不同生育期調(diào)虧灌溉對(duì)景電灌區(qū)春玉米農(nóng)田土壤水分含量的影響

岳延文

（甘肅省景泰川電力提灌水資源利用中心，甘肅景泰 730400）

本試驗(yàn)于2020 年4—9 月在甘肅省景電灌區(qū)試驗(yàn)農(nóng)田進(jìn)行。春玉米品種為榆玉1 號(hào)，試驗(yàn)小區(qū)面積為108 m2（12 m×9 m）。試驗(yàn)按照玉米不同生育期進(jìn)行輕度調(diào)虧灌溉和全生育期充分灌溉共設(shè)置5 個(gè)處理，其中處理1 為玉米苗期土壤含水量占田間持水量的70%～75%，其他生育期土壤含水量占田間持水量的80%～85%；處理2 為玉米拔節(jié)期和大喇叭口期土壤含水量占田間持水量的70%～75%，其他生育期土壤含水量占田間持水量的80%～85%；處理3 為玉米抽雄期和灌漿期土壤含水量占田間持水量的70%～75%，其他生育期土壤含水量占田間持水量的80%～85%；處理4 為玉米成熟期土壤含水量占田間持水量的70%～75%，其他生育期土壤含水量占田間持水量的80%～85%；處理5（CK）為全生育期充分灌溉處理，即玉米全生育期土壤含水量占田間持水量的80%～85%。每個(gè)處理3 次重復(fù)，共15 個(gè)試驗(yàn)小區(qū)。通過(guò)試驗(yàn)分析，得出農(nóng)田不同土層土壤貯水量隨玉米生育期的動(dòng)態(tài)變化，現(xiàn)總結(jié)如下。

由表1 可以看出，拔節(jié)期較苗期，處理1 土壤貯水量增幅最大，達(dá)48.89%，這是由于苗期調(diào)虧灌溉造成處理1 土壤貯水量降低，復(fù)水后土壤水庫(kù)得到補(bǔ)償，貯水量顯著增加，處理2 增幅最小，僅為17.02%，這是由于拔節(jié)期調(diào)虧灌溉造成處理2 土壤貯水量降低，造成貯水量增幅較小。該生育期高貯水量為后期玉米正常生長(zhǎng)奠定了良好的水環(huán)境。拔節(jié)期至成熟期，由于大氣溫度升高，棵間蒸發(fā)增大，果樹騰發(fā)作用造成耗水量增大，因此土壤貯水量下降迅速，灌溉水僅能滿足玉米正常耗水，不能有效補(bǔ)給土壤水庫(kù)，至成熟期，由于處理4 在成熟期進(jìn)行調(diào)虧灌溉，土壤貯水量顯著降低，且后期不再?gòu)?fù)水，因此降幅最大。就玉米整個(gè)生育期0～20 cm 土層土壤平均貯水量而言，由大到小依次為處理5（CK）（45.02 mm）＞處理4（43.45 mm）＞處理2（42.37 mm）＞處理3（42.28 mm）＞處理1（42.06 mm），但各處理間均無(wú)顯著差異。

