夏玉米生育后期“一水兩用”技術對玉米產量以及冬小麥播種前土壤儲水量的影響

侯大山，李月華*，李娟茹，高 倩，衛(wèi)計運，邰鳳雷，趙鎖輝，李輝利，安浩軍，趙萍霏，王亞楠

（1.石家莊市農業(yè)技術推廣中心，河北 石家莊 050051；2.隆堯縣農業(yè)技術推廣中心，河北 隆堯 055350；3.辛集市農業(yè)技術推廣中心，河北 辛集 052360；4.趙縣農業(yè)技術推廣中心，河北 趙縣 051530；5.石家莊市農林科學研究院，河北 石家莊050000；6.保定市農業(yè)科學院，河北 保定 071000；7.臨漳縣農業(yè)技術推廣中心，河北 臨漳 056600；8.河北省農業(yè)技術推廣總站，河北 石家莊 050000）

夏玉米生育后期“一水兩用”技術對玉米產量以及冬小麥播種前土壤儲水量的影響

侯大山1，李月華1*，李娟茹1，高 倩1，衛(wèi)計運2，邰鳳雷3，趙鎖輝4，李輝利5，安浩軍6，趙萍霏7，王亞楠8

（1.石家莊市農業(yè)技術推廣中心，河北 石家莊 050051；2.隆堯縣農業(yè)技術推廣中心，河北 隆堯 055350；3.辛集市農業(yè)技術推廣中心，河北 辛集 052360；4.趙縣農業(yè)技術推廣中心，河北 趙縣 051530；5.石家莊市農林科學研究院，河北 石家莊050000；6.保定市農業(yè)科學院，河北 保定 071000；7.臨漳縣農業(yè)技術推廣中心，河北 臨漳 056600；8.河北省農業(yè)技術推廣總站，河北 石家莊 050000）

為了探索冀中南地區(qū)冬小麥-夏玉米節(jié)水生產新途徑，試驗設“一水兩用”技術（玉米生育后期澆水同時達到玉米增產和小麥足墑播種的目的）的澆水時間分別為9月10日和20日，以玉米生育后期不澆水為對照，研究了不同澆水時間對玉米產量以及下茬小麥播種前0～20 cm耕層含水量和0～200 cm土層儲水量的影響。結果表明：與對照相比，9月10日和20日澆水對玉米穗粒數(shù)影響不大，但均能提高千粒重和產量，增產率分別為6.35%和4.44%；0～20 cm耕層含水量平均提高4.00%和7.43%，0～200 cm土層儲水量平均提高2.38%和4.49%。“一水兩用”技術不同澆水時間對玉米增產以及提高土壤儲水量的效果不同，應根據(jù)不同的主目標選擇不同的澆水時間：以提高夏玉米產量為主目標時，宜在9月10日前后夏玉米灌漿活躍期前澆水；以提高小麥播前土壤儲水量和耕層含水量為主目標時，宜在9月20日后澆水。

夏玉米；冬小麥；“一水兩用”技術；產量；耕層含水量；土壤儲水量

河北省乃至華北平原地下水超采嚴重，已經形成明顯的地下漏斗區(qū)[1～3]，水資源匱乏影響了當?shù)厣鐣徒洕目沙掷m(xù)發(fā)展[4，5]。冀中南地區(qū)的作物種植制度為冬小麥-夏玉米一年兩熟制，而冬小麥季消耗的地下水資源量較大[6～10]，因此，探索冬小麥高產節(jié)水技術對緩解地下水超采意義重大[11～13]。

小麥節(jié)水的關鍵是苗期旱脅迫栽培，朱云集等[14]和侯大山等[15]對黃淮海中部地區(qū)小麥高產關鍵技術進行了研究，認為旱脅迫栽培的關鍵是足墑播種。王延玲等[16]和李少昆等[17]研究了玉米秸稈還田對小麥出苗的影響，發(fā)現(xiàn)生產上由于玉米秸稈直接還田等原因導致小麥搶墑播種土壤含水量較低對出苗生長不利，待出苗受旱再補澆踏墑水或盤根水，則難以實現(xiàn)小麥苗期旱脅迫栽培。而在夏玉米生育后期進行澆水，既可以實現(xiàn)夏玉米晚收增產，又可以保證小麥足墑播種，達到“一水兩用”的目的。但是截至目前，冀中南地區(qū)“一水兩用”技術中夏玉米生育后期具體的澆水時間尚需深入研究。以玉米生育后期不澆水為對照，研究“一水兩用”技術不同澆水時間對玉米產量和小麥播種前土壤儲水量的影響，旨為小麥節(jié)水栽培、減少地下水資源消耗提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

