/a[2，3]。而河北省年均降水量為480～500 mm，且70%以上的降水集中在7～9月，其中，10月至翌年6月冬小麥生育期的降水量?jī)H為100～120 mm[4]，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足高產(chǎn)用水需求，需要進(jìn)行補(bǔ)充灌溉。由于地表水缺乏，農(nóng)業(yè)灌溉用水全部靠超采地下水資源，致使河北省山前平原的地下水位由1970年的10 m左右下降到目前的40 m左右，且還引起了地面沉降和潛在海水入侵等一系列環(huán)境問(wèn)題[5，6]。實(shí)施優(yōu)化灌溉制度，不但可以減少地下水開(kāi)采，緩解水資源短缺的問(wèn)題，而且還可以根據(jù)作物的需水規(guī)律，把有限的灌溉水量在作物生育期內(nèi)進(jìn)行最優(yōu)分配，達(dá)到高產(chǎn)高效的目的[7]。

國(guó)內(nèi)外關(guān)于優(yōu)化灌溉制度和節(jié)水灌溉模式的研究已經(jīng)開(kāi)展了多年[8]，結(jié)果顯示，由傳統(tǒng)的充分灌溉發(fā)展為非充分灌溉，即在作物對(duì)水分不敏感的生育期進(jìn)行適度干旱，產(chǎn)量不一定降低。研究表明，小麥、玉米、水稻等作物實(shí)施非充分灌溉后，用水效率可以提高10%～42%[9]；在冬小麥返青~起身期、灌漿后期控水，產(chǎn)量分別增加8.5%和1.1%，而在其他生育期進(jìn)行水分脅迫時(shí)產(chǎn)量則降低[10]；在小麥灌漿期進(jìn)行水分脅迫，可以促進(jìn)同化物運(yùn)輸，不僅明顯改善水分利用效率，而且還可以提高收獲指數(shù)和千粒重[11]。因此，在有限的水資源供給下，綜合考慮灌水成本與產(chǎn)品價(jià)值，確定合理的灌水量、灌水時(shí)間，以及灌水在作物間的分配等[12]，是目前很多學(xué)者正在研究和亟需解決的問(wèn)題。

河北山前平原井灌區(qū)冬小麥生產(chǎn)上普遍存在灌水次數(shù)偏多、農(nóng)田水分利用效率偏低的現(xiàn)象。針對(duì)該區(qū)實(shí)際現(xiàn)狀，進(jìn)行不同灌溉條件（灌溉次數(shù)、灌溉定額、灌溉時(shí)間）對(duì)冬小麥產(chǎn)量及水分利用效率影響的研究，以期建立優(yōu)化的冬小麥灌溉制度，在保證增產(chǎn)的基礎(chǔ)上降低小麥生育期的灌水次數(shù)和灌水定額，減緩該區(qū)地下水的下降速度，促進(jìn)該區(qū)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2014～2015年在河北省石家莊市藁城區(qū)劉家莊村進(jìn)行。該區(qū)屬暖溫帶半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，年平均降水量494 mm，無(wú)霜期190 d；地勢(shì)平坦，土壤質(zhì)地良好，為典型的太行山前平原高產(chǎn)農(nóng)區(qū)；種植制度為冬小麥-夏玉米一年兩熟，夏玉米秸稈全部還田。

1.2 試驗(yàn)材料

參試小麥試材為石家莊市農(nóng)林科學(xué)院選育的國(guó)審冬小麥品種石麥19和石麥22。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)采取大區(qū)對(duì)比試驗(yàn)設(shè)計(jì)，每個(gè)試驗(yàn)區(qū)面積均為0.133 hm2，隨機(jī)排列。灌溉條件設(shè)冬小麥生育期灌溉次數(shù)1、2、3次3個(gè)水平，依次用I1、I2、I3表示，其中，2次灌溉處理又根據(jù)灌溉時(shí)間的不同設(shè)定了4種組合（表1），每次灌溉量均為75 mm，每處理均3次重復(fù)。

表1 不同處理的灌溉次數(shù)、灌溉時(shí)間和灌水總量Table 1 Irrigation times，period and amounts under different irrigation conditions

