節水灌溉對玉米田間土壤水分的影響

韓光波

(朝陽市閻王鼻子水庫工程建設管理局,遼寧 朝陽 122000)

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節水灌溉對玉米田間土壤水分的影響

韓光波

(朝陽市閻王鼻子水庫工程建設管理局,遼寧 朝陽 122000)

通過設置充分灌溉、節水20%、節水40%三種不同灌溉水量對玉米田間土壤中水分含量及變化情況進行研究。結果表明，節水20%處理下，土壤中的水分含量相對較高，利于玉米生長；且在各個處理的苗期，各層土壤中的水分變化不大，拔節期后，0～40 cm土層變化劇烈，60～100 cm則相對平緩，得出玉米的根系主要分布在0～40 cm土層中。

節水灌溉；玉米；土壤水分含量；垂直分布

在我國北部的半干旱地區，玉米生產中最為關鍵的影響因素即為水分[1]。在半干旱地區，一般僅靠雨水并不能滿足玉米生長的需求，需要采取灌溉的方式予以補充[2]。我國農業生產上傳統的灌溉方式為漫灌，此方式雖然在一定程度上可以達到提高作物產量的目的，但是對于北方地區寶貴的水資源來說，造成了極大的浪費，而且還造成田間的部分養分隨水流走，導致田間養分的不足，不利于作物的生長。節水灌溉是一種以較少的灌溉量，盡可能獲得最大產量及效益的灌溉方式。1997 年 Borrell A[3]和2001年Bounman B A M[4]等國外學者經過對作物采用節水灌溉的效果進行研究，表明作物在節水灌溉條件下，產量并沒有明顯降低，但灌溉水量大大降低，說明合理地控制灌溉量，可以實現作物增產的目標。但是在作物生長的各個生育階段，其對水分的需求也不一致，灌溉量的不同，會使土壤中的水分含量發生變化，進而對作物的產量及品質產生一定的影響[1]。為了探討北方半干旱地區玉米生產中采用節水灌溉對土壤中水分的影響，特設置了3種不同的節水灌溉方式進行對比。

1 材料與方法

1.1 試驗概況

試驗安排在朝陽市朝陽縣賈家店農場的玉米田內進行。地理位置在遼寧省的西部地區，屬于大陸性季風氣候，年均溫在8.5℃左右，常年降水量平均為480 mm。土壤類型為褐土，土壤容重平均為1.32 g/kg。試驗玉米品種選擇東單60，2003年通過審定，編號為國審玉2003046，平均株高為305 cm左右，在遼寧省大部分地區均可種植。

1.2 試驗設計

試驗共設3個節水灌溉處理，分別為充分灌溉：各階段的灌水量為當地玉米生產中常規灌水量；節水20%灌溉：不同時期灌水量為充分灌溉處理中各階段灌溉量的80%；節水40%灌溉：不同時期灌水量為充分灌溉處理中各階段灌溉量的60%。各處理隨機進行區組排列。小區的面積為50 m2。小區之間設置田埂隔開。試驗中除了灌溉量不同外，其余播種、施肥、除草等田間管理措施均與當地常規管理相同。

1.3 測量內容及方法

在玉米的各生育期于各個小區內隨機選取3個地點(3次重復)進行土壤取樣，取0～40 cm范圍內的土壤，測定烘干前后質量差，得到各處理土壤中的平均水分含量。此外，再隨機在各小區內0～100 cm土壤范圍內,0～40 cm范圍內每5 cm取1次樣，40～100 cm范圍內每20 cm取1次樣，用于不同處理各生育階段土壤中各層水分含量的分析。

2 結果與分析

2.1 各處理在不同生育期土壤中的水分含量比較

對3種不同的灌溉處理在不同生育期0～40 cm土壤中的水分含量進行測定、顯著性分析，結果見表1。由表1可以明顯看出，在苗期，隨著灌水量的逐漸增加，土壤中的水分含量逐漸增加，且差異達到了極顯著水平；拔節期及之后的各生育期，土壤中的水分含量先增加，再降低。說明了苗期玉米長勢緩慢，對水分的需求量不大，

表層土壤中的水分含量受到灌溉的影響較大，表現為隨著灌溉量的增加而升高。拔節期節水20%灌溉處理的土壤水分含量與節水40%和充分灌溉兩個處理相比分別提高62.24%、18.18%，達到了極顯著的差異水平；之后，節水20%灌溉處理的土壤水分含量均顯著高于其他兩個處理。說明了拔節期之后，玉米的長勢加快，根系吸收水分的能力及田間的蒸發作用均增強，表現為土壤中的水分含量發生了較大的變化，此階段適當灌溉，可為實現高產打好基礎。

表1 不同灌溉處理不同生育期 0～40 cm土層中平均水分含量分析 %

注：同列不同小、大寫字母分別表示差異達到顯著(0.05)、極顯著(0.01)水平。

2.2 各處理在不同生育期內土壤中水分垂直分布比較

玉米植株在整個生育過程中，長勢趨勢表現為慢—快—慢的過程，對水分的需求也表現為少—多—少的趨勢。對各個處理在不同生育期內0～100 cm土壤中水分垂直分布情況進行了分析，結果見圖1。根據對圖1的分析可知，在玉米生長前期，植株長勢緩慢，土層中的水分含量一般。隨著灌溉量的增加而有所提高，其變化情況主要受到蒸發作用的影響，因此三個處理的水分變化幅度均不大，較為平緩(圖1a)；進入拔節期以后，各處理0～40 cm土層中的水分含量變化較大，原因在于此階段玉米生長速度快，需水量增加，而60～100 cm土層中的水分含量變化不大，說明了玉米的根系主要是分布在0～40 cm的土層中，且節水20%灌溉處理下的土層含水量與充分灌溉相比差異不明顯。

圖1 各處理在不同生育期內0～100 cm土壤中水分垂直分布分析

3 結 論

經過三種不同灌溉水量對玉米田間土壤水分含量變化的分析，結果表明，節水20%灌溉的處理下，拔節期后土層的水分含量顯著高于其他兩個處理，可以促進玉米生長，打好豐產基礎；且通過常規灌溉方式下節水20%，可以適度地對水分進行控制，對玉米根系向深層生長十分有利，使水分利用效率大大提高。不同處理下苗期各土層中水分變化不大，進入拔節期后，玉米長勢加快，0～40 cm土層中的水分含量發生較大變化，而60～100 cm土層中水分含量變化不大。

[1] 趙興彥.灌溉對玉米土壤水分的影響 [J].新農村(黑龍江)，2013(18)：27-28.

[2] 張世芳,金樹德，陳勇.節水灌溉玉米虧水生理電阻信息研究[J].江蘇理工大學學報，1996，17(6)：15-20.

[3] Borrell A,Garside A, Fukai S.Improving efficiency of water use for irrigated rice in a semi-arid tropical environment[J].Field Crop Res, 1997(52):231-248.

[4] Bounman B A M,Tuong T P.Field water management to save water and increase its productivity in irrigated lowland rice[J].Agric Water Manag,2001(49):11-30.

韓光波(1985-)，男，工程師，從事水庫工程管理工作。

S274；S152.7

A

2096-0506(2016)11-0080-02