春季不同時期灌水對冬小麥產量的影響

孫明清 安慶學 劉鑫翠 劉強 張輝 侯大山 李光 宋小穎 高倩 李娟茹

摘要?為明確以石家莊為代表的冀中南地區(qū)最佳春灌1水時期，在石家莊趙縣選取當?shù)厣a上種植面積較大的主栽品種，開展不同時期春灌1水對冬小麥產量的影響試驗。試驗結果顯示，起身前期灌水對冬小麥群體有明顯的調控作用，拔節(jié)期以后灌水則調控作用不明顯，拔節(jié)前期灌水對單位面積穗數(shù)的影響較大，起身至拔節(jié)期間灌水對穗粒數(shù)影響一致，千粒重隨著春灌1水時間的后移呈下降趨勢，明確了春季灌水時間應根據(jù)田間群體并結合降水量來確定，當冬小麥起身期莖數(shù)小于1 200萬/hm2時，春季第1次肥水應在起身中后期（春四葉前），莖數(shù)在1 200萬～1 650萬/hm2時春季第1次肥水應在拔節(jié)前期（春五葉前），莖數(shù)超過1 650萬/hm2時應延遲灌水，春季第1次肥水最晚不易超過拔節(jié)后期（旗葉露尖前）。

關鍵詞?冬小麥，灌水，產量，產量構成因素

中圖分類號?S512.1+1文獻標識碼?A

文章編號?0517-6611（2020）06-0030-03

Abstract?In order to clarify the best period of spring irrigation in central and southern Hebei （represented by Shijiazhuang）， the main wheat varieties with larger planting area were selected in Zhao County， and the effects of spring irrigation on winter wheat yield in different periods were tested. The results showed that irrigation at early standing stage played an obvious role on regulating and controlling winter wheat population， but had no significant impacts after the stage of jointing. Irrigation at the early stage of jointing had a great influence on the number of ears per hectare， and irrigation from the standing stage to jointing stage had the same effects on the number of grains per ear， and the 1 000grain weight declined with the delaying of 1 water irrigation in spring. It was concluded that irrigation time in spring should be set based on field population and precipitation. When the number of stems of winter wheat at the standing stage was less than 12.0 million/hm2， the first irrigation in spring should be conducted in the middle and late stage （before the four leaves in spring），When the number of stems ranges from 12.0 million to 16.5 million/hm2， the first irrigation in spring should be carried out at the early stage of jointing （before the five leaves in spring），?When the number of stems exceeded 16.5 million/hm2， the irrigation should be delayed， and the first irrigation in spring should not exceed the late stage of jointing （before the dew tip of flag leaves）.

Key words?Winter wheat，Irrigation，Yield，Yield component factors

我國水資源貧乏，且南北方差異很大，北方耕地面積占全國總量的45%，而水資源僅占全國水資源總量的9.7%[1-3]。冬小麥是我國華北地區(qū)主要的糧食作物之一，用水約占農業(yè)用水的70%以上[4-6]，因此冬小麥節(jié)水在農業(yè)節(jié)水中具有舉足輕重的地位。廣大科研工作者進行了大量的農藝節(jié)水研究，基本明確了拔節(jié)期和孕穗期是冬小麥需水關鍵期[7-9]，針對冬小麥生長發(fā)育不同階段的水分需求特點，采取合理的灌溉措施是實現(xiàn)高產穩(wěn)產、提高水分利用率的一項重要農業(yè)措施。

武繼承等[10]研究表明，起身期灌水主要增加穗數(shù)，拔節(jié)期灌水能顯著增加穗粒數(shù)，孕穗揚花期灌水能明顯提高千粒重，馬瑞昆等[11]研究認為，起身期較拔節(jié)期灌水可增加穗數(shù)、降低千粒重，方保停等[12]研究認為，起身期和拔節(jié)期春灌第1水處理之間產量及其構成因素差異不顯著，梅雪英等[13]研究認為，拔節(jié)至孕穗期對小麥穗粒數(shù)影響最大，灌漿至成熟期對千粒重影響最大，分蘗期對穗數(shù)影響最大，藏金萍等[14]研究認為，春4葉前灌水有利于增加穗數(shù)，春5葉至孕穗期灌水有利于提高穗粒數(shù)，孕穗期至灌漿前期灌水有利于提高千粒重，灌漿中期以后灌水對產量造成不利影響。目前，石家莊地區(qū)主要灌溉模式是春灌2水，個別年份個別地塊春灌3水，豐水年份時春灌1水也能畝產過千斤，取得較高的水分利用率，實現(xiàn)豐產節(jié)水相統(tǒng)一[15-16]，所以春季第1次灌水在冬小麥生產實踐中至關重要。