小麥播種前施雙聯(lián)復(fù)合肥（N、P2O5、K2O含量分別為18%、22%、5%）750 kg/hm2做基肥；2014年10月8日播種，播種量165 kg/hm2，采用行距12 cm-12 cm-12 cm-24 cm的“三密一稀”形式種植，播種前后2次鎮(zhèn)壓；2014年11月13日噴1次除草劑進(jìn)行冬季除草，2015年3月27日噴1次除草劑進(jìn)行春季除草，2015年5月6日和15日各噴施1次10%吡蟲(chóng)啉粉劑300 g/hm2＋25%粉銹寧粉劑300 g/hm2進(jìn)行冬小麥病蟲(chóng)害綜合防治；其他管理措施同大田常規(guī)。

1.3.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.2.1 小麥株高和產(chǎn)量性狀。小麥?zhǔn)斋@期，每處理隨機(jī)選取10株，測(cè)定株高。小麥成熟后，采用“S”型取樣法取樣，每處理取3點(diǎn)，每點(diǎn)取樣面積均約2 m2，進(jìn)行室內(nèi)考種，測(cè)定成穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重和產(chǎn)量。

1.3.2.2 水分利用效率。根據(jù)土壤儲(chǔ)水量、農(nóng)田耗水量和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量指標(biāo)，計(jì)算水分利用效率。

（1）土壤儲(chǔ)水量。小麥播種前和收獲后，在0～1 m土層，每處理隨機(jī)取土樣3個(gè)，采用烘干法測(cè)定土壤含水量。根據(jù)公式，計(jì)算土壤儲(chǔ)水量：

式中，i＝20，40，60，80，100；hi為土層深度（cm）；pi為土壤容重（g/cm3）；bi為每層的土壤含水量（g/g）；n為土層數(shù)（說(shuō)明：0～20 cm為1層，1～5層）。

（2）農(nóng)田耗水量。計(jì)算公式為：

式中，ET為作物實(shí)際耗水量（mm）；SWD為0～1 m土層的土壤水分消耗量（mm），即收獲時(shí)該土層土壤儲(chǔ)水量與播種前該土層土壤儲(chǔ)水量的差值；P為降水量（mm），數(shù)據(jù)來(lái)自石家莊市藁城區(qū)氣象站；I為灌溉量（mm）；W為土壤毛細(xì)管提升水量（mm）；D為水分下滲量（mm）；R為地表徑流量（mm）。

一般認(rèn)為地下水位埋深＞4 m后，農(nóng)作物對(duì)于地下水的提取作用可以忽略不計(jì)[13]。目前試驗(yàn)區(qū)的地下水位埋深約為40 m，故土壤毛細(xì)管提升水可以忽略不計(jì)[14]。試驗(yàn)期間沒(méi)有發(fā)現(xiàn)地表徑流，D為根層水分滲漏量，與每次的灌溉量和降水量有關(guān)，試驗(yàn)區(qū)小麥生育期每次灌溉量均為75 mm，濕潤(rùn)土壤深度一般在1 m之內(nèi)，生育期每次降水量也較小，不會(huì)造成滲漏。因此，將W、R和I設(shè)定為0，農(nóng)田耗水量計(jì)算公式則簡(jiǎn)化為：ET＝SWD＋P＋I(xiàn)。

（3）水分利用效率。計(jì)算公式為：

式中，WUE為水分利用效率；Y為經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量（kg/hm2）；ET為農(nóng)田耗水量（mm）。

1.3.3 數(shù)據(jù)處理采用EXCEL 2007和SPSS 16.0軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同灌溉條件對(duì)冬小麥株高的影響

不同灌溉條件對(duì)參試小麥品種株高的影響效果不同（表2）。石麥19株高隨灌溉次數(shù)的增加而提高，且不同灌溉次數(shù)處理的差異均達(dá)到了極顯著水平；在灌溉2水處理的不同灌溉時(shí)間組合中，I2-1組合株高最大且顯著＞I2-2除外的其他組合處理，I2-3組合株高最低且與其他組合處理差異均達(dá)到了顯著水平。石麥22株高以灌溉3水處理最高，極顯著＞其他灌水次數(shù)處理；在灌溉2水處理中，不同灌溉時(shí)間組合的株高差異均達(dá)到了極顯著水平，其中，I2-2組合株高最大，I2-3組合株高最低。

表2 不同灌溉條件對(duì)冬小麥株高的影響（cm）Table 2 Effect of different irrigation conditions on the plant height of winter wheat

