不同播期和灌溉水平下青稞需水規(guī)律

侯亞紅

(西藏自治區(qū)農牧科學院農業(yè)研究所，西藏 拉薩 850002)

青稞是西藏重要的傳統(tǒng)農作物之一，是西藏人民的主要糧食來源。隨著近幾年青稞產品價值的開發(fā)，青稞種植面積漸增的趨勢，對青稞的產量及品質的要求越來越高[1-2]，但由于地理位置及氣候的限制，水資源出現季節(jié)性匱乏及時效性差是造成西藏青稞產量長期低而不穩(wěn)的主要因素之一。了解這一地區(qū)青稞的作物需水量，尤其是生育期內的需水規(guī)律，對于現有條件下科學、合理地利用有限水資源，穩(wěn)定及提高糧食產量具有較為重要的指導作用。

西藏青稞灌溉，當地農民有“頭水澆、二水趕、三水、四水緊相連的傳統(tǒng)栽培習慣，青稞一生灌水次數多，灌水成本逐年加大，水效率低。針對水資源日趨匱乏的實際，已有學者對西藏青稞需水狀況進行了研究[3-5]，但由于缺乏系統(tǒng)的定點觀測與有效的計算方法，所得結果較為粗略。本研究在西藏自治區(qū)農科院農業(yè)資源與環(huán)境研究所內灌溉試驗站對青稞進行定點需水量研究，用水量平衡的方法計算青稞各生育期需水量，旨在為優(yōu)化當地灌溉制度和種植結構提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2016年4月至2017年8月在西藏自治區(qū)農牧科學院農業(yè)資源與環(huán)境研究所灌溉試驗站進行。該試驗場位于拉薩河谷谷地，河灘地，土層厚度50 cm,土壤質地為沙壤土，土壤肥力中等，田間持水量20.41 %，土壤容重1.45 g/cm3。試驗所在地屬內陸高原半干旱氣候區(qū)，雨熱同季。據拉薩市氣象站資料顯示，平均溫度7.6 ℃，多年月平均最高氣溫10.1 ℃，月平均最低氣溫-9.7 ℃。平均降雨量428.9 mm，雨季主要集中在6-9月，降雨量占年降水量的80 %～90 %以上，多年平均蒸發(fā)量2355.6 mm。

1.2 試驗材料

青稞供式品種為藏青2000，采用隨機區(qū)組試驗設計，3次重復，播種量為12.5 kg，小區(qū)面積26.5 m2。灌水量以水表控制，灌水方法采用洼灌。

1.3 數據來源及分析方法

降雨量測定由試驗站內小型氣象站提供降雨量數據。青稞土壤水分測定用土壤烘干法測定，青稞需水量根據水量平衡法計算。

1.4 2016-2017年春青稞不同播期不同灌水量試驗設計

2016年青稞試驗分為不同播期不同灌水量試驗。 第1播期試驗于2016年4月1日播種，2016年8月2日收獲,青稞播種至收獲全生育期內有效降雨量為339.8 mm；第2播期于2016年4月15日播種，2016年8月22日收獲,播種至收獲全生育期內有效降雨量為361.1 mm；第3播期于2016年4月30日播種，8月27日收獲。青稞播種至收獲全生育期內有效降雨量為394.1 mm。根據2016年降水量與降水開始時間為5月8日，每個播種期設置了拔節(jié)期灌水與不灌水處理(表1)。

表1 2016年春青稞不同時間不同灌水量表

表2 2017年春青稞不同時間不同灌水量表

2017年青稞試驗第1播期試驗于2017年4月1日播種，2017年8月1日收獲,青稞播種至收獲全生育期內有效降雨量為317.8 mm；第2播期于2017年4月15日播種，2017年8月18日收獲,播種至收獲全生育期內有效降雨量為402.2 mm；第3播期于2017年4月30日播種，8月25日收獲，青稞播種至收獲全生育期內有效降雨量為471.6 mm。根據2016年降水開始，每個播期分3個為同灌水量的處理(表2)。

