不同滴灌定額對玉米新品種安玉308農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的影響

董文恒，張 盼，盧道文，牛永鋒，宋俊喬，張曉輝

（河南省安陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，河南 安陽 455000）

玉米是我國第一大糧食作物，也是河南省主要糧食作物，2019年全省玉米種植面積373.33萬hm2，總產(chǎn)量2247萬t，占全省秋糧產(chǎn)量的70%左右，占全年糧食產(chǎn)量的30%左右。我國北方地區(qū)保有的耕地面積和每年所生產(chǎn)的糧食總量占全國的60%以上，但所擁有的水資源量卻僅占全國的19%。農(nóng)業(yè)用水作為我國的長期耗水大戶，用水量占全國總用水量的63.5%，其中灌溉用水又占農(nóng)業(yè)用水的90%左右，然而我國農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)僅為0.53，與發(fā)達國家的0.7～0.8相比存在較大差距（中華人民共和國水利部“2017年中國水資源公報”）。滴灌技術(shù)具有小流量、長時間、高頻率等特點，能達到保墑與節(jié)水同步的效果。目前，我國滴灌技術(shù)在棉花、花生、馬鈴薯等經(jīng)濟作物上應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛，但在糧食作物如玉米、小麥等方面還需要進行更深入研究。本研究通過分析滴灌條件下不同灌水定額對玉米新品種安玉308農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響，明確豫北地區(qū)玉米滴灌措施的增產(chǎn)節(jié)水效果，為該地區(qū)選擇合理的滴灌模式提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試品種

供試玉米品種為安玉308，由河南省安陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)院培育（審定編號：豫審玉2017005）。

1.2 試驗設(shè)計

試驗設(shè)5個處理，即5組滴灌模式下不同灌水定額，分別為土壤水分保持在最大田間持水量的70%，75%，80%，85%和90%（表1）。

表1 玉米滴灌灌水定額

1.3 試驗概況

試驗地點為河南省安陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)院永和試驗示范基地，位于河南省安陽市區(qū)東20 km，北緯約36°，東經(jīng)約114°，為溫帶季風(fēng)性氣候。該試驗地地勢平坦，土質(zhì)壤土偏黏，前茬種植冬小麥，排水灌溉方便，土壤肥力中等以上。

試驗于2019年6月15日播種，滴灌帶鋪設(shè)方式為“一管兩行”，每個處理配置1個智墑，隨時監(jiān)測土壤各項理化性質(zhì)。安玉308種植密度為67500株·hm-2，機械播種，種肥同播，10月3日收獲。

1.4 調(diào)查項目與數(shù)據(jù)處理

調(diào)查項目：株高、穗位高、莖節(jié)長、莖粗、穗長、穗粗、禿尖長、單產(chǎn)。田間調(diào)查和室內(nèi)考種均在小區(qū)內(nèi)選取 2 m×2 m作為樣本，3次重復(fù)。

水分利用效率計算方法：灌溉水利用效率=籽粒產(chǎn)量/灌溉水量。數(shù)據(jù)處理采用Excel和DPS軟件進行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同灌溉量對玉米主要農(nóng)藝性狀的影響

由表2可以看出，株高隨著灌水量的增加有所增加，但總灌水量增加到120m3·667m-2時，株高變化的差異不再明顯；穗位高隨灌水量的增加呈現(xiàn)出先增加后減少的趨勢，臨界值為總灌水量120m3·667m-2；莖節(jié)長和莖粗隨著灌水量的增加變化趨勢不明顯。

表2 不同灌溉量對玉米主要農(nóng)藝性狀的影響

2.2 不同滴灌定額對安玉308產(chǎn)量的影響

由表3可以看出，安玉308穗長、穗粗、行粒數(shù)變化不明顯，禿尖長變化差異顯著，以灌溉量為150m3·667m-2時禿尖最短。由圖1可見，各滴灌處理隨灌溉定額的增加，玉米單產(chǎn)呈上升趨勢，灌溉定額增加到150m3·667m-2時，單產(chǎn)隨灌溉量的增加不再上升。說明滴灌量對玉米產(chǎn)量起決定性作用，適量增加滴灌量可有效增加玉米產(chǎn)量，但不能無節(jié)制盲目增加灌水量，應(yīng)考慮經(jīng)濟效益和生態(tài)效益的平衡。

表3 不同灌溉量對玉米穗部性狀的影響

圖1 不同灌水處理對玉米產(chǎn)量的影響

2.3 不同滴灌定額對安玉308灌溉水分利用率的影響

從表 4 可以看出，水分利用效率隨滴灌量的增加呈下降趨勢，說明在一定范圍內(nèi)隨灌溉用水量的增加，水分利用效率不斷下降。因此，在確保作物產(chǎn)量的同時確定適定的滴灌量是提高水分利用效率的有效措施。

表4 不同灌溉模式下水分利用效率

3 結(jié)論與討論

在黃淮海夏播玉米區(qū)，玉米作為高耗水作物，水分是影響其生長發(fā)育和產(chǎn)量形成的重要因素。本研究表明，安玉308品種的單產(chǎn)隨滴灌定額的增加呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢，說明適當灌溉可提高其生物產(chǎn)量和籽粒產(chǎn)量，但灌溉水利用效率降低；而減少灌溉量，玉米生物產(chǎn)量會有不同程度的降低，但灌溉水利用效率卻大幅度上升；玉米滴灌水分利用效率也隨灌溉量的減少而增加。因此兼顧玉米種植經(jīng)濟效益和節(jié)水生態(tài)效益的平衡是玉米栽培研究的重要方向。

本研究可為安玉308的節(jié)水栽培提供指導(dǎo)，但仍具有一定的局限性。不同降水分布年份，玉米生長發(fā)育對滴灌量的響應(yīng)可能不同。因此，有必要在不同的降水分布年份進行長期研究。