鑒于此，筆者在石家莊地區(qū)的趙縣選取當?shù)厣a上種植面積較大的主栽品種，開展不同時期春灌1水對冬小麥產量的影響試驗，以期確定最佳春1水灌溉時間，旨在為石家莊地區(qū)以及以石家莊地區(qū)為代表的冀中南麥區(qū)冬小麥節(jié)水栽培提供數(shù)據(jù)支撐。

1?材料與方法

1.1?試驗地概況?試驗于2017—2018年度在石家莊地區(qū)趙縣進行，全生育期降水量為276 mm。

1.2?試驗材料?供試品種共計18個，包括冀麥518、石新828、邯生730、邯農1412、冀麥120、邢麥13、石農952、石農086、石麥22、石4366、石麥26、石麥25、輪選103、農大339、金農58、中麥29、樂土808和輪選266。

1.3?試驗設計?試驗共設5個灌溉處理（表1），包括春季0、1、2水處理，其中，春季1水灌溉分設3個處理，包括起身期（3月22日）灌溉水900 m3/hm2、拔節(jié)前期（4月2日）灌溉水900 m3/hm2和拔節(jié)后期（4月12日）灌溉水900 m3/hm2，春季2水處理為在拔節(jié)期（3月29日）和灌漿期（5月4日）灌溉水900 m3/hm2。

2017年10月25日播種，播量262.5 kg/hm2。每個供試冬小麥品種試驗面積0.067～0.133 hm2，不設重復，2個試驗地全生育期施純氮240 kg/hm2，五氧化二磷135 kg/hm2，氧化鉀90 kg/hm2，其中氮肥底施60%，其余40%結合春季第1水澆水追施，各試驗點管理方式均同本地一致。

1.3?測定項目與方法

1.3.1?穗數(shù)調控測定。冬小麥起身期調查田間最高莖數(shù)，統(tǒng)計不同處理之間成穗率。

成穗率（%）=成熟期單位面積穗數(shù)起身期單位面積最高莖數(shù)×100%

1.3.2?產量測定。隨機取樣3點，每點采用1.1 m的2行株數(shù)（行距15 cm）計算每公頃穗數(shù)，在樣點中隨機抓取20穗，計數(shù)20穗的總粒數(shù)，折算為穗粒數(shù)，千粒重實測，計算產量。

冬小麥產量（kg/hm2）={[穗數(shù)×穗粒數(shù)×千粒重（g）]/106}×0.85

2?結果與分析

2.1?不同灌溉處理對冬小麥群體及穗數(shù)的影響?2017—2018年度播期遇連續(xù)陰雨天氣，播期推遲到10月25日，較常年晚播10 d左右。由于播期推遲對冬前冬小麥群體造成一定影響，4月1日調查最高公頃莖數(shù)略低于常年。從表2可以看出，春季1水起身期灌溉處理（Z2）平均莖數(shù)最高達到1 311萬/hm2，明顯高于其他處理，其原因是處理Z2灌水時間為3月22日，正值冬小麥起身初期，這時灌水有效促進了小蘗生長，其他灌水處理最高莖數(shù)調查時間位于灌水時間之前，最高莖數(shù)與春季0水處理沒有明顯差別，說明起身前期灌水對春季冬小麥群體有明顯的調控作用，拔節(jié)期以后灌水對冬小麥群體的調控作用不明顯。

冬小麥成熟后對其穗數(shù)和成穗率的調查發(fā)現(xiàn)（表2），不同灌溉處理的穗數(shù)和成穗率均大于春季0水處理（Z1），春季2水灌溉處理（Z5）穗數(shù)和成穗率最高，為713萬/hm2和54.2%，春季1水灌溉處理Z2、Z3和Z4的穗數(shù)分別為710萬、707萬和630萬/hm2，處理Z2和Z3的穗數(shù)接近且大于處理Z4，成穗率則是處理Z3最高，為52.8%，接近春季2水灌溉處理（Z5），說明拔節(jié)前期灌水對成穗率的影響較大。

2.2?不同灌溉處理對冬小麥產量及其構成因素的影響

不同灌溉條件下的產量構成見表3。從表3可以看出，春季1水灌溉3個處理中起身期灌水產量最高，為7 049 kg/hm2，隨著灌水時間的后移平均產量呈下降趨勢。春季灌水對穗粒數(shù)的影響比較明顯，春2水處理穗粒數(shù)最高，為31.9，較春1水灌溉處理增加1粒左右，春1水灌溉3個處理之間穗粒數(shù)沒有差別，分別是30.8、30.8和31.0粒，說明起身至拔節(jié)期間灌水對穗粒數(shù)影響一致。從表3還可以看出，春季1水灌溉3個處理的千粒重隨著灌水時間的后移呈下降趨勢，春季0水處理平均千粒重高于灌水處理。

