李 強(qiáng)，馬 龍，陳新明，王時(shí)龍

(1.陜西省涇惠渠管理局，陜西 三原 713800；2.西北農(nóng)林科技大學(xué)水利與建筑工程學(xué)院，陜西 楊凌 712100；3.西北農(nóng)林科技大學(xué)旱區(qū)農(nóng)業(yè)水土工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 楊凌 712100)

涇惠渠灌區(qū)位于陜西省關(guān)中平原中部，是一個(gè)以農(nóng)業(yè)灌溉為主的大型灌區(qū)，現(xiàn)有設(shè)施灌溉面積9.69 萬(wàn)hm2，有效灌溉面積8.79 萬(wàn)hm2[1]，灌區(qū)以占全省2.4%的耕地，生產(chǎn)糧食占全省的5.8%，提供商品糧占全省的10%，是陜西省重要的糧食生產(chǎn)基地之一。由于地面畦灌具有灌溉成本低，方便實(shí)施等優(yōu)點(diǎn)，特別適合地勢(shì)平坦、面積較大、機(jī)械化程度較高的地區(qū)，是目前涇惠渠灌區(qū)主要的灌水方式。由于灌區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上還存在著大水漫灌、灌水次數(shù)多、灌水定額大、入地流量不合理、土地平整狀況差、田間灌溉工程設(shè)施的不完善以及田間灌溉管理措施粗放等問題，造成了農(nóng)田水分生產(chǎn)率低[2,3]。畦田規(guī)格層次不齊，灌區(qū)由于畦田過長(zhǎng)而造成的灌溉水量浪費(fèi)屢見不鮮，不僅沒有形成高產(chǎn)而且極大的造成了水資源的浪費(fèi)。隨著農(nóng)業(yè)灌溉水資源短缺的現(xiàn)象日益嚴(yán)峻，而對(duì)于大多數(shù)灌區(qū)而言，許多節(jié)水灌溉設(shè)施還沒有在實(shí)際生產(chǎn)生活中得到大量的推廣和使用[4]。

本試驗(yàn)在涇惠渠灌區(qū)將大田試驗(yàn)與小區(qū)試驗(yàn)相結(jié)合，研究不同畦長(zhǎng)在相同改水成數(shù)條件下的灌水質(zhì)量對(duì)夏玉米生育期內(nèi)生長(zhǎng)發(fā)育狀況和產(chǎn)量的影響，確定灌區(qū)適宜的灌水畦長(zhǎng)，研究成果為制定切實(shí)可行的田間管理措施，提高灌溉水的利用率，促進(jìn)開展生態(tài)灌區(qū)建設(shè)，為灌區(qū)夏玉米的高產(chǎn)節(jié)水提供理論依據(jù)和技術(shù)參考。

1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2015年6-10月在陜西省咸陽(yáng)市涇陽(yáng)縣三渠鎮(zhèn)試驗(yàn)田進(jìn)行。地理坐標(biāo)為東經(jīng)108°54′，北緯34°33′，海拔433.72 m，引用水源為直斗12斗，灌溉條件較好。供試品種為“津北288”，于2015年6月8日采用玉米穴播機(jī)進(jìn)行播種，播種量為45 kg/hm2，伴施種肥腐殖酸復(fù)混肥375 kg/hm2。試驗(yàn)區(qū)面積共2 hm2左右，試驗(yàn)區(qū)原田塊長(zhǎng)度240 m，畦寬為2.6～3.0 m，以2.8 m居多，坡度為0.001 7～0.003 1。土壤以中壤土為主，土壤密度為1.43 t/m3,孔隙率46%，最大田間持水量24.4%，耕種條件良好。試驗(yàn)所在灌區(qū)多年平均降水量為544.2 mm，蒸發(fā)量為1 218.9 mm。