整個(gè)生育期內(nèi)20～40cm 土層土壤貯水量變化趨勢(shì)與表層土壤變化趨勢(shì)一致，均表現(xiàn)為先上升后下降趨勢(shì)，最后趨于平緩變化（見表2），該土層平均土壤貯水量較0～20cm 土層略有增加，增幅為2.52～4.18 mm。處理1 由于苗期調(diào)虧灌溉造成土壤貯水量顯著降低，僅為40.46 mm，較處理2、處理3、處理4 和處理5（CK）分別顯著降低15.17%、13.41%、14.07%、13.67%。至拔節(jié)期時(shí)，土壤貯水量呈顯著增多趨勢(shì)，這是由于前期玉米耗水量較小，灌溉水補(bǔ)充土壤水庫(kù)，其中未調(diào)虧處理3、處理4 和處理5（CK）土壤貯水量最大，達(dá)62.50～64.72 mm，其次為處理1，為61.33mm，這是由于上一生育期調(diào)虧灌溉復(fù)水后，土壤貯水量未能及時(shí)完全補(bǔ)充，依然低于其他充分灌溉處理，該生育期調(diào)虧灌溉處理2 土壤貯水量最小，僅為56.84 mm，較處理1、處理3、處理4 和處理5（CK）分別降低7.32%、12.17%、9.73%、9.06%。大喇叭口期之后，土壤貯水量呈平緩降低趨勢(shì)，抽雄期至灌漿期，土壤貯水量變幅較小，這是由于該生育階段內(nèi)玉米耗水量增加，灌溉水量?jī)H能維持玉米正常生長(zhǎng)，不能繼續(xù)補(bǔ)充土壤水庫(kù)，因此該生育階段內(nèi)土壤貯水量變幅較小。

40～60 cm 土層土壤貯水量依然表現(xiàn)出下降—上升—下降變化趨勢(shì)，與0～40 cm 土層變化趨勢(shì)相似（見表3）。由于苗期調(diào)虧造成處理1 土壤水庫(kù)未能充分補(bǔ)水，拔節(jié)期復(fù)水后土壤水庫(kù)得到補(bǔ)償，貯水量顯著增加。該生育期內(nèi)調(diào)虧造成處理2 土壤貯水量降低，較前期減少0.64 mm，該生育期的高貯水量為玉米后期營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)奠定了良好的水環(huán)境，促進(jìn)了果實(shí)干物質(zhì)積累，為穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。拔節(jié)期至成熟期階段，不僅營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)旺盛，而且生殖生長(zhǎng)耗水增加，同時(shí)由于大氣溫度高，耗水量顯著增多，造成土壤貯水量下降迅速，后期灌溉水僅能滿足玉米正常耗水，不能繼續(xù)補(bǔ)給土壤水庫(kù)，至成熟期，土壤貯水量為38.30～46.45 mm，較苗期土壤貯水量降低1.44～11.86 mm，由于處理4 在成熟期調(diào)虧，土壤貯水量顯著降低，且后期不再?gòu)?fù)水，因此降幅最大，達(dá)23.65%。就玉米整個(gè)生育期40～60 cm土層土壤平均貯水量而言，由大到小依次為處理5（CK）（49.70 mm）＞處理4（48.26 mm）＞處理1（48.11 mm）＞處理2（47.83 mm）＞處理3（47.66 mm），但各處理間均無(wú)顯著差異。同時(shí)可以看出，盡管處理1、處理2、處理3 和處理4 在玉米生育期內(nèi)進(jìn)行輕度調(diào)虧處理，但是后期復(fù)水依然可以使土壤水庫(kù)得到補(bǔ)償，因此與處理5（CK）之間無(wú)顯著差異。

整個(gè)生育期內(nèi)60～80 cm 土層土壤貯水量與40～60 cm 土層無(wú)顯著差異，整個(gè)生育期內(nèi)土壤貯水量與40～60 cm 土層土壤含水量變化趨勢(shì)一致，均表現(xiàn)為先增加后持續(xù)降低趨勢(shì)（見表4）。處理1由于苗期調(diào)虧灌溉造成土壤貯水量顯著降低，為44.79 mm，較處理2、處理3、處理4 和處理5（CK）分別顯著降低12.62%、14.53%、14.85%、15.71%。至拔節(jié)期，土壤貯水量呈顯著增多趨勢(shì)，這是由于前期玉米耗水量較小，灌溉水補(bǔ)充土壤水庫(kù)，其中未調(diào)虧處理3、處理4 和處理5（CK）土壤貯水量最大，達(dá)58.51～59.61 mm，其次為處理1，為57.90 mm，這是由于上一生育期調(diào)虧灌溉復(fù)水后，土壤貯水量未能及時(shí)完全補(bǔ)充，依然低于其他充分灌溉處理，該生育期調(diào)虧灌溉處理2 土壤貯水量最小，僅為51.69 mm，較處理1、處理3、處理4 和處理5（CK）分別降低10.73%、11.66%、12.69%和13.30%。拔節(jié)期之后，土壤貯水量依然呈降低趨勢(shì)，至成熟期，土壤貯水量顯著降低11.25～23.92 mm，其中處理4 降幅最大，達(dá)23.92 mm，這與成熟期調(diào)虧灌溉有關(guān)，同時(shí)與拔節(jié)期至成熟期內(nèi)玉米耗水量增加，灌溉水量?jī)H能維持其正常生長(zhǎng)，不能繼續(xù)補(bǔ)充土壤水庫(kù)等。

