不同節水灌溉方式對小麥產量及水分利用效率的影響

尚宏翔

（寶雞市馮家山水庫管理局電站管理處，陜西 寶雞 721405）

我國淡水資源占世界總量的8%，人均水資源占有量低于世界水平的25%，面臨的水資源短缺形勢更加嚴峻。再者，我國作為一個農業大國，農業更是我國國民經濟的重要組成部分，用于農業灌溉的水資源已超過了70%，然而農業用水中依然存在水資源浪費的現象[1]。為進一步提高水資源利用效率，我國也加大了農業節水推廣和發展力度，以希望通過節水灌溉方式，在促進農作物產量增加的基礎上，進一步提高水資源的利用效率。基于此，不同節水灌溉方式對小麥產量及其水分利用效率的影響進行分析和探討是很有必要的。

1 試驗區概況

本次試驗在節水農業示范基地展開，該區域的基本情況如下：地區海拔在58 m～62 m之間，屬于溫帶半干旱氣候，降水集中在6月～9月份之間，年降水量為650.7 mm，地表徑流的豐枯比較明顯，旱澇災害頻繁，尤其是旱災。同時，試驗區土壤肥力較均勻，地勢較為平坦，種植方式體現為玉米、小麥輪作。

2 試驗材料與設計

試驗采用黃淮平原地區廣泛種植的矮抗58小麥種植品種，通過滴灌、噴灌、微噴灌、小白龍四種節水灌溉方式進行試驗，并分別以DG、PG、WP和XBL表示，對每一種灌溉方式每次噴灌的水量分別設置為45 mm、90 mm和135 mm三個水平，在下文中運用阿拉伯數字1、2、3進行表示，并分別在小麥拔節期和灌漿期前期進行灌溉[2]。

3 不同節水灌溉方式下小麥產量及其水分利用效率影響分析

3.1 不同節水灌溉方式下小麥的群體動態變化情況

在不同節水灌溉方式下，小麥的群體動態變化呈現出先升高后下降的趨勢，尤其是在小麥的拔節期，群體數量升至最高。同時，小麥在基本苗期群體數基本上呈現出一致性，然后隨著越冬期向返青期和拔節期過渡，群體數之間存在差異也愈發明顯；其中在越冬期微噴灌群體數最高、返青期以后滴灌群體數量最高，然后依次是微噴灌、噴灌和小白龍。

針對小麥拔節期和灌漿期采用相同灌水方式與小白龍相比，除噴灌-3群體數量呈現出下降趨勢外，其他的處理方式均呈現出增加趨勢。側面也反映出采用滴灌方式取得的效果最好，并且在小麥灌漿期采用滴灌、噴灌和微噴灌節水方式群體數在90 mm的時候最高，小白龍群體數則在135 mm時候達到最高[3]，見圖1。

圖1 不同節水灌溉方式下小麥的群體動態變化

3.2 不同節水灌溉方式下小麥不同生育時期土壤儲水量的變化情況

隨著小麥生育期的不斷推進，土壤儲水量呈現出逐漸下降的趨勢。在越冬期、返青期和拔節期，小麥土壤儲水量與抽穗期、灌漿期和成熟期相比，均呈現出較穩定的狀態。然而，小麥灌水后，土壤儲水量逐漸出現差異，在小麥抽穗期，滴灌和微噴灌方式下的土壤儲水量明顯高于小白龍；小麥灌漿期間噴灌儲水量達到最高，微噴灌最低；小麥的成熟期，滴灌方式下土壤儲水量最高，小白龍最低。如圖2所示，對小麥采取相同的節水灌溉方式進行不同灌水處理，其中土壤儲水量所體現出的差異不夠明顯，并且隨著灌水量的不斷增加，土壤儲水量并沒有得到提升，從側面也反映出滴灌、噴灌和微噴灌節水方式與小白龍相比，更能夠促進土壤儲水。

圖2 不同節水灌溉方式下小麥不同生育時期土壤儲水量的變化情況

3.3 不同節水灌溉方式下小麥不同生育階段耗水量的變化情況

在小麥返青至拔節階段，采用不同節水灌溉方式耗水量最少，而在小麥抽穗至灌漿階段采用噴灌和微噴灌節水方式耗水量最高。結合小麥生育階段總耗水量看，采用滴灌節水灌溉方式的總耗水量最少，采用微噴灌和噴灌節水灌溉方式較少，尤其在灌水量為90 mm以下時，小麥耗水量明顯減少[4]。因此，采取滴灌和微噴灌節水灌溉方式更有利于小麥生長發育，能夠顯著提高水資源利用效率，減少不必要的蒸發和浪費。