3?結論與討論

該研究結果表明，春灌1水不同處理之間起身期與灌漿前期灌水產量沒有顯著差異，這與前人研究結果不一致，此外，春季0水和春1水起身期灌水處理平均千粒重高于其他處理，這可能主要是因為：①播期連續(xù)陰雨天氣，較常年晚播10 d左右，對冬前冬小麥群體造成一定影響，起身期灌水顯著提高了莖數(shù)，增加了成穗數(shù)，②2018年冬小麥返青至成熟前氣溫較常年偏高，試驗點5月19—22日正值冬小麥灌漿期，降雨量達42.2 mm，之后到成熟期氣溫偏高，導致冬小麥成熟過快，灌漿時間不足，而春季0水和春1水處理起身期灌水由于后期缺水，冬小麥生育期提前，相對灌漿時間反而長于其他處理，出現(xiàn)春季0水和春1水起身期灌水處理千粒重高于其他處理的現(xiàn)象。

該試驗年度播期遇連續(xù)降雨，播期較常年推遲10 d左右，此外整個生育期降雨量較往年偏多，后期又遇逼熟雨，因此對冬小麥產量造成嚴重影響，是比較有代表性的一年。以石家莊為代表的冀中南麥區(qū)，春季灌水時間應根據(jù)田間群體并結降水量來確定，冬小麥起身期莖數(shù)小于1 200萬/hm2，春季第1次肥水應在起身中后期（春四葉前），延遲兩級分化，提高穗數(shù)，莖數(shù)在1 200萬～1 650萬/hm2，春季第1次肥水應在拔節(jié)前期（春五葉前），莖數(shù)超過1 650萬/hm2時應延遲灌水，促進兩級分化，爭取大蘗成穗，春季第1次肥水最晚不易超過拔節(jié)后期（旗葉露尖前）。石家莊地區(qū)冬小麥生育期年際間降水量變化較大，以近10年4月份降水量為例，2013年降雨量最高達到64.4 mm，而2008年僅有1.2 mm，因此冬小麥春季灌水時間和灌水量應因年因地因苗靈活應用。

參考文獻

[1] 孫明清，李月華，張廣輝，等.冀中南冬小麥“一水千斤”簡化栽培模式水分運籌規(guī)律研究[J].中國農學通報，2017，33（23）：124-128.

[2] 王瑗，盛連喜，李科，等.中國水資源現(xiàn)狀分析與可持續(xù)發(fā)展對策研究[J].水資源與水工程學報，2008，19（3）：10-14.

[3] 張正斌，徐萍.中國水資源和糧食安全問題探討[J].中國生態(tài)農業(yè)學報，2008，16（5）：1305-1310.

[4] 郭進考，史占良，何明琦，等.發(fā)展節(jié)水小麥 緩解北方水資源短缺：以河北省冬小麥為例[J].中國生態(tài)農業(yè)學報，2010，18（4）：876-879.

[5] 張向前，曹承富，喬玉強，等.灌水量和時期對小麥影響的研究綜述[J].農學學報，2015，5（5）：14-18.

[6] 王樹安，蘭林旺，周殿璽，等.冬小麥節(jié)水高產技術體系研究[J].中國農業(yè)大學學報，2007，12（6）：44.

[7] 梁振興，劉興海.小麥產量形成的栽培技術原理[M].北京：北京農業(yè)大學出版社，1944：38-53.

[8] 劉彥軍.灌水量灌水時間對麥田耗水量及小麥產量的影響[J].河北農業(yè)科學，2003，7（2）：6-11.

[9] 郭曉維，趙春江，康書江，等.水分對冬小麥形態(tài)、生理特性及產量的影響[J].華北農學報，2000，15（4）：40-44.

[10] 武繼承，王志和，徐建新.河南省旱作節(jié)水農業(yè)建設的有效技術途徑[M].鄭州：黃河水利出版社，2006：81-116.

[11] 馬瑞昆，蹇家利，劉淑貞，等.冬小麥推遲春季首次灌水后不同品種的產量及水分利用效率[J].華北農學報，1995，10（4）：20-25.

[12] 方保停，邵運輝，岳俊芹，等.早春不同時期灌水對小麥耗水特性和產量的影響[J].河南農業(yè)科學，2012，41（10）：36-39.

[13] 梅雪英，嚴平，王鳳文，等.水分脅迫對冬小麥根系生長發(fā)育及產量的影響[J].安徽農業(yè)科學，2003，31（6）：962-964.

[14] 藏金萍，李姍姍，常旭虹，等.灌水時期對強筋小麥產量和品質的影響[J].麥類作物學報，2012，32（2）：293-296.

[15] 李月華，楊利華.河北省冬小麥高產節(jié)水節(jié)肥栽培技術（簡明圖表讀本） [M].北京：中國農業(yè)科學技術出版社，2017：124-134.

[16] 孫明清，李月華，張廣輝，等.冀中南冬小麥“一水千斤”栽培模式理論與技術研究[J].中國農學通報，2017，33（29）：7-12.