2.2 不同灌溉條件對(duì)冬小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

2.2.1 灌溉條件對(duì)產(chǎn)量的影響石麥22不同灌溉條件處理的平均產(chǎn)量為7 430.88 kg/hm2，較石麥19高8.75%（表3）。表明石麥22的產(chǎn)量潛力高于石麥19。

2個(gè)參試小麥品種對(duì)灌溉次數(shù)的產(chǎn)量響應(yīng)表現(xiàn)一致，均隨灌溉次數(shù)的增加而提高，且不同灌溉次數(shù)之間的產(chǎn)量差異均達(dá)到了極顯著水平。石麥19灌溉1水、2水、3水處理的平均產(chǎn)量分別為6 196.55、6 607.43和8 373.10 kg/hm2，其中，灌溉2水處理較灌溉1水處理增產(chǎn)6.60%，灌溉3水處理分別較灌溉1水、2水處理增產(chǎn)35.10%和26.70%；石麥22灌溉1水、2水、3水處理的平均產(chǎn)量分別為6 214.35、7 543.26和8 197.90 kg/hm2，其中，灌溉2水處理較灌溉1水處理增產(chǎn)21.38%，灌溉3水處理分別較灌溉1水、2水處理增產(chǎn)31.92%和8.67%。

從參試小麥品種同一灌溉次數(shù)處理的平均產(chǎn)量看，灌溉1水條件下，石麥22產(chǎn)量略高，但與石麥19差異不大；灌溉2水條件下，石麥22較石麥19平均增產(chǎn)14.16%；而灌溉3水條件下，石麥22較石麥19卻平均減產(chǎn)2.1%?？梢钥闯?，石麥19在灌溉3水時(shí)產(chǎn)量潛力最大，而石麥22在灌溉2水時(shí)即能充分發(fā)揮增產(chǎn)潛力。因此，初步確定石麥22較石麥19更適于節(jié)水灌溉。

在灌溉2水條件下，參試小麥品種4個(gè)灌溉時(shí)間組合的產(chǎn)量順序不同，其中，石麥19產(chǎn)量順序?yàn)镮2-4＞I2-3＞I2-2＞I2-1，其中，I2-4組合與其他組合差異均達(dá)到了極顯著水平，I2-3與I2-2組合差異不顯著但均與I2-1組合差異達(dá)到了極顯著水平；石麥22產(chǎn)量順序?yàn)镮2-2＞I2-1＞I2-3＞I2-4，其中，I2-2與I2-1組合差異不顯著但均與其他2個(gè)組合差異達(dá)到了極顯著水平，I2-3與I2-4組合差異也達(dá)到了極顯著水平?？傮w分析不同灌溉時(shí)間下參試小麥品種的產(chǎn)量變化，認(rèn)為灌溉2水時(shí)選擇越冬期＋春季灌溉效果較好。進(jìn)一步對(duì)不同小麥品種越冬水＋春季灌溉的3個(gè)組合（I2-2、I2-3、I2-4）產(chǎn)量進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，隨著春季灌溉時(shí)間的推遲，石麥19產(chǎn)量呈逐漸增高趨勢(shì)，其中，起身期灌溉與拔節(jié)期灌溉差異不大；而石麥22產(chǎn)量則呈極顯著逐漸降低趨勢(shì)。因此，在生產(chǎn)上可以針對(duì)小麥品種的不同適當(dāng)調(diào)節(jié)春季灌溉的時(shí)間，其中，石麥19在拔節(jié)后期灌溉產(chǎn)量最高，石麥22在起身期灌溉產(chǎn)量最高。

表3 不同灌溉條件對(duì)冬小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響Table 3 Effects of different irrigation conditions on the yield and yield components of winter wheat

2.2.2 灌溉條件對(duì)產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

2.2.2.1 對(duì)成穗數(shù)的影響。相同灌溉條件下，石麥22的成穗數(shù)均＞石麥19，最終，平均成穗數(shù)為747.37穗/m2，較石麥19多18.02%。表明石麥22的成穗數(shù)多于石麥19。

