節(jié)水灌溉技術(shù)在制種玉米上的作用研究

薛燕翎

（甘肅省張掖市節(jié)水灌溉試驗(yàn)研究中心，甘肅張掖734000）

張掖市作為典型的大陸性氣候，年平均氣溫6℃，1月份最冷，7月份最熱。年均降雨量104 mm，年均蒸發(fā)量2 141 mm，干旱少雨的氣候特征以及災(zāi)害性天氣給農(nóng)業(yè)發(fā)展造成了一定影響[1]。為了推動(dòng)當(dāng)?shù)赜衩追N植業(yè)發(fā)展，減少水資源浪費(fèi)，農(nóng)業(yè)部門(mén)以及涉農(nóng)企業(yè)不斷加強(qiáng)節(jié)水灌溉技術(shù)的研究，取得了較好的效果。1材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)情況

試驗(yàn)設(shè)在張掖市節(jié)水灌溉試驗(yàn)研究中心（全國(guó)重點(diǎn)灌溉試驗(yàn)站），該地區(qū)降水少，蒸發(fā)量大，自然災(zāi)害多，年平均氣溫6℃，平均濕度45%左右，無(wú)霜期150 d，最大凍土深度1.15 m。試驗(yàn)地塊土壤類(lèi)型為中壤土，排灌方便。pH值為7.0～8.0，田間最大持水量為23%～25%，耕層內(nèi)（0～20 cm）含有機(jī)物質(zhì)1.3%～1.4%、堿解氮60～62 mg/kg、速效磷13～14 mg/kg、速效鉀190～195 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

結(jié)合近些年張掖市制種玉米種植中主流的節(jié)水灌溉技術(shù)，包括壟作溝灌（開(kāi)溝灌溉）、隔溝交替灌（開(kāi)溝單雙數(shù)溝，每次只灌溉單數(shù)溝或雙數(shù)溝，交替灌溉）、膜下滴灌（覆蓋塑料膜，在膜下灌溉，減少蒸發(fā)量）、調(diào)虧灌溉（主動(dòng)施加一定的水分脅迫，促使作物光合產(chǎn)物的分配向人們需要的組織器官傾斜）、全膜覆蓋膜孔灌溉（全試驗(yàn)區(qū)覆蓋地膜，并開(kāi)若干灌溉孔負(fù)責(zé)灌溉）、波涌灌溉（間歇交替方式向畦田或灌水溝放水，以濕潤(rùn)土壤）、免冬灌（秋耕冬灌與覆膜）、常規(guī)覆膜灌溉技術(shù)，每種技術(shù)設(shè)一個(gè)試驗(yàn)區(qū)，一共有8個(gè)試驗(yàn)?zāi)K。小區(qū)面積為36 m2（3 m×12 m），設(shè)置3個(gè)重復(fù)，做好周邊防護(hù)工作，處理小區(qū)土壤含水量用烘干法測(cè)定。壟面50 cm、溝寬40 cm、深度20 cm，溝底比降1/2 000。試驗(yàn)地底肥施磷酸二銨300 kg/hm2、玉米專(zhuān)用肥450 kg/hm2。追肥施尿素112.5 kg/hm2、磷酸二銨112.5 kg/hm2，結(jié)合澆水施入。試驗(yàn)于4月3日人工鋪膜，4月14日用點(diǎn)種器點(diǎn)播第一期父本，4月22日點(diǎn)播第二期父本，4月30日點(diǎn)播母本。父本株距40 cm，在母本行中間，母本行距40～60 cm，株距25 cm，深度5 cm，行向東西方向，播種量父本22.5 kg/hm2、母本52.5 kg/hm2。所有處理農(nóng)業(yè)措施均相同[2]。

1.3 試驗(yàn)方法

采用烘干法測(cè)定土壤水分，每小區(qū)設(shè)2個(gè)點(diǎn)，分別在畦首、畦尾，深度100 cm，分6層，即10 cm、20 cm、40 cm、60 cm、80 cm、100 cm。葉面積測(cè)定采用長(zhǎng)乘寬法，莖粗用游標(biāo)卡尺測(cè)定，株高用直尺測(cè)量。在制種玉米生育期內(nèi)，每隔7天測(cè)量1次，降水、灌溉前后均要測(cè)量，所獲取的數(shù)據(jù)采用質(zhì)量含水量計(jì)算，并用作制圖、耗水量計(jì)算。播種前、抽穗期、收獲后對(duì)0～20 cm土壤、20～40 cm土壤、40～60 cm土壤用環(huán)刀法檢測(cè)土壤干容重，檢測(cè)田間含水量。每隔10天測(cè)量1次玉米株高，每隔15天測(cè)量玉米的葉面積。在生長(zhǎng)成熟階段，每個(gè)小區(qū)選擇2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)選取5株試驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行籽粒產(chǎn)量測(cè)量。采用管道輸水灌溉方案，記錄灌溉時(shí)間、灌水量，使用全自動(dòng)氣象站觀測(cè)溫度、降水、蒸發(fā)、風(fēng)速等自然因素。

