不同滴灌配置與灌量對春小麥干物質積累及產量的影響

楊哲

（新疆第九師農業科學研究所，新疆 額敏 834601）

不同滴灌配置與灌量對春小麥干物質積累及產量的影響

楊哲

（新疆第九師農業科學研究所，新疆 額敏 834601）

為探究北疆地區毛管配置模式與灌溉定額對滴灌春小麥干物質積累及產量的影響。以新春6號、新春19號為材料，開展毛管配置模式與灌溉定額的田間試驗，即分別為：1管2行（R1）、1管4行（R2）、1管6行（R3）與3 000 m3/hm2（W1）、4500m3/hm2（W2）、6000m3/hm2（W3）、7500m3/hm2（W4），對照為當地高產畦灌春小麥，灌水量為6000m3/hm2。研究表明，新春19號的最高產量W3R1處理比新春6號高18.6%；在4種灌溉定額條件下，最大值為W3處理水平，其平均值為7471.5kg/hm2，分別比W4、W2和W1提高了8.3%、12.4%及19.1%。3種毛管配置的產量表現：最大值R1的平均值為6956.0kg/hm2，較R2、R3增加了2.0%及4.0%。綜合產量性狀方面，2品種在3種毛管配置下的最佳灌溉定額為6000m3/hm2（W3）；不同灌溉定額與品種下，毛管配置模式對小麥產量影響較大。

毛管配置；灌溉定額；春小麥；干物質積累；產量

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試小麥品種為北疆地區的主栽品種新春6號、新春19號。新春6號品種特點：早熟，豐產潛力大，抗倒性好，分蘗成穗率低，以主莖成穗為主；新春19號品種特點：比新春6號晚熟1～2 d，對水分較敏感，分蘗成穗率低，以主莖成穗為主。

1.2 試驗設計

小區控制試驗在石河子大學農學院試驗站進行，試驗采用裂區設計，主區處理為毛管配置，副區處理為灌水量，小區面積為4 m×9 m，重復3次。

毛管配置：1管2行（R1）、1管4行（R2）、1管6行（R3），毛管間距為30 cm、60 cm、90 cm，小麥行距為15 cm。

灌溉定額：3 000 m3/hm2（W1）、4 500 m3/hm2（W2）、6 000 m3/hm2（W3）和7 500 m3/hm2（W4）。同時以當地高產畦灌春小麥為對照，灌水量為6 000 m3/hm2，該灌量下的新春6號為CK1、新春19號為CK2。

1.3 水肥管理

田間的水肥管理措施如下：滴灌春小麥全生育期滴水8次，單次灌溉周期為10 d，每次都均勻灌溉；畦灌春小麥每次灌水1 200 m3/hm2，分別在三葉期、拔節期、孕穗期、開花期和灌漿期分5次灌溉。滴灌及畦灌春小麥全生育期基施尿素150 kg/hm2，磷酸二銨225 kg/hm2；追施尿素450 kg/hm2，分5次平均施入，即在三葉期、拔節期、孕穗期、開花期及灌漿期隨水施入，其它田間管理措施按照高產麥田進行。

1.4 測定方法

1.4.1 干物質的測定

于出苗后12d開始，每隔2周在各小區選取生長狀況良好、長勢一致的植株30株，先用LI-300C葉面積儀測定植株葉面積，然后將樣品植株在105℃殺青30 min，80℃烘干48 h至恒重后稱干重，最后計算干物質積累量[1]。

1.4.2 產量的測定

于小麥成熟期調查各處理的田間總穗數。以小區為單位隨機選取3個1 m2樣方進行實收測定產量，折算出單位面積籽粒產量，籽粒經曬干后稱重。

2 結果與分析

2.1 毛管配置模式對干物質積累變化特征的影響

在小麥各生育期中，干物質積累量將直接影響植株營養器官、生殖器官及群體生物量的動態發展，是獲得小麥高產、優質的基礎。本試驗于滴灌春小麥成熟期時，根據不同的毛管配置模式，分析各處理干物質積累總量隨灌溉定額的變化特征以及不同行位間的分布變化。1管2行（R1）下，毛管鋪放在第1、2行中間，第1行與第2行稱為行1；1管4行（R2）下，毛管鋪放在第2、3行中間，第2行與第3行稱為行1，第1行與第4行稱為行2；1管6行（R3）下，毛管鋪放在第3、4行中間，第3行與第4行稱為行1，第2行與第5行稱為行2，第1行與第6行稱為行3。

