制種玉米膜下滴灌需水量及需水規(guī)律的研究

薛燕翎

摘 要：膜下滴灌技術(shù)在我國各大省市、地區(qū)大力推廣，但目前還沒有形成相對成熟的膜下滴灌灌溉技術(shù)模式。因此筆者通過田間試驗，利用水量平衡原理，目的是了解膜下滴灌條件下玉米地的土壤水分動態(tài)變化和玉米生育期內(nèi)需水規(guī)律，探索覆膜滴灌條件下玉米產(chǎn)量、WUE與玉米全生育期需水量的關(guān)系，對開展高效節(jié)水現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)有參考價值、更加有效地促進(jìn)膜下滴灌技術(shù)的推廣與應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：玉米；膜下滴灌；需水量；蓄水規(guī)律

近年來，我國玉米種植面積不斷增加，2010年種植面積達(dá)到4.86億畝（水稻4.48億畝，小麥3.64億畝），躍升為中國“谷物之王”。東北和華北地區(qū)是我國玉米的主產(chǎn)區(qū)，但隨市場的開放，原分布于遼寧、河北、山西等地的玉米基地大舉西遷，甘肅河西走廊、寧夏和新疆腹地憑借優(yōu)越的地理位置和自然條件已成為全國規(guī)模較大、競爭力較強(qiáng)的玉米產(chǎn)區(qū)。膜下滴灌屬局部灌溉，灌水定額小，灌溉頻率高，可提高地溫、減少棵間蒸發(fā)，減少水分的深層滲漏，使作物協(xié)調(diào)生長。因此，如何使耕地資源與水資源協(xié)調(diào)發(fā)展，實現(xiàn)水資源的高效利用顯得尤為重要。

一、水分對玉米生長發(fā)育的影響

不同灌溉方式及灌水量對作物生長發(fā)育的影響主要表現(xiàn)在對營養(yǎng)生長和生殖生長上的影響。研究表明，不同灌水時期對玉米的生長發(fā)育有著重要影響，充足的水分供給是夏玉米正常生長發(fā)育并獲取高產(chǎn)的基礎(chǔ)，拔節(jié)期水分虧缺會明顯抑制株高和葉面積的增長。夏玉米的莖粗受灌溉定額影響較大，但沒有明顯的趨勢性變化。經(jīng)研究表明，嚴(yán)重水分脅迫可使收獲期玉米籽粒、苞葉、穗軸和花絲含水量較充分供水條件下高出20%～60%，從而導(dǎo)致玉米成熟期推遲。玉米生育期水分脅迫將使生育進(jìn)程明顯延緩，嚴(yán)重水分脅迫可使抽雄、吐絲期較水分充足滯后4d左右，并引起成熟期推遲。玉米大喇叭口期之前，經(jīng)受輕度干旱脅迫，對植株株高和生物產(chǎn)量影響并不明顯，但大喇叭口期后，直至抽雄灌漿期，輕度干旱脅迫持續(xù)時間太久將會對株高和生物量產(chǎn)生較大影響。在玉米的各生育階段，嚴(yán)重干旱脅迫時株高和生物產(chǎn)量均會受到影響。玉米的生長發(fā)育嚴(yán)重受阻，果穗性狀表現(xiàn)失征，穗粒數(shù)和百粒重降低，最終導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量大幅下降。當(dāng)達(dá)田間持水量為100%時，玉米的莖稈強(qiáng)度、株高及莖粗都呈下降趨勢。玉米不同時期漬水對產(chǎn)量性狀有影響，前期漬水主要減少了每穗行數(shù)及每行粒數(shù)，后期則主要是降低每穗行粒數(shù)及百粒重，使果穗的突尖增大。

二、測定項目及方法

1.土壤水分測定

（1）土壤容重和初始含水量的測定：烘干法；（2）田間持水量的測定：環(huán)刀法；測定時間：播種前；（3）土壤含水量：田間埋設(shè)Watermark監(jiān)測土壤水分含量（玉米株間30cm土層深處），每天下午8：00測定。

2.作物耗水量的計算

采用水分平衡公式計算作物需水量：ETc=Pe+I+G±△W式中：ETc為作物生育期某時段的需水量（mm）；Pe為時段內(nèi)有效降水量（mm）；I為時段內(nèi)灌水量（mm）；G為時段內(nèi)地下水補(bǔ)給量（mm），由于實驗區(qū)地下水位在2米以下，因而沒有土壤毛管上升水的補(bǔ)充，G=0；△W為時段內(nèi)土壤儲水量的變化量。

