不同濃度咸水灌溉對冬小麥生長的影響

楊雪芹,王玉杰,朱東海,孫文閃,吳大付（.河南科技學(xué)院,河南新鄉(xiāng)4500；.淇縣第一職業(yè)高中,河南鶴壁456750；.中國農(nóng)科院農(nóng)田灌溉研究所,河南新鄉(xiāng)4500）

不同濃度咸水灌溉對冬小麥生長的影響

楊雪芹1,王玉杰2,朱東海3,孫文閃1,吳大付1
（1.河南科技學(xué)院,河南新鄉(xiāng)453003；2.淇縣第一職業(yè)高中,河南鶴壁456750；3.中國農(nóng)科院農(nóng)田灌溉研究所,河南新鄉(xiāng)453003）

研究了地下水水位為2m時(shí),不同濃度的咸水（1.5、2.5、3.5和4.5 g/L）灌溉對冬小麥株高、葉面積指數(shù)、分蘗干重、葉綠素含量的影響.結(jié)果表明：當(dāng)咸水的濃度為1.5 g/L時(shí),平均株高為58.9 cm,平均葉面積指數(shù)為5.69,平均分蘗干重為1.41 g,平均葉綠素含量為26.39mg/L；與1.5 g/L濃度咸水灌溉相比,濃度為2.5 g/L時(shí)平均株高、平均葉面積指數(shù)、平均分蘗干重和平均葉綠素含量分別減少1.8%、10.5%、10.6%和1.7%；灌溉咸水濃度為3.5 g/L時(shí)平均株高、平均葉面積指數(shù)、平均分蘗干重和平均葉綠素含量較1.5 g/L時(shí)分別減少4.6%、22.8%、22.0%和3.6%；灌溉咸水濃度為4.5 g/L時(shí)平均株高、平均葉面積指數(shù)、平均分蘗干重和平均葉綠素含量較1.5 g/L時(shí)分別減少8.5%、29.0%、27.6%和5.6%.灌溉咸水濃度越高,對冬小麥生長的抑制作用越大.

咸水灌溉；冬小麥；生長；影響

在我國寧夏、甘肅、內(nèi)蒙古、陜西、河南、河北、山東、新疆、遼寧等省區(qū),微咸水灌溉都實(shí)施過,在國內(nèi)其他地區(qū),也都有利用微咸水灌溉的試驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐[1-5].寧南山區(qū)自1969年就開始利用咸水灌溉,至今已有30多年的歷史,在大量灌溉實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上,該區(qū)已初步擬訂出了適宜當(dāng)?shù)匚⑾趟喔鹊乃|(zhì)評價(jià)參考指標(biāo).疆農(nóng)八師炮臺實(shí)驗(yàn)站進(jìn)行了利用微咸水和咸水種植堿茅草的田間試驗(yàn),證明微咸水和咸水均可以用于堿茅草的灌溉[2].中國農(nóng)科院土壤肥料研究所從1991年開始,在山東省樂陵市、河北省鹽山縣、天津市靜?？h等地成功地利用微咸水進(jìn)行灌溉糧棉農(nóng)田試驗(yàn).山東省慶云縣水科所于1986年對微咸水灌溉進(jìn)行試驗(yàn),1990-1993年又進(jìn)行了微咸水開發(fā)技術(shù)研究,發(fā)現(xiàn)利用微咸水灌溉農(nóng)作物,不低于同類農(nóng)田條件下用淡水灌溉糧棉產(chǎn)量的90%.天津市郊縣進(jìn)行微咸水和咸水灌溉大田試驗(yàn)研究,灌溉比旱作具有明顯的增產(chǎn)效果[6].

實(shí)現(xiàn)高效用水,合理開發(fā)利用當(dāng)?shù)匚⑾趟Y源,有利于緩解北方地區(qū)水資源緊缺的狀況.本研究主要通過使用不同濃度的微咸水灌溉土壤,測量冬小麥在不同時(shí)期的各項(xiàng)生長指標(biāo),判斷微咸水灌溉對冬小麥生長造成的影響,以期為不同栽培條件下冬小麥的增產(chǎn)提供優(yōu)化的途徑及策略.

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)置

試驗(yàn)設(shè)在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)田灌溉研究所洪門試驗(yàn)站.該站地處北緯35°19',東經(jīng)113°53',海拔73.2m,多年平均氣溫14.1°C,無霜期210d,日照時(shí)數(shù)2398.8h,多年平均降水量588.8mm,多年平均蒸發(fā)量2000mm.試驗(yàn)設(shè)置4種鹽分濃度,分別為1.5、2.5、3.5和4.5 g/L（洪門地下水鹽分濃度為1.5 g/L,以該濃度作為對照）,分別用k1,k2,k3,k4表示,地下水埋深為2m.灌溉采用傳統(tǒng)畦灌,灌水量為810m3/hm2,灌水下限為田間持水量的70%.灌水定額是810m3/hm2.濃度2.5 g/L的微咸水采用地下水中加入0.5 g/L的氯化鈉和0.5 g/L的硫酸鈉制備而成；濃度3.5 g/L的微咸水采用地下水水中加入1 g/L的氯化鈉和1 g/L的硫酸鈉制備而成；濃度4.5 g/L的微咸水采用地下水中加入1.5 g/L的氯化鈉和1.5 g/L的硫酸鈉制備而成,微咸水事先配好備用[7-8].