試驗于2015年6～10月在位于冀中南涿州市、辛集市、趙縣、隆堯縣、臨漳縣的5個河北省現(xiàn)代農業(yè)產業(yè)技術體系項目山前平原區(qū)小麥試驗站進行。各試驗站的試驗面積、土壤條件（表1）以及玉米全生育期的積溫和降雨量（表2）有所差異。所有試驗地小麥-玉米周年種植均連續(xù)5 a以上，玉米秸稈粉碎還田，小麥秸稈覆蓋還田，玉米為貼茬直播。

表1 各試驗站的土壤條件和試驗面積Table 1 Soil conditions and areas of each test stations

表2 各試驗站玉米全生育期的積溫和降雨量Table 2 Accumulated temperature and rainfall in the whole growth period of maize of each test stations

試驗“一水兩用”技術的夏玉米生育后期澆水時間設9月10日（W1）和9月20日（W2）2個處理，澆水量45 mm/m2，以玉米生長后期不澆水為對照（CK），3次重復。玉米生育期管理技術（表3）同當?shù)卮筇锍Ｒ?guī)。不同試驗站的小麥播種期略有不同，其中，涿州試驗站為10月7日，辛集試驗站為10月15日，其他3個試驗站均為10月16日。

玉米收獲期，測定玉米的產量構成性狀與產量。采取5點取樣法，統(tǒng)計每個樣點25 m雙行的穗數(shù)，折算成單位面積穗數(shù)。每取樣點1行不間斷連續(xù)收獲50穗，室內考種，測定穗粒數(shù)和千粒重。每處理隨機選取3個代表地塊，每地塊面積均為66.7 m2，收獲全部果穗，測定實際產量。

小麥播種前，測定0～20 cm耕層的土壤含水量和0～200 cm土層的土壤儲水量。每處理均設3個土壤取樣點。用土鉆分7層（0～20cm、20～40cm、40～60cm、60～80 cm、80～100 cm、100～150 cm、150～200 cm）鉆取土壤樣品，烘干后，測定各土層土壤的含水量。同時，采用環(huán)刀法分層測定0～200 cm各土層土壤的容重，根據(jù)公式計算土壤儲水量：

表3 各試驗站玉米全生育期的水肥管理情況Table 3 Irrigation and fertilizer in the whole growth period of maize of each test stations

式中，W為0～200 cm土層的土壤儲水量（mm）；Hi為第i土層厚度（mm）；ρi為第i層土壤容重（g/cm3）；ωi為第i層土壤含水率（%）。

利用Microsoft Execl 2007和DPS 7.05軟件進行數(shù)據(jù)處理，采用單因素試驗統(tǒng)計多重比較Tukey法對數(shù)據(jù)進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 夏玉米生育后期“一水兩用”技術對玉米產量構成因素及產量的影響

2.1.1 對穗粒數(shù)的影響 同一試驗站，“一水兩用”技術處理的玉米穗粒數(shù)差異不顯著，且與其CK差異也均不顯著（表4）；除臨漳試驗站外，其他4個試驗站“一水兩用”技術處理的指標值均＞其CK。表明“一水兩用”技術有助于玉米穗粒數(shù)的增加，這是因為灌漿期水分供應充足可以改善籽粒的生長發(fā)育，但與生育后期不澆水的對照相比效果并不明顯。從不同處理的平均穗粒數(shù)看，W1、W2處理分別較CK提高了7.5和4.4粒/穗，增幅分別為1.47%和0.86%；W1處理較W2處理提高了3.1粒/穗，增幅為0.60%。

