位山灌區(qū)不同灌水量對冬小麥產(chǎn)量的影響分析

張虹龍 劉文平 張連龍 和洪芳

【摘要】為了探討不同灌水量對小麥產(chǎn)量的影響，指導灌區(qū)合理調(diào)配水資源量及設計合理的灌溉制度，本文依據(jù)實驗實測資料，分析了不同灌水量對冬小麥產(chǎn)量的影響，實驗結(jié)果可為位山灌區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、節(jié)水灌溉制度的制定和水資源高效利用提供參考。

【關鍵詞】小麥產(chǎn)量；灌溉量；位山灌區(qū)

1、材料及方法

1.1 灌溉試驗站概況。位山灌區(qū)灌溉試驗站是全國40個重點試驗站之一，位于東昌府區(qū)許營鄉(xiāng)境內(nèi)，占地49.8畝，其中辦公區(qū)4畝，試驗區(qū)45.8畝，承擔全國協(xié)作研究及省中心站安排的以冬小麥和大棚蔬菜灌溉試驗為主的科研課題和研究成果的示范推廣工作。試驗站在2010年夏季設立了27塊灌溉試驗田，規(guī)格均為4m×4m×2m，其中有底測坑9個，底部采用了防滲設計，阻斷地下水對測坑水量的影響；無底測坑18個，基本條件與大田相同，每年進行冬小麥和夏玉米的輪番種植，以觀察不同灌水制度下作物的產(chǎn)量情況。試驗站有基本的氣象觀測站，可以監(jiān)測逐日的降雨量、氣溫、風速、空氣相對濕度等基本氣象信息。27個試驗田測坑的中心都埋設了TDR土壤含水率測量裝置，可對測坑內(nèi)0-180cm內(nèi)8個土層深度的含水率進行監(jiān)測。

1.2 田間試驗設計。小麥生長實驗期為2014年10月9日播種至2015年6月8日收獲，整個生長期為243天。2014年10月8日播前每測坑撒施雞糞底肥25斤；2014年3月3日施肥灌水一次，所施肥料為尿素，施肥量每個測坑均為360克，合計每畝施肥30kg。生育期內(nèi)，采用管式剖面水分測量儀，對每個測坑20cm、40cm、80cm、100cm、120cm、140cm、160cm處，8個深度的含水率進行測量，測量頻率為每周三次。本次小麥試驗在12個無底測坑中進行，采用4種處理，每種處理3個重復。在施肥量相同的情況下，設置了4個不同的灌水梯度，分別為30mm、60mm、90mm。據(jù)站內(nèi)氣象數(shù)據(jù)顯示，在小麥整個生育期內(nèi)降雨量為145.8mm。

2、結(jié)果與分析

2.1 作物生長期基本條件。小麥生長期內(nèi)基本氣象條件如圖1所示。

由圖中可以看出，小麥生長期內(nèi)降雨主要集中在播后兩個月及收獲前兩個月內(nèi)，3月3日的灌水期間，正是小麥需水不能得到滿足的時期，顯然此時期內(nèi)灌水量的多少，將直接對小麥產(chǎn)量造成影響，這為觀察不同灌水量對冬小麥的產(chǎn)量的影響提供了有利條件；平均氣溫維持在聊城常年平均水平，在-6-28℃之間浮動，相對濕度維持在20-90%之間。

2.2 作物產(chǎn)量和灌溉量之間的關系。3個不同的灌水梯度（30mm、60mm、90mm）下平均產(chǎn)量結(jié)果如圖2所示。

圖2灌水量-產(chǎn)量關系圖

由圖可知，產(chǎn)量從小到大依次是：1）60mm灌溉量>2）30mm灌溉量>3）90mm灌溉量，以1為基準，2的畝產(chǎn)量降低23.8斤，相對減少3%；3的畝產(chǎn)量降低53.2斤，相對減少6%。與第一種處理60mm灌溉量相比較而言，第二種灌溉量小于60mm，那么產(chǎn)量也會隨之降低3%；而第三種處理灌溉量增加了50%，而產(chǎn)量卻降低了6%。

60mm灌溉量產(chǎn)量比30mm稍高，可能有如下原因：生長期降雨量145.8mm，減小了灌溉對作物產(chǎn)量的影響；灌區(qū)地下水位偏高，可以補給作物根區(qū)需水；不同測坑對肥料的有效利用率不同等。90mm灌溉量的產(chǎn)量低于60mm，主要是因為過高的灌溉量，會使冬小麥根區(qū)長期保持較高的含水率，通氣性差，惡化了根際微環(huán)境。

因此，分析可知，在本實驗的氣候條件下，60mm灌溉量為最佳灌溉量，既可以節(jié)水，又可以達到豐產(chǎn)豐收的目的。

3、結(jié)論及建議

在保證產(chǎn)量穩(wěn)定的前提下，開展冬小麥節(jié)水灌溉技術的研究和推廣，是實現(xiàn)水資源短缺地區(qū)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要手段之一。試驗中，第三種處理模式相對于第四種而言，節(jié)省了30mm的灌水量，也就是說每畝地可以節(jié)約20方的水量。試驗結(jié)果顯示，正常年份位山引黃灌區(qū)尚有20m3/畝（全生育期灌溉量在40m3）的理論節(jié)水潛力。但考慮到試驗小區(qū)面積小，而且周圍有防側(cè)滲設施，水分利用效率高，而在大田情況下，由于易出現(xiàn)灌水情況不均，滲漏較多和水分利用效率低等情況，因此實際節(jié)水潛力可能稍低于理論節(jié)水潛力。由本實驗可知，冬小麥節(jié)水潛力較大，但為更為科學合理的指導灌區(qū)灌水，還應連續(xù)觀測，盡量避免其他因素的影響，比如：加設遮雨棚，計算有效施肥量等。同時調(diào)整灌溉梯度，為灌區(qū)節(jié)水灌溉提供更為可靠的依據(jù)。