由圖1可知，兩品種干物質積累量的變化趨勢基本一致，隨著灌溉定額的增加，滴灌春小麥的干物質積累量呈現先快速上升后緩慢下降的趨勢，最大值為W3處理。此外，新春6號的干物質積累量明顯低于新春19號。

由圖1A可知，在1管2行中，新春6號的最大值為W3R1處理，其峰值為5.68 g/株，較最小值W1R1處理提高了43.8%。而新春19號的峰值也為W3R1處理，達到6.59 g/株，比最小值W1R1處理高87.2%。兩品種間，新春19號的W3R1處理比新春6號高了16.0%。

由圖1B可以看出，1管4行中，隨灌溉定額的加大，兩品種干物質積累量的變化有所差異。總體而言，新春19號的干物質積累量高于新春6號。隨著灌溉定額的增大，新春6號的變化幅度較小，行1中，W3R2的干物質積累量最高，最大值為5.05 g/株，行2的單株最大值為W4R2處理，其值為4.60 g/株，行1的峰值較行2提高了9.8%，行1與行2之差為0.45g/株。而在新春19號中，行1、行2的干物質積累量最高都為W3R2處理，其值分別為5.69 g/株及5.22 g/株，行1比行2高9.0%，行1與行2之差為0.47 g/株。

圖1 不同處理對干物質積累量的影響

表1 不同毛管配置下各處理干物質積累量的擬合方程

由圖1C和D可知，1管6行中，兩品種干物質積累總量的變化趨勢有所差異，隨著灌溉定額的增加呈現先上升后緩降的趨勢。在W3水平下，不同行位的干物質積累量表現出：行1＞行2＞行3，新春6號中，行1的最大值為5.12 g/株，行2的峰值為4.85 g/株，行3為4.65 g/株，行1分別比行2、行3提高了5.6%及10.1%；新春19號中，行1、行2、行3的最大值分別為5.72 g/株、5.56 g/株及5.22 g/株，行1較行2、行3分別高2.9%及9.6%，行1與行2、行3之差分別為0.16 g/株和0.50 g/株。可見，不同的行位變化對麥株干物質積累量影響較大。

此外，由表1可以看出，在不同毛管配置中，滴灌春小麥的灌溉定額與干物質積累量呈現出開口向下的二次曲線變化規律，其擬合方程表明，兩品種的R2值均大于0.87，達極顯著水平。

2.2 毛管配置模式與滴灌定額對滴灌春小麥產量及成本的影響

由圖2可以得出，隨灌溉定額增加，兩品種的籽粒產量呈現先升后降的變化趨勢。

在新春6號中，最高產量為W3R1處理，峰值達到7 078.2 kg/hm2，分別比W4R1、W2R1、W1R1和CK1高8.9%、14.0%、23.4%和59.5%。此外，在峰值W3處理水平中，W3R1較W3R2、W3R3高5.2%和9.7%，W3R2較W3R3提高了4.3%。新春19號的最高產量為W3R1，其值為8 394.2 kg/hm2，比W2R1、W4R1、W1R1和CK2分別高14.6%、15.5%、17.7%及68.9%，而W3R1分別比W3R2、W3R3高3.5%及4.1%，W3R2比W3R3高了0.6%。

兩品種間，新春19號的最高產量W3R1處理比新春6號高18.6%。而在4種灌溉定額條件下，最大值為W3處理，其平均值為7 471.5 kg/hm2，分別比W4、W2和W1提高了8.3%、12.4%及19.1%。

由圖3可知，在3種毛管配置模式中，不同的灌溉定額對滴灌春小麥籽粒產量影響較大。新春6號中，最高產量為R1處理水平，平均值為6381.4kg/hm2，分別比R3和R2高2.8%和5.4%。而在新春19號中，最高產量為R2處理水平，均值達7588.8kg/hm2，分別比R1、R3提高了0.7%及5.8%。此外，新春19號中，R1、R2毛管配置中的W1、W2灌溉定額明顯高于R3毛管配置的相同處理。可見，當灌水量有所不足時，R3毛管配置對滴灌春小麥的籽粒產量影響較大。綜合而言，兩品種滴灌春小麥在3種毛管配置下，其產量表現出：最大值R1的平均值為6 956.0 kg/hm2，較R2、R3增加了2.0%及4.0%。