圖3 不同節水灌溉方式下小麥不同生育階段耗水量的變化情況

3.4 不同節水灌溉方式對小麥生長、產量和水分利用效率的影響

以滴灌和微噴灌為例，采用這兩種節水灌溉方式對小麥生長、產量和水分利用效率的實際情況進行分析，見表1。采用滴灌節水灌溉方式，隨著灌水量的不斷增加，小麥穗長、穗粒數和產量也呈現出持續增長的趨勢。采用微噴灌節水灌溉方式，在灌水量為135 mm時，小麥千粒重達到最高；相同節水灌溉方式下，小麥千粒重隨著灌水量不斷增加呈現增長趨勢[5]。

采用不同節水灌溉方式下，小麥的產量會隨著灌水量的不斷增加而上升，而水分利用效率則呈現出不斷下降的趨勢；在相同的灌水條件下，小麥的產量和水分利用效率在采取滴灌和微噴灌節水灌溉方式均達到最高，噴灌和小白龍次之。滴灌方式下，灌水量在135 mm的時候，小麥產量達到最高；采用滴灌方式，灌水量為45 mm時，水分利用效率達到最高[5-6]。

表1 滴灌和微噴灌方式對小麥生長、產量和水分利用效率的影響

4 結論

1）拔節期和灌漿期作為小麥生長發育的兩個重要階段，也是小麥群體數和籽粒充實度的關鍵時期，及時給小麥補充水分和提高土壤儲水能力至關重要。據相關研究發現，對冬小麥提供水分主要是在0 cm～130 cm土層，隨著灌水量的持續增長，小麥生長發育階段的總耗水量也在不斷的增長，但會導致水分利用效率的下降，減少降水和土壤供水比例，加大灌溉水量比例。研究中發現在對小麥灌水后，小麥不同生育階段土壤儲水量與耗水量之間呈現出較大的差異；在小麥收獲期，土壤儲水量表現為滴灌和微噴灌方式最佳，并且采用這兩種節水灌溉方式，小麥總耗水量較少，也反映出在小麥生育期間采用滴灌和微噴灌節水灌溉方式能夠減少水分蒸發和提高水資源利用效率[7]。

2）小麥產量和灌水量之間呈現出拋物線的關系，隨著灌水量的不斷增加，小麥的產量呈現出先上升后下降或者是保持穩定的趨勢。在本次試驗中，小麥的產量隨著灌水量的增加而提升，當灌水量在90 mm區間時，小麥的產量趨向于穩定狀態，而水分的利用效率則隨著灌水量的增加呈不斷下降趨勢；在灌水量為45 mm時，水分利用效率達到最高。采用不同節水灌溉方式進行相同處理時，滴灌和微噴灌的方式可以取得較好的水分利用效率，而小麥的產量在滴灌節水灌溉方式下灌水量居于135 mm的時候達到最高，水分利用效率則是在采取滴灌節水灌溉方式下灌水量居于45 mm的時候達到最佳[8]。

3）采用不同節水灌溉方式下，小麥的穗數、穗粒數和千粒重也會有所差別，尤其是在采取小白龍灌溉方式下，小麥的穗數、穗粒數和千粒重情況最差。在采用滴灌節水方式下，小麥的群體數和穗粒數達到最佳，并且在微噴灌方式下小麥的千粒重明顯高于其他處理方式。研究發現，由于受到地域條件影響，采用不同節水灌溉方式，小麥穗數、穗粒數和千粒重所體現出來的差異較大，而在滴灌方式下小麥的穗長及其穗粒數達到最佳，小麥的千粒重則會受灌水量不斷增加而降低[8]。

綜上，小麥生育期間耗水量會隨著灌水量的不斷增加而增加，水分利用效率則會隨著灌水量的不斷增加而下降。在所有節水灌溉方式中，小白龍節水方式取得的效果最差，而滴灌和微噴灌節水方式可以起到很好的增產效果，并且在采取相同節水灌溉方式下，灌水量在135 mm時，小麥的產量達到最高，灌水量在45 mm時，水分利用效率達到最高。