三、灌水定額對膜下滴灌玉米需水規(guī)律的影響

1.灌水定額對膜下滴灌玉米耗水規(guī)律的影響

苗期有底墑處理和無底墑處理耗水量差異顯著，但不同灌水定額處理間差異不顯著，W2T1、W2T2、W2T3、W2T4處理耗水量分別比W1T1、W1T2、W1T3、W1T4少33.17%、36.02%、34.62%、32.68%；拔節(jié)期、抽雄吐絲期和灌漿期不同灌水定額處理生育期內(nèi)耗水量隨灌水定額的增大而增大。拔節(jié)期、抽雄吐絲期和灌漿期有底墑處理耗水量分別比無底墑處理少12.24%～35%、9.94%～23.3%、12.07%～32.07%；說明增加底墑水的利用可以有效節(jié)約生育期灌溉水資源。

2.灌水定額對膜下滴灌玉米耗水強(qiáng)度的影響

膜下滴灌玉米全生育期耗水強(qiáng)度變化規(guī)律基本一直，呈單峰變化，最高點出現(xiàn)在抽雄期，其次是拔節(jié)期、灌漿期和苗期，除苗期外其他生育時期無底墑處理日耗水強(qiáng)度均高于有底墑處理。有底墑條件下W1T4耗水強(qiáng)度最高，平均日耗水強(qiáng)度為4.61mm/d，分別比W1T1、W1T2、W1T3高47.09%、10.78%、6.47%，無底墑條件下W2T4耗水強(qiáng)度最高，平均日耗水強(qiáng)度為5.14mm/d，分別比W2T1、W2T2、W2T3高32.52%、10.81%、9.91%。耗水強(qiáng)度苗期有底墑和無底墑差異顯著，不同灌水定額處理間無顯著差異，拔節(jié)期、抽雄吐絲期和灌漿期隨灌水定額的增大而增大。

3.灌水定額對膜下滴灌玉米需水規(guī)律的影響

在膜下滴灌玉米整個生育期內(nèi)有底墑和無底墑不同灌水定額處理蒸發(fā)蒸騰量395.25～647.71mm，不同灌水定額處理間差異顯著，全生育時期內(nèi)總耗水量與灌水定額的大小有一定的關(guān)系，隨灌水定額的增加而增加。除苗期外各生育時期耗水量都隨灌水定額的增加而增加，從拔節(jié)開始，膜下滴灌玉米的耗水量逐漸變大，抽雄吐絲期雖然耗水強(qiáng)度比拔節(jié)期大16.07%～51.92%，但經(jīng)歷時間較短，耗水量比拔節(jié)期少31.39%～47.58%，灌漿期雖然日耗水強(qiáng)度較抽雄吐絲期低25.33%～34.83%，但時間比抽雄吐絲期長，耗水量比抽雄吐絲期多37.68%～76.01%。不同灌水定額處理日耗水強(qiáng)度均呈單峰變化，苗期1.35～2.11mm/d、拔節(jié)期逐漸變大3.64～7.27mm/d、抽雄吐絲期達(dá)到頂峰5.53～9.36mm/d、灌漿期略低3.23～6.82mm/d，除苗期外各生育時期均隨灌水定額的增大而增大，而謝夏鈴研究認(rèn)為膜下滴灌條件下雖然灌溉量與玉米各生育時期的耗水量有一定的影響，但并不是灌溉量越大（或越小），則作物的耗水強(qiáng)度就越大（或越?。?。W1T1和W2T1各生育時期耗水量和日耗水強(qiáng)度均比其他處理低，說明小灌水定額可有效節(jié)水。有底墑條件下苗期耗水模數(shù)比無底墑處理高，而其他生育時期均比無底墑低，說明增強(qiáng)玉米對底墑水的利用可有效減少灌溉水量，據(jù)此合理安排輪灌制度，可灌溉更多土地。

四、結(jié)語

不同灌水定額處理間玉米株高、葉面積和干物質(zhì)積累量均表現(xiàn)為，前期和中期有底墑各處理高于無底墑無處理，中期和后期高灌水定額處理高于低灌水定額處理。灌溉定額和全生育期耗水量隨灌水定額的增加而增加，增長速率則呈現(xiàn)遞減的趨勢。灌溉定額6000m3/hm2，灌水定額675m3/hm2處理，有底墑條件下灌溉7次，無底墑條件下灌溉8次，產(chǎn)量和水分利用效率均較高高產(chǎn)條件下有底墑平均日耗水強(qiáng)度為4.33mm/d，無底墑平均日耗水強(qiáng)度為4.67mm/d，日耗水強(qiáng)度呈單峰變化趨勢，最大值出現(xiàn)在抽雄吐絲期為6.83mm/d和8.9mm/d，除苗期外其他各生育時期耗水量和日耗水強(qiáng)度均隨灌水定額的增加而增加。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王福霞，丁林.石羊河流域制種玉米膜下滴灌種植模式研究[J].甘肅水利水電技術(shù)，2015，08：29-32.endprint