0～80 cm 土層土壤貯水量表現(xiàn)出下降—上升—下降變化趨勢(shì)，與各土層變化趨勢(shì)相似（見表5）。各處理在拔節(jié)期土壤貯水量達(dá)到最高值，可達(dá)212.84～239.60 mm，較苗期土壤貯水量增加8.93～37.50 mm，其中處理1 增幅最大，達(dá)37.50%，這是由于苗期調(diào)虧造成處理1 土壤水庫(kù)未能充分補(bǔ)水，拔節(jié)期復(fù)水后土壤水庫(kù)得到補(bǔ)償，貯水量顯著增加。該生育期內(nèi)調(diào)虧造成處理2 土壤貯水量降低，較前期增幅最小，僅為8.93%，該生育期的高貯水量為玉米后期營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)奠定了良好的水環(huán)境，促進(jìn)了干物質(zhì)積累，為穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。拔節(jié)期至成熟期階段，不僅營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)旺盛，而且生殖生長(zhǎng)耗水增加，同時(shí)由于大氣溫度高，耗水量顯著增多，造成土壤貯水量降低，后期灌溉水僅能滿足玉米正常耗水，不能持續(xù)補(bǔ)給土壤水庫(kù)，至成熟期，土壤貯水量由大到小依次為處理5（CK）（168.56 mm）＞處理2（164.74mm）＞處理1（163.77mm）＞處理3（161.04 mm）＞處理4（145.27 mm），較播種期土壤貯水量降低28.76～75.10 mm，由于處理4 在果實(shí)成熟期調(diào)虧，土壤貯水量顯著降低，且后期不再?gòu)?fù)水，因此降幅最大，達(dá)34.08%。而處理1 降幅最小，僅為14.94%，這與其在苗期土壤貯水量較低有關(guān)，各充分灌溉處理間均無(wú)顯著差異。就玉米整個(gè)生育期0～80 cm 土層土壤平均貯水量而言，充分灌溉處理5（CK）土壤貯水量最大，為193.26 mm，各調(diào)虧灌溉處理間土壤貯水量在182.91～188.95 mm，但各處理間均無(wú)顯著差異。這是由于處理1、處理2、處理3 和處理4 在玉米生育期內(nèi)進(jìn)行輕度調(diào)虧處理后，次生育階段復(fù)水可以使土壤水庫(kù)得到補(bǔ)償，顯著提高土壤貯水含量，因此與處理5（CK）之間差異較小。

綜合不同土層土壤貯水量在春玉米各生育階段變化情況可知：在春玉米苗期至拔節(jié)期呈遞增趨勢(shì)，而拔節(jié)期至成熟期呈持續(xù)減少變化，同時(shí)進(jìn)行輕度調(diào)虧灌溉后盡管土壤貯水量減少，但與其他充分灌溉處理無(wú)顯著差異，且后期復(fù)水可使土壤貯水量得到恢復(fù)。因此，在春玉米耗水較少的生育期進(jìn)行輕度調(diào)虧灌溉對(duì)玉米種植高效節(jié)水具有重要意義。