冬小麥不同調虧量灌溉試驗研究

摘要：用輕度、中度、重度三種不同調虧灌溉量，在冬小麥澆灌凍水和拔節水時進行調虧處理，結果顯示，重度調虧處理在比正常灌水量減少40％的情況下，產量、千粒質量和穗粒數均低于對照，分別比對照減少56.25kg、6.2g和5.7粒；中度調虧處理在比正常灌水量減少25％情況下，產量、穗粒數也呈下降趨勢，但差異不明顯；輕度調虧處理在比正常灌水量減少15％情況下，產量、千粒質量、穗粒數等項指標或高于對照或等同于對照。

關鍵詞：調虧灌溉；冬小麥；凍水

中圖分類號：S512.1+1.071 文獻標識碼：A 文章編號：1006－6500(2008)02－0026－03

調虧灌溉是20世紀70年代中期由澳大利亞持續農業灌溉研究所提出的，并首先在果樹上進行研究。在我國調虧灌溉始于80年代末，到了90年代末期才正式用于糧食作物試驗，研究的對象主要側重于小麥和玉米，研究內容涉及了調虧灌溉的作物生理特性、作物節水調控機理和水分利用效率等方面。采用不同調虧灌溉量在減少灌水的情況下，研究小麥各生理指標及產量受到的影響，以尋求小麥在越冬至拔節前時間段內的最佳需水量，為建立北方冬小麥凍水適宜灌溉量提供理論依據。

1 材料和方法

1.1試驗地基本情況

試驗于2005年在天津靜海縣良種試驗場進行，試驗地土質為重壤質鹽化潮土，土壤基本情況為0～20cm土層：速效氮85.3mg／kg、速效磷27.9mg／kg、速效鉀190.0mg／kg、有機質1.487％、全鹽0.15％、pH8.33、體積質量1.38g／cm³；20～40cm土層：速效氮62.8mg／kg、速效磷15.2mg／kg、速效鉀170mg／kg、有機質1.244％、全鹽0.076％、pH8.63。

1.2試驗材料

供試小麥品種京農8號，小區面積12m²。

1.3方法

試驗設4個處理分別為：(1)正常灌溉(對照)灌水量675m³／hm²；(2)輕度調虧，灌水量573.75m³／hm²，相當于正常灌水量的85％；(3)中度調虧，灌水量506.25m³／hm²，相當于正常灌水量的75％；(4)重度調虧，灌水量405m³／hm²，相當于正常灌水量的60％。生育期灌水兩次，分別為凍水和拔節水，調虧處理在兩次灌水時進行，各處理均為3次重復。為防止各小區處理間相互側滲影響試驗效果，在各小區四周均用塑料膜圍住，即每小區為一獨立單元，深度為1m。同時在小麥生育期內分各時段對各處理土壤水分進行垂直動態監測，取土深度分別為0～20cm、20～40cm、40～60cm、60～80cm，烘干法測其土壤水分含量，便攜式光合測定儀測葉片光合速率值。

2 結果與分析

2.1不同調虧量對土壤水分變化的影響

不同調虧灌溉量對土壤水分垂直空間分布產生著不同的影響，結果見圖1。調虧灌溉處理前(10月18日和

11月7日)的兩次取土測定結果表現出，各處理間土壤水分差別不大。但經過調虧灌溉處理后土壤水分出現了明顯的變化，中度和重度調虧處理各層次土壤水分含量平均分別比對照低3.26和4.72個百分點。小麥生育周期內土壤水分動態變化顯示出，各調虧灌溉處理土壤水分垂直空間分布，隨調虧量的加重土壤水分下降越明顯。

土壤水分含量自小麥播種至起身前這段時期土壤水分變化不大，到了起身以后至小麥收獲前土壤水分變化最為明顯，5月19日測定結果表現出土壤含水量最低，為小麥生育周期土壤含水量的最低值。

2.2不同調虧灌溉量對小麥生物性狀及產量的影響

不同調虧灌溉量對小麥生物性狀及產量均表現出不同的影響(表1)，從產量性狀看，輕度調虧處理產量最高，其次為對照。重度調虧處理產量最低，為2123.25kg／hm²，分別比輕度調虧處理和對照的平均產量低876.75kg／hm²和843.75kg／hm²。從穗粒數和千粒質量等項指標看，重度調虧和中度調虧處理分別比對照減少5.7粒與6.2g和4.2粒與1.5g；無效穗比例，以重度調虧處理最高，其次為中度調虧處理，對照最低，輕度調虧處理僅高于對照0.5個百分點。

2.3不同調虧灌溉量對小麥葉片光合速率的影響

不同調虧灌溉處理對小麥葉片光合速率產生著一定的影響，經對小麥葉片光合速率測定結果顯示(表2)，各試驗處理以重度調虧葉片的光合速率值最低，為4.3μmol／(m²·s)，比對照低7.3μmol／(m²·s)。同時也比輕度調虧低5.7μmol／(m²·s)。降低幅度分別為62.9％和57％；輕度調虧處理也比對照降低1.6μmol／(m²·s)，降幅為13.8％。

2.4不同調虧處理節水效果與水的利用效率

調虧灌溉量不同，水的利用率即每噸水產生的小麥籽粒也表現出一定的差異。表3顯示出，重度和輕度調虧兩個處理，水的利用率最高，每噸水產出的籽粒分別為1.97和1.96kg；中度調虧和對照均為1.65kg，比重度和輕度調虧處理分別減少0.32kg和0.31kg。雖然重度調虧處理小麥籽粒單位水的利用率高，但減產幅度也較為嚴重，減產幅度達28.44％，產量降低非常明顯。輕度調虧處理每噸水產出的籽粒略低于重度調虧，但輕度調虧不僅不會造成減產，反而對產量有所增加，與重度調虧處理相比，產量增加876.75kg／hm²，增幅達41.29％；同時也比對照增加產量33kg／hm²，幅度為1.1％，提高水利用率16％，每公頃可節水270m³，降低了用水成本。

3 結論

研究結果表明，冬小麥采用調虧灌溉是可行的，但要掌握在制定調虧灌溉最佳定額上應體現出節水效應與小麥的耐旱程度，使之不會造成作物減產，從而達到節水增效的目的。通過試驗證明，適度的水分虧缺(輕度調虧)不會造成作物減產，同時還能起到一定的增產作用，實現了節水、增產、高效的共同目標，此項研究結果對調虧灌溉的實施提供了科學的理論依據。

各調虧處理之間的土壤水分含量表現出一定的差異，重度和中度調虧處理，土壤水分含量遠低于對照和輕度調虧處理。分析測定結果還顯示，調虧度越重土壤水分含量降低越明顯，另外，土壤水分垂直空間分布也存在著較大差異，40cm左右土層土壤水分分化最為明顯，重度調虧處理土壤水分含量比對照和輕度調虧要低5個百分點左右。

調虧灌溉對植株葉片的光合速率值也表現出較大的影響，在輕度虧水條件下葉片光合速率值受影響小，但虧水嚴重時葉片的光合速率就會受到強烈抑制，直接影響到光合產物的形成以致產量降低。

輕度調虧處理既有增加產量的可能，同時又可減少灌溉用水量，提高了水的利用率，降低了用水成本，達到了節水、增效、降低用水成本的多重效果。

調虧灌溉是一種新的灌溉方法，是農田節水研究領域的一種新理念，掌握好調虧時期和適宜調虧量對干旱地區農業節水研究，有著重大理論和實踐指導價值。

參考文獻：

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