試驗(yàn)過程中,各測坑采用馬氏瓶裝置嚴(yán)格控制地下水水位,整個(gè)生育期內(nèi)地下水水位控制在2m.試驗(yàn)場內(nèi)設(shè)有農(nóng)田微氣象站,定時(shí)測定各項(xiàng)氣象指標(biāo).各處理施肥量相同.

1.2 測定

株高、葉面積指數(shù)、分蘗干重和葉綠素含量參照文獻(xiàn)[5]的方法進(jìn)行測定.

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度微咸水灌溉對冬小麥株高的影響

不同濃度微咸水灌溉對冬小麥株高的影響結(jié)果見圖1.

圖1 不同濃度微咸水灌溉時(shí)冬小麥的株高

由圖1可見,當(dāng)灌溉咸水的濃度為1.5 g/L和4.5 g/L時(shí),冬小麥的株高分別為最高和最低.在冬小麥生長的同一時(shí)期,隨著灌溉咸水濃度的增加,小麥的株高下降.隨著時(shí)間的推移,各試驗(yàn)濃度咸水灌溉的冬小麥株高均不斷增加；播種后的165 d和198 d,株高隨灌溉咸水濃度增加的變化幅度較小.在冬小麥生長的不同時(shí)期,各試驗(yàn)濃度的灌溉咸水對冬小麥株高的影響程度存在差異.

2.2 不同濃度微咸水灌溉對冬小麥葉面積指數(shù)的影響

不同濃度微咸水灌溉對冬小麥葉面積指數(shù)的影響結(jié)果見圖2.

圖2 不同濃度微咸水灌溉時(shí)冬小麥的葉面積指數(shù)

圖3 不同濃度微咸水灌溉時(shí)冬小麥分蘗的平均干重

圖4 不同濃度微咸水灌溉時(shí)冬小麥的葉綠素含量

由圖2可見,當(dāng)灌溉咸水的濃度為1.5 g/L和4.5 g/L時(shí),冬小麥的葉面積指數(shù)分別為最大和最小.在冬小麥生長的同一時(shí)期,葉面積指數(shù)隨著咸水濃度的增加而減小,冬小麥的葉面積指數(shù)在播種172 d后最大,之后隨著時(shí)間的推移,葉面積指數(shù)慢慢變小.

2.3 不同濃度微咸水灌溉對冬小麥分蘗平均干重的影響

小麥分蘗的干重大小受多種因素的制約,水分是其中的一個(gè)重要因子.不同濃度的微咸水灌溉對冬小麥分蘗干重的影響結(jié)果見圖3.

由圖3可見,當(dāng)灌溉咸水的濃度為1.5 g/L時(shí),冬小麥分蘗的平均干重最大,灌溉咸水的濃度為4.5 g/L時(shí),冬小麥分蘗的平均干重最小.在冬小麥生長的同一時(shí)期,分蘗的平均干重隨著咸水濃度的增加而變小.隨著時(shí)間的推移,各試驗(yàn)濃度咸水灌溉下冬小麥分蘗的平均干重均不斷增加.在冬小麥生長的任一階段,分蘗的平均干重與灌溉水質(zhì)鹽分濃度呈負(fù)相關(guān),但在不同時(shí)期,咸水濃度的增加對分蘗平均干重的影響程度存在差異,影響比較大的是在播種后的191 d和播種后的198 d,對播種后165 d、172 d、179 d的影響程度接近且不很明顯.

2.4 不同濃度微咸水灌溉對冬小麥葉綠素含量的影響

水分也是小麥葉綠素含量的眾多制約因素之一,不同濃度微咸水灌溉對冬小麥葉綠素含量的影響結(jié)果見圖4.

由圖4可見,當(dāng)灌溉咸水的濃度為1.5 g/L時(shí),冬小麥的葉綠素含量最高,灌溉咸水的濃度為4.5 g/L時(shí),冬小麥的葉綠素含量最低.在冬小麥生長的同一時(shí)期,葉綠素含量隨著咸水濃度的增加而降低.播種后193 d,冬小麥的葉綠素含量最高,之后隨著時(shí)間的推移,葉綠素含量降低.在冬小麥生長任一階段,葉綠素含量與灌溉水質(zhì)鹽分濃度呈負(fù)相關(guān),但在不同時(shí)期,咸水濃度的高低對葉綠素含量的影響程度存在差異.影響比較明顯的是在播種后的193 d,對其他幾個(gè)時(shí)期影響程度接近,且影響沒有前者明顯.

