寧夏引黃灌區小麥節水灌溉試驗

馬國飛　張　磊　袁海燕　李福生　杜宏娟

摘要根據寧夏引黃灌區用水率低和用水管理水平低的情況，以引黃灌區主要農作物之一的小麥為研究對象，采用對比試驗，進行了節水灌溉試驗研究。結果表明：小麥全生育期內的4種灌水處理中，大水漫灌和灌水4 200m3/hm²水平下，小麥株高、葉面積、干鮮重等地上部分生物量的積累效果明顯好于灌水3 000m3/hm²、3 600m3/hm²的處理，地上生物量積累效果較好；灌水4 200m3/hm²處理水平下小麥生物量積累效果優于大水漫灌。從節水效益來看，灌水4 200m3/hm²處理下節水效果最好。

關鍵詞引黃灌區；小麥；節水灌溉；效應

中圖分類號S275文獻標識碼A文章編號 1007-5739（2009）06-0127-02

國內外灌溉實踐表明，農業灌溉是最易提高干旱區農業產量的方法。寧夏地處我國內陸，屬干旱、半干旱氣候區，獨特的地理環境造就了“天下黃河富寧夏”的美譽。寧夏河套灌區灌溉面積30萬公頃，占全自治區耕地面積比例不到1/3，糧食產量卻占全區的3/4，單產約高出旱地10倍以上[1]。但傳統的大水漫灌方式導致水資源嚴重浪費，水資源利用效率非常低下，農田灌溉平均用水指標是全國的3.3倍，而糧食產量僅為全國平均水平的1/2，并且隨著近些年黃河來水供給縮減，對自治區灌溉農業的發展模式、灌水方式提出了新的考驗。

目前，國內關于農田節水灌溉已有大量深入的研究探討[2，5]，寧夏引黃灌溉等方面的節水研究表明，在寧夏實行節水灌溉勢在必行[6，7]。本項試驗主要通過采取4種灌溉措施，初步研究不同灌溉處理對小麥株高、葉面積、干鮮比等地上若干重要性狀的影響，分析不同灌水處理間小麥地上生物量的差異性，從不同灌水條件下春小麥生物量變化的差異上分析節水效益的不同，以期為該項目的推廣提供初步的理論與技術支持。

1材料與方法

1.1試驗材料

試驗地點設在寧夏永寧縣農業氣象試驗站，試驗時間為2007年3～7月；供試小麥品種為寧春4號。

1.2試驗設計及方法

試驗設4個灌水處理，處理1：全生育期灌水量為3 000 m3/hm²，每次灌水量為750m3/hm²；處理2：全生育期灌水量為3 600 m3/hm²，每次灌水量為900m3/hm²；處理3：全生育期灌水量為4 200m3/hm²，每次灌水量為1 050m3/hm²；處理4：采用本地常規漫灌灌溉方式作對照（CK），處理1~3全生育期灌水4次，灌溉時間為4月28日、5月8日、5月25日和6月29日，灌水量采用量水堰計量，根據不同灌水量計算控制灌水時間；處理4全生育期灌水5次，采用漫灌方式，灌溉時測定灌溉量，灌水時間與本地大田灌溉時間一致。小區面積為96m²，小區與小區間隔離寬度為1.5m。小區之間預留80cm空地，在小麥出苗后開挖深槽埋壓農膜防滲，農膜埋壓深度為80cm。小麥播種量為337.5kg/hm²，行距12cm。小區內施肥量、施肥方法、田間管理與對照一致。

1.3試驗測定指標及數據處理方法

1.3.1測定指標。測定小麥全生育期土壤含水量、葉面積指數、冠層干物質、產量結構組成（穗粒數、千粒重、穗長、不孕小穗數、產量等）、小麥發育期、有效莖數等。測定的相關指標采用SPSS進行相關分析并進行相關檢驗。

1.3.2測定方法。土壤含水量采用精度較高的烘干法進行測定，測定深度為1.0m，每0.1m為1個層次；葉面積采用葉面積儀測定，冠層干物質采用烘干法測定，其他測定指標依據《農氣觀測規范》執行。

2結果與分析

2.1不同灌水處理差異分析

灌水處理不同必定會對小麥生物量造成不同程度的影響，研究不同灌水條件對春小麥生物量的影響，灌水處理方式和灌水量是關鍵。從表1的LSD檢驗結果來看，4種灌水方式總體存在3個檔次，其中處理1為1個檔次，處理2為1個檔次，處理3和CK為1個檔次。在試驗小區范圍內，處理1~3小麥全生育期灌水總量分別為CK的68.1%、81.7%和95.4%。

2.2不同灌水處理對小麥株高的影響

適當減少水分可控制株高，亦可防止作物倒伏現象發生，不同灌水處理對小麥株高的影響亦不同[2]。從圖1可以看出，三葉期至分蘗期，不同灌水方式對小麥株高的影響不大，分蘗期后開始呈現明顯的差異，處理1、2小麥分蘗期后株高明顯低于處理3和CK，而處理3和CK因灌水量差異不大，小麥株高之間差異不顯著。從小麥整個生長發育期來看，拔節至乳熟期因灌水不同導致小麥株高產生較明顯的差異，可見在同等灌水次數條件下，灌水量越大，小麥株高差異越明顯。

