馬牧蘭
(武威市水利技術綜合服務中心,甘肅 武威 733000)
在現代節水農業中,生物節水是一個值得重視的前沿研究內容??茖W控制植物對干旱缺水的自適應功能和機制,有可能達到節水增產的雙重目標[1],這是對傳統農業中一味滿足植物生長需要的栽培管理概念的突破。旱地農業的實踐表明,植物的水分利用具有高度的可逆性,少量水灌溉既能滿足作物代謝需水,提高植物的抗逆性,又由于誘導了植物補償吸水的特性,使水分利用效率顯著提高[2-4]。本試驗研究了干旱地區不同灌水處理對春小麥耗水量、水分利用效率及產量的影響,為旱區發展生物節水型農業提供理論依據。
試驗于2015-2016年在武威市中心灌溉試驗站田間進行,選擇干旱地區長期大面積種植的春小麥品種永糧-4號,采用畦田栽培,春季耕耙土地一次性施足底肥:過磷酸鈣30 kg(含P2O546%),尿素20 kg(含氮46%),硫酸鉀5 kg(含K2O40%),一次苗水時追施尿素10 kg,土地耕作完全按照周邊農戶精耕細作的操作進行,并結合試驗觀測工作及時做好作物的植保工作。
本試驗設計4個處理(表1),每個處理設3個重復,共12個小區,每個小區面積37.5 m2。人工測定降雨量,水表測定灌水量。

表1 春小麥各生育期不同水分處理
春小麥不同時段灌水對土壤含水率影響顯著。由圖1可知,處理2土壤含水率從3月21日播種時的22.11%下降至7月9日最低點的11.25%,下降幅度超過49.11%,即使在抽穗期恢復供水,后期土壤含水率較其他處理仍然較低;處理1在分蘗期土壤含水率達到最低值13.52%,后期灌水恢復后,土壤含水率和處理4土壤含水率變化幅度基本相似。也就是說春小麥拔節期缺水對整個生育期土壤含水率影響極為顯著,而在分糵期缺水對其影響較小。

圖1 土壤含水率變化
4個處理的耗水量分別是444、523.8、539.5和557.6 mm。灌水總量相同情況下,處理1、處理2和處理3隨著不同生育期灌水定額不同,耗水量差異性顯著,處理3較處理1耗水量多21.5%,由此可知分蘗期缺水對春小麥生育期內耗水量影響顯著。春小麥整個生育期內拔節期耗水量達到峰值。見圖2。

圖2 不同時段灌水對春小麥耗水量的影響
物群體層次上描述的水分利用效率反映了大田作物的生長情況,是評價作物生長適宜程度的綜合生理生態指標[4]。由表2看出,各處理的灌溉水利用效率均不同,其中灌水量總量相同情況下,處理3灌溉水利用效率達到最大值2.18 kg/m3,產量達到7 840.5 kg/hm2,灌水量最大的處理4灌溉水利用效率最低達到1.64 kg/m3,產量達到7 360.5 kg/hm2。處理4較處理3灌水量增多25%,產量處理4較處理3減少6.1%。以上結果表明,春小麥在總灌水量一致的情況下,灌漿期適度水分虧缺,有利于灌溉水利用效率和產量的提高。

表2 不同處理對春小麥灌溉水利用效率的影響
通過本試驗可得出,春小麥灌漿期進行適當的水分虧缺,能有效利用自身生理調節和補償功能,在不減產的情況下,灌溉水利用系數和產量達到最佳值。此結論與吳娜[5]等的研究結果相一致,灌溉定額大或過小都不利于產量的提高,減少灌溉次數和灌溉定額,可以達到節水不減產甚至增產的目的[6]。