參試小麥品種的平均成穗數(shù)均隨灌溉次數(shù)的增加而明顯增多。石麥19灌溉1水、2水、3水處理的平均成穗數(shù)分別為498.88、641.63和734.11穗/m2，差異達(dá)到了極顯著水平，其中，灌溉2水處理較灌溉1水處理增加28.6%，灌溉3水處理分別較灌溉1水、2水處理增加47.2%和14.4%。石麥22灌溉1水、2水、3水處理的平均穗數(shù)分別為631.07、765.79和790.02穗/m2，差異達(dá)到了極顯著水平，其中，灌溉2水處理較灌溉1水處理增加21.35%，灌溉3水處理分別較灌溉1水、2水處理增加25.18%和3.17%。

在灌溉2水處理的4個(gè)灌溉時(shí)間組合中，參試小麥品種的成穗數(shù)均以春季灌溉2水組合（I2-1）最少，且與其他組合差異均達(dá)到了極顯著水平，表明在灌溉越冬水的基礎(chǔ)上于春季再灌溉1次較春季灌溉2水能明顯促進(jìn)小麥成穗數(shù)增多。在越冬水＋春季灌溉的3個(gè)組合中，隨著春季灌溉時(shí)間的推遲，石麥19成穗數(shù)呈逐漸增多趨勢(shì)，石麥22成穗數(shù)表現(xiàn)為I2-2＞I2-4＞I2-3且差異均達(dá)到了極顯著水平。生產(chǎn)上針對(duì)不同的小麥品種進(jìn)行春水灌溉時(shí)，若僅僅是從提高成穗數(shù)角度考慮，認(rèn)為石麥19的春季灌溉時(shí)間可以從拔節(jié)期開(kāi)始，至拔節(jié)后期結(jié)束；石麥22的春季灌溉時(shí)間可以從起身期開(kāi)始，至拔節(jié)期結(jié)束。

2.2.2.2 對(duì)穗粒數(shù)的影響。相同灌溉條件下，石麥19除春季灌溉2水處理的平均穗粒數(shù)＜石麥22外，其他灌溉條件處理的成穗數(shù)均較多，最終，平均穗粒數(shù)為33.67粒/穗，較石麥22多9.10%。表明石麥19的穗粒數(shù)多于石麥22。

石麥19灌溉1水處理的穗粒數(shù)最多，且與其他處理差異均達(dá)到了極顯著水平；而灌溉2水和3水各處理的穗粒數(shù)差異均不顯著。石麥22春季灌溉2水（I2-1）處理的穗粒數(shù)最多，越冬期＋起身期灌溉組合（I2-2）的穗粒數(shù)最少。

2.2.2.3 對(duì)千粒重的影響。石麥19不同灌溉條件處理的平均千粒重為38.04 g，較石麥22略高，但差異不大。不同灌溉條件對(duì)參試小麥品種的千粒重影響均較大，石麥19不同灌溉次數(shù)的平均千粒重順序?yàn)?水＞3水＞2水，且差異均達(dá)到了極顯著水平；石麥22的千粒重隨著灌溉次數(shù)的增加而增加。在灌溉2水的4個(gè)灌溉時(shí)間組合中，參試小麥品種均表現(xiàn)為春季灌溉2水組合千粒重最高。因此，僅僅從提高千粒重角度考慮，認(rèn)為在起身期和灌漿期灌溉效果最好。

2.2.3 冬小麥產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成因素之間的相關(guān)性參試小麥品種產(chǎn)量均與成穗數(shù)呈極顯著正相關(guān)；與穗粒數(shù)呈不顯著負(fù)相關(guān)；與千粒重呈正相關(guān)，其中，石麥22產(chǎn)量與千粒重的相關(guān)性達(dá)到了極顯著水平（表4）。因此，通過(guò)適期灌溉增加成熟時(shí)的成穗數(shù)是提高小麥產(chǎn)量的關(guān)鍵。

表4 冬小麥產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成因素之間的相關(guān)關(guān)系Table 4 Relationship between yield and yield components of winter wheat

2.5 不同灌溉條件對(duì)冬小麥水分利用的影響

不同灌溉條件下，參試冬小麥的耗水量和水分利用率不同（表5）。石麥19、石麥22生育期總耗水量均以灌溉3水處理最高，分別為431.02和478.58 mm，其中，石麥22的總耗水量高于石麥19。2個(gè)品種生育期總耗水量最低值的灌溉條件不同，其中，石麥19以I2-1處理最低（348.31 mm），而石麥22以I1處理最低（383.26 mm）。

石麥19水分利用率以I3處理最高（1.93 kg/m3），其次是I2-4、I2-1和I2-2處理；石麥22水分利用效率以I2-2處理最高，其次是I2-3、I2-1和I3處理。