表4 夏玉米后期“一水兩用”技術對玉米產量及其構成因素的影響Table 4 Effect of irrigation in the later growth stage of maize on yield and the component factors of maize

2.1.2 對千粒重的影響 同一試驗站，“一水兩用”技術處理的玉米千粒重均＞其CK，除趙縣試驗站W2處理外，其他處理與其CK差異均達到了極顯著水平；且5個試驗站的指標值均表現(xiàn)為W1處理＞W2處理，其中，辛集和趙縣試驗站差異達到了極顯著水平，其他3個試驗站差異均不顯著。表明“一水兩用”技術可以明顯提高玉米千粒重，其中，9月10日澆水效果較好。從不同處理的平均千粒重看，W1、W2處理分別較CK提高了14.6和9.3g，增幅為4.41%和2.81%；W1處理較W2處理提高了5.3 g，增幅為1.55%。

2.1.3 對產量的影響 同一試驗站，“一水兩用”技術處理的玉米產量均＞其CK，除趙縣試驗站和隆堯試驗站的W2處理外，其他處理與其CK差異均達到了顯著水平，其中涿州和臨漳試驗站與其CK差異均達到了極顯著水平；且5個試驗站的指標值均表現(xiàn)為W1處理＞W2處理，但差異均不顯著。表明“一水兩用”技術可以明顯提高玉米產量，其中，9月10日澆水效果較好。從不同處理的平均產量看，W1、W2處理分別較CK提高了544.5和381.0 kg/hm2，增幅為6.35%和4.44%；W1處理較W2處理提高了163.5 kg/hm2，增幅為1.82%。

2.2 夏玉米生育后期“一水兩用”技術對冬小麥播前0～20 cm耕層含水量和0～200 cm土層儲水量的影響

2.2.1 對0～20 cm耕層含水量的影響 同一試驗站，“一水兩用”技術處理的耕層含水量均＞其CK，其中，趙縣、辛集、臨漳3個試驗站的W2處理與其C K差異均達到了顯著水平；且5個試驗站的指標值均表現(xiàn)為W2處理＞W1處理，其中臨漳試驗站差異達到了顯著水平（表5）。表明“一水兩用”技術可以提高小麥播前0～20 cm耕層土壤的含水量，其中，9月20日澆水效果較好。從不同處理的耕層含水量平均值看，W1、W2處理分別較CK提高了4.00%和7.43%，W2處理較W1處理提高了3.30%。

2.2.2 對0～200 cm土層儲水量的影響 同一試驗站，“一水兩用”技術處理的0～200 cm土層儲水量均＞其CK，其中，辛集和涿州試驗站差異達到了極顯著水品，趙縣、隆堯和臨漳3個試驗站的W2處理與其CK差異均達到了顯著水平；且5個試驗站的指標值均表現(xiàn)為W2處理＞W1處理，其中，趙縣試驗站差異達到了極顯著水平，辛集試驗站差異達到了顯著水平。表明“一水兩用”技術可以提高小麥播前0～200 cm土層的土壤儲水量，其中，9月20日澆水效果較好。從不同處理的0～200 cm土層儲水量平均值看，W1、W2處理分別較CK提高了2.38%和4.49%，W2處理較W1處理提高了2.06%。

表5 夏玉米后期“一水兩用”技術對耕層含水量和0～200 cm土層儲水量的影響Table 5 Effect of irrigation in the later growth stage of maize on topsoil moisture and 0-200 soil water storage

3 結論與討論

對玉米產量及其構成因素的研究結果顯示，與玉米生育后期不澆水（CK）相比，9月10日和20日澆水對玉米穗粒數(shù)影響不大，但均能夠顯著提高千粒重（增幅分別為4.41%和2.81%），最終，明顯提高玉米產量，增產率分別為6.35%和4.44%。可以看出，“一水兩用”技術夏玉米增產的主要原因是千粒重的提高，其中，9月10日澆水效果較好。前人研究結果顯示，玉米灌漿期澆水能有效增加籽粒平均灌漿速率和最大灌漿速率，提高棒三葉對CO2同化量的積累，顯著增加夏玉米千粒重，提高產量[18，19]。本研究結果與前人的研究結果相一致。