2.3不同灌水處理對小麥灌漿期小麥穗數干鮮比的影響

從表2可以看出，在灌漿期內，小麥穗數干鮮比基本呈現逐步上升趨勢；在灌漿末期，干鮮比出現下降。不同灌水處理之間也存在明顯的不同，隨著灌水的增加，干鮮比相應增加，但當灌水達到最高值時，干鮮比反而下降。灌水量較少的處理1，小麥穗數干鮮比相對較低，整個灌漿期內干鮮比的增長趨勢也明顯低于其他幾種處理方式。在處理2、3的灌水水平下，在6月8～23日之前，處理3的干鮮比增長趨勢高于其他幾種處理方式，灌漿后期則低于處理2，說明處理3能夠在短時間內促進小麥的灌漿速率，使作物在短時間內迅速積累生物量。

2.4不同灌水處理對小麥葉面積的影響

灌水量不同直接導致土壤水分之間存在差異，從而進一步影響到作物葉面積的變化及小麥生物量的積累[8]。

從圖2中可以看出，在三葉期至分蘗期，4種灌水處理下小麥葉面積之間基本無顯著差異；進入拔節期后，開始呈現出不同的層次，拔節期內處理1小麥葉面積明顯不如其他3種處理，處理3小麥葉面積極值最大，CK則出現降低趨勢；抽穗至乳熟期內小麥葉面積變化趨勢與拔節期相同。拔節期至乳熟期小麥葉面積（X）變化與灌水（Y）之間存在顯著的線性關系（見表3）。

由圖2、表3分析可知，隨著灌水量增加，小麥葉面積也在逐步增大，特別是拔節至乳熟期，灌水量與小麥葉面積相關關系顯著，當灌水達到處理3或超過處理3水平時，小麥葉面積不再增加或增加較少，這時反而出現葉面積下降的趨勢。從整個葉面積變化趨勢看，在處理3水平下小麥葉面積達到最大，灌水收益較好，更有助于生物量積累。

2.5不同灌水處理對小麥產量結構的影響

不同灌水處理對小麥產量構成因素的影響見表4。可以看出，各產量構成因素因灌水量的不同而呈現不同的變化趨勢。

在處理1水平下，小麥產量構成因素中除千粒重外，其他因素與另外3種處理的結果存在顯著差異，其中抽穗期小穗數、不孕小穗數、株高、穗長等明顯低于其他處理，而最終理論產量不足9.0t/hm²，顯著低于處理2、處理3和CK。處理2、3產量構成因素之間無顯著差異，但最終理論產量處理2比處理3少15.6%。處理3與CK產量差異不顯著，在穗長、千粒重上處理3略優于CK。從灌水的效果來看，隨著灌水量的增加，作物產量呈直線上升，但當灌水達到處理3水平后，產量不再增加，反而出現下降趨勢。因此，處理3水平下小麥產量能夠達到最高值。

小麥最終產量受灌水次數、灌水時間的影響較大。從表 4中可以看到，隨著灌水量的增大，作物理論產量亦相應增大；但當灌水達到某個水平時（如處理3水平），再增加灌水作物產量不再增加，這與春小麥葉面積變化趨勢一致。

3結論

灌水量的多少直接影響到小麥生長、發育以及生物量的積累。從分析結果來看，不同灌水處理之間小麥株高、葉面積、干鮮比以及產量結構組成都出現了不同差異。

從小麥生物量積累的效果來看，在3 000～3 600m3/hm²水平下，小麥地上生物量的積累效果明顯不如處理3和CK；灌水量越大，小麥生物量積累速度越快，但當灌水量達到或超過4 200m3/hm²時，作物生物量不再增加；當灌水量達到CK水平時反而出現下降趨勢。從節水角度和小麥生物量積累的綜合效果出發，4種灌水處理水平下，以4 200 m3/hm²灌溉水平最佳。

4參考文獻

[1] 周維博.西北地區的農業灌溉與節水途徑[J].水利水電科技進展，2001，21（1）：2-4，69.

[2] 張忠學，于貴瑞.不同灌水處理對冬小麥生長及水分利用效率的影響[J].灌溉排水學報，2003，22（2）：1-4.

[3] 曹翠玲，李生秀，楊希文.灌水模式對作物生長、養分吸收及水分利用效率的影響[J].干旱地區農業研究，2004，22（4）：56-59，64.

[4] 李守謙，謝忠奎，蘭念軍，等.干旱地區春小麥耗水量和節水措施的探討[J].高原氣象，1993，12（6）：209-216.

[5] 石巖，林琪，位東斌，等.不同灌水處理冬小麥耗水規律與節水灌溉方案確立[J].干旱地區農業研究，1996，14（4）：10-14，36.

[6] 馬金虎，劉學琴，郭強，等.寧夏引黃灌區春小麥節水灌溉模式的研究[J].農業科學研究，2007，28（3）：7-9.

[7] 李鳳霞，張曉煜，劉靜，等.寧夏揚黃新灌區春小麥節水灌溉試驗研究[J].節水灌溉，2000（2）：20-22.

[8] 關軍鋒，馬春紅，李廣敏.干旱脅迫下小麥根冠生物量變化及其與抗旱性的關系[J].河北農業大學學報，2004（1）：1-5.