表5 不同灌溉條件對(duì)冬小麥水分利用的影響Table 5 Effects of different irrigation conditions on the water use efficiency of winter wheat

3 結(jié)論與討論

作物的節(jié)水特性在多種性狀中表達(dá)[15]，但作物生產(chǎn)的最終目的是減少灌溉，獲得高產(chǎn)。我國(guó)北方冬小麥種植區(qū)小麥生育期降水量較少，不能滿足其高產(chǎn)用水需求，因此，補(bǔ)充灌溉對(duì)實(shí)現(xiàn)小麥高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)十分必要[16]。在有限的水資源條件下，通過(guò)優(yōu)化灌溉次數(shù)（灌溉定額）和灌溉時(shí)間可以建立科學(xué)的灌溉制度，從而達(dá)到增產(chǎn)、節(jié)水的目的。當(dāng)前，篩選并種植限水灌溉條件下產(chǎn)量潛力高的小麥品種，是實(shí)現(xiàn)節(jié)水高產(chǎn)的有效途徑之一，對(duì)緩解區(qū)域水資源短缺具有重要意義[17～21]。以石家莊地區(qū)種植較廣的國(guó)審冬小麥品種石麥19和石麥22為試材，通過(guò)設(shè)定小麥生育期不同灌溉次數(shù)以及2次灌溉條件下不同灌溉時(shí)間組合，研究了不同灌溉條件對(duì)冬小麥產(chǎn)量及水分利用率的影響。結(jié)果表明，參試冬小麥品種對(duì)不同灌溉次數(shù)的產(chǎn)量響應(yīng)基本相同，均隨著灌溉次數(shù)的增加而提高，其中，石麥22的產(chǎn)量潛力較大，平均產(chǎn)量較石麥19高8.75%。從參試小麥品種不同灌溉次數(shù)的平均產(chǎn)量看，灌溉1水時(shí)，石麥22產(chǎn)量略高于石麥19，但差異不顯著；灌溉2水時(shí)，石麥22較石麥19平均增產(chǎn)14.16%；而灌溉3水時(shí)，石麥22較石麥19卻平均減產(chǎn)2.1%。2個(gè)參試冬小麥品種產(chǎn)量均與其成穗數(shù)呈極顯著正相關(guān)，因此，采用相應(yīng)的灌溉制度增加成熟時(shí)的成穗數(shù)可以達(dá)到提高產(chǎn)量的目的。在本研究中我們還發(fā)現(xiàn)，石麥22的抗凍性和抗旱性均強(qiáng)于石麥19，僅春季灌溉1水就能夠保證其足夠的成穗數(shù)?？梢钥闯?，與石麥19相比，石麥22更適于節(jié)水高產(chǎn)栽培。在實(shí)際生產(chǎn)上，可根據(jù)灌溉條件選擇適宜的小麥品種和灌溉次數(shù)，節(jié)水灌溉條件下推薦優(yōu)先種植石麥22，其中，在灌溉2水時(shí)其產(chǎn)量潛力發(fā)揮得更充分。本研究中僅測(cè)定了小麥生育期0～1 m土層的含水量，而實(shí)際中小麥根系較深，通常需要測(cè)定0～2 m土層的含水量。因此，小麥生育期的耗水量會(huì)比實(shí)際值偏低，而水分利用率會(huì)比實(shí)際值偏高。

試驗(yàn)區(qū)2014年夏秋季降水量明顯少于往年，造成麥田底墑不足；小麥播種后至返青期降水量為11.1 mm，較前3 a平均降水量（30.7 mm）減少63.9%；而冬季晴天多（日照時(shí)數(shù)多達(dá)154 h，較前3 a平均日照時(shí)數(shù)多46.3%），積溫較前3 a多218.5℃，造成土壤水分蒸發(fā)量大，麥田墑情損失較重。受低溫、干旱的影響，在2015年早春許多麥田出現(xiàn)了不同程度的死苗現(xiàn)象，本試驗(yàn)中越冬期未進(jìn)行灌溉的幾個(gè)區(qū)域均發(fā)生了死苗，成穗數(shù)明顯少于冬灌區(qū)，尤其是抗寒性較石麥22弱的石麥19。本研究條件下，在灌溉2水處理的4個(gè)灌溉時(shí)間組合中，石麥19春季灌溉2水組合的產(chǎn)量極顯著低于越冬期＋春季灌溉組合，石麥22產(chǎn)量以越冬期＋起身期灌溉組合最高。因此，針對(duì)不利氣候，進(jìn)行冬前灌溉是保證冬小麥正常越冬的有力措施。