圖2 不同灌溉定額對滴灌春小麥籽粒產量的影響

表2 不同毛管配置模式下滴灌春小麥的成本及產量

圖3 不同毛管配置模式對滴灌春小麥籽粒產量的影響

由表2可以看出，兩品種間，新春19號的產量明顯高于新春6號；不同毛管配置間的成本表現出：1管2行＞1管4行＞1管6行。綜合3種毛管配置，兩品種在1管6行下，成本最低，并且產量與1管2行及1管4行間無顯著性差異。

3 結論

本試驗在滴灌條件下，不同毛管配置與灌溉定額對小麥土壤水分分布及產量構成有所差異，并在距離毛管不同遠近也呈現出一定規律，由于滴灌對土壤水分的改變，從而影響小麥根系的生長，最終導致植株在不同行位間呈現出明顯的行位效應，其具體反映在小麥的干物質積累量及產量等都有所差異。

本研究結果表明，灌水過少及過多都導致穗粒數有所下降，而灌溉定額相對較大的W3、W4處理使得千粒重有明顯提高。有研究顯示，良好的外部環境條件及栽培技術可以改善耕層土壤狀況，延緩小麥植株的衰老，有利于產量的形成。王旭清等研究表明，在低定額灌溉條件下，壟作栽培有利于延緩旗葉衰老，延長綠葉功能期，提高產量。本研究表明，在毛管配置模式與灌溉定額互作條件下，新春6號的最高產量為 W3R1，新春 19號的最高產量也為W3R1。在4種灌溉定額下，隨灌溉定額的加大籽粒產量呈現單峰曲線變化，最大值為W3處理，分別比W4、W2和W1提高了8.3%、12.4%及19.1%；而在3種毛管配置下，最高產量為R1處理，比R2、R3增加了2.0%及4.0%。可見，適當的灌溉定額能夠有效調控滴管春小麥的行位效應，減小行位差。因此，為了最大可能地降低以毛管為中心的空間分異性，適當加大灌溉定額至W3處理水平是一項有效的措施，從而最大限度地提高滴灌春小麥的增產潛力。

干物質的提高是作物高產、優質的基礎。在小麥各生育階段中，干物質積累量直接影響到營養器官、生殖器官和群體生物量的動態發展，是獲得小麥高產的前提[1]。有研究表明，提高花后干物質同化是提高產量的主要途徑。胡延吉等[1]研究指出，花后積累的干物質有利于增加粒重。本研究表明，1管2行下，2品種的干物質積累量隨灌溉定額加大而增加，最大值都為W3R1處理；而在1管4行與1管6行毛管配置模式中，滴灌春小麥的峰值為W3處理水平，總體表現出明顯的行位效應，即：行1＞行2（1管4行），行1＞行2＞行3（1管6行）。這也是兩品種的產量出現不同行位效應的原因之一。

綜上所述，通過對北疆地區春小麥不同毛管配置模式與灌溉定額調控下干物質積累特征及產量的比較，初步探討了滴灌春小麥合理的灌溉定額及毛管配置模式，并分析了滴灌春小麥干物質積累及產量的行位效應。

通過田間試驗，選取滴灌和畦灌兩種灌溉類型，以傳統畦灌為對照，研究了不同毛管配置模式與灌溉定額對滴灌春小麥干物質積累及產量的影響，得到如下結論：（1）滴灌春小麥的干物質積累量及產量都隨灌溉定額的增加總體上呈現先上升后下降的單峰曲線變化。并且，還表現出近行高于遠行的行位效應，而隨灌溉定額的加大，行位間的差異在逐漸減小。（2）兩品種在3種毛管配置下的最佳灌溉定額為6 000 m3/hm2（W3）；不同灌溉定額與品種下，毛管配置模式對小麥產量影響較大。

[1]胡延吉，蘭進好，趙檀方.不同時期3個主栽小麥品種干物質積累及分配特性的研究 [J].山東農業大學學報，1999，30（4）：404-407.

2015—05—07