2 結果與分析

2.1 春青稞降水分布特征

2016年降雨量豐沛，全年降雨量為551.6 mm，3個播期青稞全生育期降雨量分別為339.8、361.1、394.1 mm。雨季從5月中旬開始，降雨量分布較為均勻，適宜青稞的生長發(fā)育。從春青稞各生育期降雨量變化可以看出，在春青稞抽穗期至成熟期，降雨量可以滿足春青稞生長所需要的水分，但在苗期至拔節(jié)期降雨量稀少，需進行補充灌溉才能滿足春青稞生長需求(圖1)。

2017年降水也較為豐富，全年降雨量為550.6 mm，與2016年全年降水量相當，但降雨較為集中。3個播期青稞全生育期降雨量分別為317.8、402.2、471.6 mm。雨季從5月中下旬有零星降水，從6月中旬降水量開始密集。從春青稞不同播種時期的各生育期降雨量變化可以看出，在春青稞抽穗期至成熟期，降雨量可以滿足春青稞生長所需要的水分，但青稞在苗期至拔節(jié)期降雨量稀少，需進行補充灌溉才能滿足春青稞生長需求，同時從不同播種時期的各生育期降水量來看，第3播期在拔節(jié)至抽穗期降水量過多，達到147.9 mm,尤其是6月20日降雨量為44.9 mm,6月22日降雨量50.5 mm的強降雨,使青稞在抽穗期便出現大面積倒伏現象,導致第3播期青稞減產(圖2)。

圖1 2016年不同播種時期青稞各生育期降雨量(mm)

圖2 2017年不同播種時期青稞各生育期降雨量(mm)

圖3 2016年不同播期青稞土壤含水量(%)

2.2 不同時間不同灌水量下春青稞各生育期的土壤含水量變化

圖3為2016年不同播期青稞每10 d的土壤含水量情況。2016年西藏雨季從5月8日開始，且降雨量豐沛，除了在分蘗期之前，無降雨量，青稞土壤含水量持續(xù)下降至田間持水量(20.41 %)的40 %以下，拔節(jié)期至成熟持續(xù)雨水補充，土壤含水量平均在田間持水量的60 %以上，基本上保證了青稞生長發(fā)育所需的水分。從青稞不同播期土壤含水量上看，第1和3播期的土壤含水量要高于第2播期，第2播期青稞的生長溫度要高于第1和3播期的溫度，土壤蒸發(fā)加劇，土壤水分及青稞的蒸發(fā)蒸騰相應也會增加，土壤的儲水量降低。

圖4 2017年不同播期青稞土壤含水量(%)

圖4為2017年不同播期青稞各生育期的土壤含水量情況。青稞從播種后到拔節(jié)期土壤沒有灌水及降雨的補充，土壤含水量持續(xù)下降，在分蘗至拔節(jié)期隨著濕度上升幅度的增加，土壤蒸發(fā)加劇，土壤含水量急劇下降，至拔節(jié)期土壤含水量降至最低點。2017年西藏雨季從6月中上旬開始，降雨量豐沛，從播種到拔節(jié)青稞土壤含水量持續(xù)下降，從拔節(jié)開始隨著灌水及降雨對土壤含水量的補充，土壤含水量持續(xù)上升，除了第1播期青稞拔節(jié)期土壤含水量持續(xù)下降至田間持水量(20.41 %)的40 %以下，拔節(jié)期至成熟持續(xù)雨水補充，土壤含水量隨著降雨量的增加而增加,在青稞灌漿期達到最大,甚至超過田間持水量,尤其是第3播期在抽穗期田間持水量已達到飽和，抽穗期的強降雨造成青稞的嚴重倒伏,影響了青稞籽粒的灌漿。

表3 2016年青稞各生育期階段需水量表 (m3/667m2)

表4 2016 青稞各生育期日需水量表 (m3/667m2)

表5 2017年青稞各生育期階段需水量表 (m3/667m2)

表6 2017 青稞各生育期日需水量表 (m3/667m2)