2 結(jié)果與分析

2.1 節(jié)水灌溉技術(shù)對(duì)制種玉米生長(zhǎng)指標(biāo)的影響

從制種玉米不同處理株高在每個(gè)生育期的表現(xiàn)情況來(lái)看，每個(gè)處理單元株高在前期生長(zhǎng)十分緩慢，在拔節(jié)期迅速生長(zhǎng)，抽穗后的植株生長(zhǎng)速度非常穩(wěn)定。在生長(zhǎng)過(guò)程中，各個(gè)處理單元植株高度差異不明顯，膜下滴灌、波涌灌溉的高度相對(duì)較低。每個(gè)處理單元的生長(zhǎng)速率都呈現(xiàn)“小大小”的規(guī)律，這是因?yàn)槊缙跍囟取⒎e溫相對(duì)較低，植株生長(zhǎng)緩慢，約為1.2～1.5 cm/d，其中隔溝交替灌溉生長(zhǎng)速率最慢，免冬灌生長(zhǎng)速率最高。拔節(jié)期到大喇叭口期的生長(zhǎng)速度最快，約為2.1～2.4 cm/d。隔溝交替灌溉苗期生長(zhǎng)速率較低，但灌溉后生長(zhǎng)速率加快。

制種玉米葉面積與生育時(shí)間成反比，呈現(xiàn)“加、穩(wěn)、減”的趨勢(shì)。拔節(jié)期到大喇叭口期生長(zhǎng)速度最快，大喇叭口期到灌漿期增長(zhǎng)速率減緩，灌漿期到成熟期葉面積指數(shù)呈明顯的下降趨勢(shì)。

從出苗期到拔節(jié)期，由于氣溫較低，玉米植株生長(zhǎng)速度較慢，不利于干物質(zhì)的積累。從拔節(jié)期到灌漿期，干物質(zhì)積累呈現(xiàn)先增加后減緩的趨勢(shì)。隔溝交替灌溉、膜下滴灌、波涌灌溉等，在生育期單株干物質(zhì)日增量存在較大差異，生育期總干物質(zhì)存量不足。拔節(jié)期到抽穗期是葉干重變化的重要時(shí)期，拔節(jié)期葉干重量非常少，進(jìn)入拔節(jié)期之后葉干重快速增加，抽穗期葉干重增長(zhǎng)十分緩慢。抽穗期之前莖稈干物質(zhì)累計(jì)量最大，抽穗之后逐漸減少，轉(zhuǎn)移到了營(yíng)養(yǎng)器官，孕穗到灌漿期莖比重緩慢下降，灌漿—乳熟期莖比重迅速下降，這是因?yàn)樵撾A段玉米的干物質(zhì)逐漸轉(zhuǎn)向籽粒中，乳熟到成熟期莖比重下降到最低。

2.2 節(jié)水灌溉技術(shù)對(duì)制種玉米土壤水分的影響

在土壤含水量變化中，播種前采取免冬灌方法的土壤含水量較低，其余方法差異不明顯。播種之后由于土壤灌水量增加，0～20 cm土壤的含水量持續(xù)增加，差異較小。各個(gè)含水量處理方案的表層含水量要明顯高于深層土壤含水量，隨著灌水次數(shù)的增加，每個(gè)土壤層含水量均出現(xiàn)了峰值。整體上看，膜下滴灌、隔溝交替灌、壟作溝灌技術(shù)的灌溉額度較小，0～20 cm表土層含水量均低于其他方案，在表層土壤含水量有所增加，這是由于制種玉米生育后期張掖市開(kāi)始集中降水，所以土壤水分含量增加。20～80 cm土層含水量變化趨勢(shì)與0～20 cm土層大致相同，變化不顯著。其余各個(gè)小區(qū)的含水量變化幅度為24%～43%，與0～20 cm土壤含水率相差較大，膜下滴灌和壟作溝灌的土壤含水率相比其他試驗(yàn)組低，差異顯著。在播種60 d后的測(cè)量中，膜下滴灌和壟作溝灌含水率分別為11.9%、19.7%。

2.3 節(jié)水灌溉技術(shù)對(duì)制種玉米產(chǎn)量的影響

常規(guī)灌溉方案玉米產(chǎn)量并不高，在節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用中，調(diào)虧灌溉、壟作灌溉的玉米產(chǎn)量最高，達(dá)到13 500kg/hm2以上，隔溝交替灌產(chǎn)量最低，不超過(guò)12 000kg/hm2。調(diào)虧灌溉、壟作灌溉的增產(chǎn)率十分明顯，分別達(dá)到9%、4.3%。隔溝交替灌、膜下滴灌、波涌灌溉與對(duì)照組產(chǎn)量相比有所減少，減產(chǎn)幅度分別為8.1%、2.2%、3.0%。因此，調(diào)虧灌溉、壟作灌溉相比其他灌溉方法更具優(yōu)勢(shì)，既提高了水資源利用率，又提高了玉米產(chǎn)量。

3 結(jié)論

綜上所述，調(diào)虧灌溉、免冬灌、壟作溝灌、常規(guī)覆膜灌溉技術(shù)在制種玉米生長(zhǎng)中綜合表現(xiàn)比較好，科學(xué)采用節(jié)水灌溉技術(shù)不僅能夠減少水資源的浪費(fèi)，還能提高產(chǎn)量，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。在實(shí)際生產(chǎn)中，可以結(jié)合基礎(chǔ)設(shè)施、水源、技術(shù)條件、機(jī)械化程度等選擇節(jié)水灌溉技術(shù)，從而提高水資源及土地資源的利用率，促進(jìn)當(dāng)?shù)赜衩追N植產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)足發(fā)展。