2015年小麥拔節(jié)期，試驗(yàn)區(qū)的降水量為23.1 mm，較同期常年（前10 a）平均降水量（3.58 mm）多19.52 mm，適時(shí)適量的降水弱化了越冬水＋拔節(jié)水處理的產(chǎn)量結(jié)果。關(guān)于不同年份、灌溉次數(shù)和灌溉時(shí)間組合對(duì)冬小麥初生根以及次生根生長(zhǎng)發(fā)育狀況及其產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響，還有待于進(jìn)一步研究。

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Effects of Different Irrigation Conditions on Yield and Water Use Efficiency of Winter Wheat

HAO Xiu-chai1，LI Jian-bo1，ZHANG Sheng-ai1，GUO Jia1，CHEN Su-ying2*，SHI Zhan-liang3，LIU Chang-yue4
（1.Agricultural Technology Extension Center of Gaocheng District，Gaocheng 052160，China；2.Agricultural Resources Research Center，Institute of Genetics and Developmental Biology，Key Laboratory of Agricultural Water Resources，Chinese Academy of Science，Hebei Key Laboratory of Agricultural Water-Saving，Shijiazhuang 050022，China；3.Shijiazhuang Academy of Agriculture and Forestry Sciences，Shijianzhuang 050041，China；4.Tianjin kernel Cucumber Research Institute，Tianjin 300192，China）

In order to optimize the irrigation system to increase the yield and improve the water use efficiency（WUE）of winter wheat in North China，the field experiments of different irrigation conditions to the yield and WUE of winter wheat varieties Shimai19 and Shimai22 were carried out.The experiment included 6 treatments. The irrigation times treatments were design as 1 time，2 times and 3 times in the growth period of wheat， which were successively expressed as I1，I2and I3. Andtherewerefourtreatmentsinirrigation2 times，including irrigation at setting stage and filling stage（I2-1），irrigation at over-wintering stage and setting stage（I2-2），irrigation at over-wintering stage and jointing stage（I2-3），and irrigation at over-wintering stage and after jointing stage（I2-4）. The results showed that the average yield of Shimai22 was higher than that of Shima19 by 8.5%under different irrigation conditions.There was the same response for irrigation times and combination.The yield of the two varieties increased with the increasing of irrigation times.Considering the average yield with same irrigation time，Shimai22 was more suitable for water-saving irrigation.With the irrigation treatment of I1，the average yield of Shimai22 was slightly higher than that of Shimai19，and which increased by 14.16%than that of Shimai19 with the irrigation treatment of I2.With the irrigation treatment of I2，the yield of Shimai19 of I2-4was the highest，which was significantly higher than that with the other treatments.With the irrigation treatment of I2，the yield of Shimai22 of I2-2was the highest，the differences with that of I2-1was not significant，while they were all significantly than that of other treatments.The yield of the two varieties showed highly significant positive correlation to the effective spike number at maturing stage.Therefore we could choose the different irrigation times according to the irrigation resource and equipment.Under the water saving condition，Shimai22 was recommended.If irrigation twice was allowed，irrigation might be carried in spring except irrigation at over-wintering stage.Shimai19 and Shimai 22 should be irrigated at late jointing stage and setting stage，respectively.

Winter wheat；Irrigation times；Irrigation period；Water-saving irrigation；Yield；Yield components；Water use efficiency

S512.1+1

A

1008-1631（2017）03-0001-06

2016-12-19

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（31371578）；國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃專項(xiàng)（2016YFD0300808）；河北省渤海糧倉(cāng)科技示范工程項(xiàng)目

郝秀釵（1968-），女，河北藁城人，農(nóng)藝師，主要從事農(nóng)業(yè)試驗(yàn)示范和農(nóng)技推廣工作。Tel：0311-88042857；E-mail：hxc82120ok@126.com。

陳素英（1964-），女，河北元氏人，副研究員，主要從事農(nóng)田節(jié)水機(jī)理與節(jié)水技術(shù)研究。Tel：0311-85871757；E-mail：csy@sjziam.ac.cn。