2.3 不同播期不同灌溉條件下青稞的需水規(guī)律

由表3～6顯示，從2016-2017年不同水分條件下青稞需水規(guī)律來看，在相同灌水條件，不同雨水分配下，降雨越多，青稞耗水越多，同時青稞需水越大，即從青稞不同生育期的灌水量和降雨量分析，青稞補充的水分越多，青稞通過蒸發(fā)蒸騰及土壤蒸發(fā)的耗水量越大，青稞的需水量也就越大；季節(jié)越干旱青稞消耗的水量越大，需水量也越大，同時越干旱灌水量也越大，但水分利用率越低，降雨可以提高土壤的水分利用率。

2.4 不同播期不同灌溉條件下對青稞產量影響

表7 2016年青稞產量及水分利用率

表8 2016年不同播種期與不同水分條件下對青稞產量的影響

表9 2017年青稞產量及水分利用率

表10 2017年不同播種期與不同水分條件下對青稞產量的影響

從表7～8可以看出，根據3個不同播期、不同灌水量的比較，2016年雨水較豐富且雨季提前的條件下，第2播期即4月15日播種較為適合青稞的生長。從田前生長情況來說明，第1播期4月1日播種灌拔節(jié)水和第2播期拔節(jié)期不灌水，青稞前期生長土壤水分較低,影響了青稞植株的生長及分蘗,但在抽穗后期雨季來臨,青稞生長水分得以補充,同時由于前期青稞植株較低及分蘗少,青稞生長不太旺盛，雨季來臨后沒有造成青稞的倒伏現象，雖然產量較第2播期灌拔節(jié)水的產量低，但青稞籽粒飽滿，色澤光亮透明，品質好。第2播期灌拔節(jié)水，植株較高及分蘗旺盛，抽穗后控水，雨水來臨，有少量的倒伏現象，但是產量及水分利用率高。第3播期4月30日播種，青稞在拔節(jié)期及抽穗期避開了干旱時期，青稞前期生長旺盛，植株高、分蘗強，抽穗初期雨水較大，青稞莖桿脆弱易伏。因此，青稞第3播期，灌水和不灌水的處理在抽穗初期雨季來臨時，青稞大面積產生倒伏現象，籽粒生長受到影響，籽粒干癟，出粉率低。

從表9～10可以看出，2017年，根據3個不同播期、不同灌水量2年的比較，第2播期在每次灌水量50～60 m3/667m2時較為適合青稞的生長，第3播期4月30日播種，青稞在抽穗期遇到強降雨，加之青稞前期生長旺盛，植株高、分蘗強，抽穗初期雨水較大，青稞莖桿脆弱易伏。因此，根據青稞3個不同播期的試驗，青稞雨水充沛的年份要時當早播，灌好分蘗水和拔節(jié)水，同時控制抽穗水的灌溉。

3 結論與討論

青稞耗水由降水、灌溉水和土壤水3部分組成，試驗研究表明:青稞灌溉水越多青稞消耗的水越多，需水量越大；青稞總需水量與灌溉量呈正相關。青稞在不同時期不同灌水條件下需水總量在293.29～396.92 m3/667m2，日均需水量在2.42～3.18 m3/667m2,播種至苗期需水量在14.36～27.5 m3/667m2,苗期至分蘗期需水量在15.18～28.32 m3/667m2，分蘗至拔節(jié)需水量在55.57～109.11 m3/667m2，拔節(jié)至抽穗需水量在52.66～89.01 m3/667m2，抽穗至灌漿需水量在41.99 ～87.73 m3/667m2，灌漿至成熟需水量在54.05～149.57 m3/667m2。2016年拉薩青稞最適播種期4月30日，灌水量為60 m3/667m2，產量365.9 kg/667m2，水分利用率為1.21 kg/m3；2017年拉薩青稞最適播種期4月15日，灌水量為180 m3/667m2，產量365.1 kg/667m2，水分利用率為0.94 kg/m3。從播種的時期、灌水量與降雨量對青稞生長的影響來看，水分對青稞的株高程正相關關系，但是青稞穗粒數和千粒重與青稞種植時期、灌水及降雨無相關關系，從2016-2017年2年的不同水分試驗中可以看出，青稞在4月15日左右播種，青稞的穗粒數和千粒重比較高，青稞抽穗、灌漿期降雨量過多會影響青稞籽粒的形成。

參考文獻：

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