2.5 灌溉水的鹽分濃度與冬小麥株高、葉面積指數(shù)、分蘗干重和葉綠素含量的相關(guān)性

灌溉水的鹽分濃度與冬小麥株高、葉面積指數(shù)、分蘗干重和葉綠素含量的相關(guān)性見表1.

表1 冬小麥各指標(biāo)與灌溉水鹽分濃度的相關(guān)性

由表1可見,灌溉水的鹽分濃度與冬小麥的株高、葉面積指數(shù)、分蘗干重和葉綠素含量均呈負(fù)相關(guān),即隨著灌溉水的鹽分濃度的增加,冬小麥的株高、葉面積指數(shù)、分蘗干重和葉綠素含量均呈下降趨勢.但各項(xiàng)指標(biāo)隨著灌溉水鹽分濃度增加而下降的程度存在差異.

3 結(jié)論與討論

試驗(yàn)表明,不管是株高,葉面積指數(shù),分蘗干重還是葉綠素都與灌溉微咸水濃度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,咸水濃度越高,其值越小；在冬小麥生長的同一時(shí)期,株高、葉面積指數(shù)、分蘗干重和葉綠素含量等指標(biāo)對灌溉咸水的敏感程度不一樣,即隨著咸水濃度的增加,其減少的幅度不同；在冬小麥生長的不同時(shí)期,灌溉咸水濃度對它們的影響程度也存在差異.

馬俊永等研究發(fā)現(xiàn),小麥的株高、生物量、葉面積和群體隨灌溉水咸度增高而降低,比葉重（葉片厚度）、葉綠素含量以及千粒重隨灌溉水咸度增高而呈現(xiàn)升高趨勢.這一研究結(jié)果表明,可以利用適度的咸水一定程度上塑造合適的株型,再選擇分蘗成穗率強(qiáng)的小麥品種,就可能實(shí)現(xiàn)在微咸水灌溉條件下小麥的增產(chǎn)[9].本研究中,在不同濃度咸水灌溉下,除了冬小麥的株高、葉面積指數(shù)外,分蘗干重和葉綠素含量也均呈下降趨勢,因此,最終可能會使冬小麥產(chǎn)量降低.該地區(qū)微咸水灌溉對土壤水鹽動態(tài)、冬小麥產(chǎn)量的影響尚需進(jìn)一步研究.

[1]趙其國.九十年代的土壤科學(xué)[C]//中國土壤學(xué)會.中國土壤科學(xué)的現(xiàn)狀與展望.南京：江蘇科技出版社,1991：13-15.

[2]張建新,王愛云.利用咸水灌溉堿茅草的初步研究[J].干旱區(qū)研究,1996,13（4）：30-33.

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[4]謝承陶.鹽漬土改良原理與作物抗性[M].北京：中國農(nóng)業(yè)科技出版社,1993：48-50.

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[8]亢連強(qiáng),齊學(xué)斌,馬耀光,等.地下水埋深對再生水灌溉的夏玉米生長影響[J].灌溉排水學(xué)報(bào),2007,26（5）：43-46.

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（責(zé)任編輯：鄧天福）

Study on the im pact of saline water w ith different concentration on grow th ofw inter wheat

Yang Xueqin,Wang Yujie,Zhu Donghai,Sun Wenshan,Wu Dafu
（1.Henan InstituteofScienceand Technology,Xinxiang453003,China；2.The FirstOccupation High SschoolofQixian Count,Hebi456750,China；3.Farmland Irrigation Research Institude,Xinxiang 453003,China）

Plant height,leaf area index,dry weight of tillers and chlorophyll content of winter wheat irrigated with different concentrations of saline water（1.5,2.5,3.5 and 4.5 g/L）was studied when the ground water level is 2 m.The results showed that average plant height was 58.9 cm,average leaf area index was 5.69,average dry weight of tillers was 1.41 g,and average chlorophyll contentwas 26.39 mg/L when the concentration of saline water is 1.5 g/L（as control）；When the concentration is 2.5 g/L,average plant height,average leaf area index,average dry weight of tillers and average chlorophyll content decreased by 1.8%、10.5%、10.6%and 1.7%rseparately compared with control；When the concentration is 3.5 g/L,average plant height, average leaf area index,average dry weight of tillers and average chlorophyll content decreased by 4.6%、22.8%、22.0%and 3.6%rseparately compared with control；When the concentration is 4.5 g/L,average plant height,average leaf area index,average dry weight of tillers and average chlorophyll content decreased by 8.5%、29.0%、27.6%and 5.6%rseparately compared with control.The growth inhibition of saline water on winterwheatwas increased with the increase of concentration.

salinewater irrigation,winterwheat,development,impact

S512.1

A

1008-7516（2011）05-0006-04

10.3969/j.issn.1008-7516.2011.05.002

2011-08-15

楊雪芹（1980-）,女,河南淇縣人,碩士,講師.主要從事土壤化學(xué)方面的教學(xué)和研究.