對小麥播種前土壤儲水量的研究結果顯示，與玉米生育后期不澆水相比，9月10日和20日澆水0～20cm耕層含水量平均提高4.00%和7.43%，0～200 cm土層儲水量平均提高2.38%和4.49%。可以看出，“一水兩用”技術有利于小麥足墑播種，能夠提高小麥播前土壤含水量，其中，9月20日澆水效果較好。

綜上分析可以看出，在玉米生育后期澆水的“一水兩用”技術能夠明顯促進玉米增產，提高小麥播前土壤儲水量，保證小麥足墑播種，但是，不同澆水時間對玉米增產以及提高0～20 cm耕層含水量和0～200 cm土層儲水量的效果不同，其中，9月10日澆水對夏玉米增產效果較好，而9月20日澆水對提高耕層含水量和0～200 cm土層儲水量效果較好。因此，在利用“一水兩用”技術時，應根據(jù)不同的主目標選擇不同的澆水時間，若以提高夏玉米產量為主目標，選擇9月10日前后夏玉米灌漿活躍期[18～21]前澆水為好；若以提高小麥播種前的耕層含水量和土壤儲水量為主目標，選擇9月20日后澆水為好。

“一水兩用”技術既能提高玉米產量，又能為下茬冬小麥播種提供較好的表墑，同時補充地下水量，為小麥節(jié)水栽培提供了有利條件。該技術對緩解小麥季地下水資源消耗意義重大。

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Effect of Irrigation in the Later Growth Stage of Maize on Yield of Maize and Soil Water Storage before Sowing of Winter Wheat

HOU Da-shan1，LI Yue-hua1*，LI Juan-ru1，GAO Qian1，WEI Ji-yun2，TAI Feng-lei3，ZHAO Suo-hui4，LI Hui-li5，AN Hao-jun6，ZHAO Ping-fei7，WANG Ya-nan8

（1.Shijiazhuang Agricultural Technology Promotion Center，Shijiazhuang 050051，China；2.Longyao Agricultural Technology Promotion Center，Longyao 055350，China；3.Xinji Agricultural Technology Promotion Center，Xinji 052360，China；4.Zhaoxian Agricultural Technology Promotion Center，Zhaoxian 051530，China；5.Shijiazhuang Academy of Agricultural and Forestry Sciences，Shijiazhuang 050000，China；6.Academy of Agricultural Sciences of Baoding，Baoding 071000，China；7.Linzhang Agricultural Technology Promotion Center，Linzhang 056600，China；8.Hebei Province Agricultural Technology Extension Station，Shijiazhuang 050000，China）

Irrigation in the later growth stage of maize to increase the maize yield and ensure enough moisture for wheat sowing was used to study the effect of different irrigation times on maize yield and 0-20 cm soil moisture and 0-200 cm soil water storage before sowing of winter wheat with the irrigation time were September 10 and 20，in order to explore a new way to save water in winter wheat-summer maize in central and southern Hebei Province.The results showed that irrigation on September 10 and 20 had little effect on the number of kernels per ear，but they could increasethe grain weight and yield，the increasing were 6.35%and 4.44%，respectively.Topsoil moisture was increased by 4.00%and 7.43%，0-200 cm soil water storage was increased by an average of 2.38%and 4.49%.If want to improve the yield of summer maize，it should be watered on September 10，while irrigated after September 20，the soil water storage before sowing of winter wheat could be increasing significantly.

Summer maize；Winter wheat；Irrigation in the later growth stage of maize；Yield；Topsoil moisture；Soil water storage

S513

：A

：1008-1631（2017）01-0028-05

2016-08-07

河北省現(xiàn)代農業(yè)產業(yè)技術體系項目（HBCT2013010201）；石家莊市高層次人才支持項目

侯大山（1979-），男，河北蔚縣人，農藝師，主要從事作物栽培與農技推廣工作。Tel：0311-83650247；E-mail：5563682@qq.com。

李月華（1961-），男，河北趙縣人，研究員，主要從事作物栽培與農技推廣工作。Tel：0311-83659368；E-mail：yuehuali6368@126.com。