張虹龍 劉文平 張連龍 和洪芳

【摘要】為了探討不同灌水量對(duì)小麥產(chǎn)量的影響，指導(dǎo)灌區(qū)合理調(diào)配水資源量及設(shè)計(jì)合理的灌溉制度，本文依據(jù)實(shí)驗(yàn)實(shí)測資料，分析了不同灌水量對(duì)冬小麥產(chǎn)量的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果可為位山灌區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、節(jié)水灌溉制度的制定和水資源高效利用提供參考。

【關(guān)鍵詞】小麥產(chǎn)量；灌溉量；位山灌區(qū)

1、材料及方法

1.1 灌溉試驗(yàn)站概況。位山灌區(qū)灌溉試驗(yàn)站是全國40個(gè)重點(diǎn)試驗(yàn)站之一，位于東昌府區(qū)許營鄉(xiāng)境內(nèi)，占地49.8畝，其中辦公區(qū)4畝，試驗(yàn)區(qū)45.8畝，承擔(dān)全國協(xié)作研究及省中心站安排的以冬小麥和大棚蔬菜灌溉試驗(yàn)為主的科研課題和研究成果的示范推廣工作。試驗(yàn)站在2010年夏季設(shè)立了27塊灌溉試驗(yàn)田，規(guī)格均為4m×4m×2m，其中有底測坑9個(gè)，底部采用了防滲設(shè)計(jì)，阻斷地下水對(duì)測坑水量的影響；無底測坑18個(gè)，基本條件與大田相同，每年進(jìn)行冬小麥和夏玉米的輪番種植，以觀察不同灌水制度下作物的產(chǎn)量情況。試驗(yàn)站有基本的氣象觀測站，可以監(jiān)測逐日的降雨量、氣溫、風(fēng)速、空氣相對(duì)濕度等基本氣象信息。27個(gè)試驗(yàn)田測坑的中心都埋設(shè)了TDR土壤含水率測量裝置，可對(duì)測坑內(nèi)0-180cm內(nèi)8個(gè)土層深度的含水率進(jìn)行監(jiān)測。

1.2 田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)。小麥生長實(shí)驗(yàn)期為2014年10月9日播種至2015年6月8日收獲，整個(gè)生長期為243天。2014年10月8日播前每測坑撒施雞糞底肥25斤；2014年3月3日施肥灌水一次，所施肥料為尿素，施肥量每個(gè)測坑均為360克，合計(jì)每畝施肥30kg。生育期內(nèi)，采用管式剖面水分測量儀，對(duì)每個(gè)測坑20cm、40cm、80cm、100cm、120cm、140cm、160cm處，8個(gè)深度的含水率進(jìn)行測量，測量頻率為每周三次。本次小麥試驗(yàn)在12個(gè)無底測坑中進(jìn)行，采用4種處理，每種處理3個(gè)重復(fù)。在施肥量相同的情況下，設(shè)置了4個(gè)不同的灌水梯度，分別為30mm、60mm、90mm。據(jù)站內(nèi)氣象數(shù)據(jù)顯示，在小麥整個(gè)生育期內(nèi)降雨量為145.8mm。

2、結(jié)果與分析

2.1 作物生長期基本條件。小麥生長期內(nèi)基本氣象條件如圖1所示。

由圖中可以看出，小麥生長期內(nèi)降雨主要集中在播后兩個(gè)月及收獲前兩個(gè)月內(nèi)，3月3日的灌水期間，正是小麥需水不能得到滿足的時(shí)期，顯然此時(shí)期內(nèi)灌水量的多少，將直接對(duì)小麥產(chǎn)量造成影響，這為觀察不同灌水量對(duì)冬小麥的產(chǎn)量的影響提供了有利條件；平均氣溫維持在聊城常年平均水平，在-6-28℃之間浮動(dòng)，相對(duì)濕度維持在20-90%之間。

2.2 作物產(chǎn)量和灌溉量之間的關(guān)系。3個(gè)不同的灌水梯度（30mm、60mm、90mm）下平均產(chǎn)量結(jié)果如圖2所示。

圖2灌水量-產(chǎn)量關(guān)系圖

由圖可知，產(chǎn)量從小到大依次是：1）60mm灌溉量>2）30mm灌溉量>3）90mm灌溉量，以1為基準(zhǔn)，2的畝產(chǎn)量降低23.8斤，相對(duì)減少3%；3的畝產(chǎn)量降低53.2斤，相對(duì)減少6%。與第一種處理60mm灌溉量相比較而言，第二種灌溉量小于60mm，那么產(chǎn)量也會(huì)隨之降低3%；而第三種處理灌溉量增加了50%，而產(chǎn)量卻降低了6%。

60mm灌溉量產(chǎn)量比30mm稍高，可能有如下原因：生長期降雨量145.8mm，減小了灌溉對(duì)作物產(chǎn)量的影響；灌區(qū)地下水位偏高，可以補(bǔ)給作物根區(qū)需水；不同測坑對(duì)肥料的有效利用率不同等。90mm灌溉量的產(chǎn)量低于60mm，主要是因?yàn)檫^高的灌溉量，會(huì)使冬小麥根區(qū)長期保持較高的含水率，通氣性差，惡化了根際微環(huán)境。

因此，分析可知，在本實(shí)驗(yàn)的氣候條件下，60mm灌溉量為最佳灌溉量，既可以節(jié)水，又可以達(dá)到豐產(chǎn)豐收的目的。

3、結(jié)論及建議

在保證產(chǎn)量穩(wěn)定的前提下，開展冬小麥節(jié)水灌溉技術(shù)的研究和推廣，是實(shí)現(xiàn)水資源短缺地區(qū)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要手段之一。試驗(yàn)中，第三種處理模式相對(duì)于第四種而言，節(jié)省了30mm的灌水量，也就是說每畝地可以節(jié)約20方的水量。試驗(yàn)結(jié)果顯示，正常年份位山引黃灌區(qū)尚有20m3/畝（全生育期灌溉量在40m3）的理論節(jié)水潛力。但考慮到試驗(yàn)小區(qū)面積小，而且周圍有防側(cè)滲設(shè)施，水分利用效率高，而在大田情況下，由于易出現(xiàn)灌水情況不均，滲漏較多和水分利用效率低等情況，因此實(shí)際節(jié)水潛力可能稍低于理論節(jié)水潛力。由本實(shí)驗(yàn)可知，冬小麥節(jié)水潛力較大，但為更為科學(xué)合理的指導(dǎo)灌區(qū)灌水，還應(yīng)連續(xù)觀測，盡量避免其他因素的影響，比如：加設(shè)遮雨棚，計(jì)算有效施肥量等。同時(shí)調(diào)整灌溉梯度，為灌區(qū)節(jié)水灌溉提供更為可靠的依據(jù)。