2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)共設(shè)置80、120和240 m 3個(gè)畦長(zhǎng)處理，分別用L80、L120和L240表示，畦寬統(tǒng)一設(shè)置為2.8 m。每個(gè)畦長(zhǎng)處理統(tǒng)一參照當(dāng)?shù)剞r(nóng)民習(xí)慣灌水模式8成改水，即灌水時(shí)水流的前鋒達(dá)到畦長(zhǎng)總長(zhǎng)的80%時(shí)停止灌水，每個(gè)處理均隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)置3次重復(fù)，每個(gè)處理間用保護(hù)行隔開。按灌溉時(shí)水流方向?qū)⒚總€(gè)畦長(zhǎng)處理分別分為4個(gè)區(qū)域，即80 m畦長(zhǎng)每20 m為一個(gè)取樣區(qū)域，畦首區(qū)域取沿畦田方向0～20 m區(qū)域，畦中區(qū)域取2個(gè)分別是20～40和40～60 m區(qū)域，畦尾取60～80 m區(qū)域；120 m畦長(zhǎng)每30 m為一個(gè)取樣區(qū)域，畦首區(qū)域取沿畦田方向0～30 m區(qū)域，畦中區(qū)域取2個(gè)分別是30～60和60～90 m區(qū)域，畦尾取90～120 m區(qū)域；240 m畦長(zhǎng)每60 m為一個(gè)取樣區(qū)域，畦首區(qū)域取沿畦田方向0～60 m區(qū)域，畦中區(qū)域取2個(gè)分別是60～120和120～180 m區(qū)域，畦尾取180～240 m區(qū)域；波動(dòng)范圍為±5 m，各測(cè)定指標(biāo)均在各區(qū)域取樣點(diǎn)處測(cè)定。試驗(yàn)地塊及小區(qū)分布見圖1。其中試驗(yàn)將灌水時(shí)期分為播種壓茬灌(6月10日，入畦流量為40 L/s)、拔節(jié)抽雄灌(7月20日，入畦流量為40 L/s)和灌漿灌(8月20日，入畦流量為45 L/s)3個(gè)灌水時(shí)期。

圖1 試驗(yàn)田區(qū)域及處理布置Fig.1 Diagram of regional distribution of plots and treatment 注：圖中A1、A2、A3為A小區(qū)的3個(gè)重復(fù)設(shè)置，B1、B2、B3為B小區(qū)的3個(gè)重復(fù)設(shè)置，C1、C2、C3為C小區(qū)的3個(gè)重復(fù)設(shè)置，D1、D2、D3為D小區(qū)的3個(gè)重復(fù)設(shè)置；每種畦長(zhǎng)的A小區(qū)代表畦首部分，B和C小區(qū)代表畦中部分，D小區(qū)代表畦尾部分。

3 試驗(yàn)測(cè)定指標(biāo)及方法

(1)土壤含水率的測(cè)定。土壤含水量的測(cè)定采用土鉆取土烘干法，每個(gè)測(cè)點(diǎn)測(cè)定土壤深度為0～100 cm，土樣間距10 cm進(jìn)行測(cè)定，每個(gè)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行3個(gè)重復(fù)。在灌水期前后3 d和生育期內(nèi)每7 d測(cè)定1次,若有大量降雨期加測(cè)。

(2)灌水均勻度的測(cè)定。灌水均勻度采用克里斯琴森均勻系數(shù)表示：

(3)畦田坡度的測(cè)定。在每塊畦田上，每間隔10 m通過全站儀測(cè)量田面相對(duì)高程，然后計(jì)算得到畦田的坡度。

(4)玉米生理指標(biāo)測(cè)定。玉米生理指標(biāo)測(cè)定在各生育期每隔7 d在每個(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū)取5株長(zhǎng)勢(shì)平均的植株，灌水前后進(jìn)行加測(cè)，采用直尺和游標(biāo)卡尺測(cè)量夏玉米的各項(xiàng)生理指標(biāo)(株高、莖粗、葉面積等)。

(5)玉米產(chǎn)量及相關(guān)性狀測(cè)定。夏玉米在成熟后，在劃分的每個(gè)小區(qū)中選取10株玉米植株進(jìn)行考種。采用直尺法測(cè)量不同處理小區(qū)內(nèi)選取的玉米的產(chǎn)量構(gòu)成因素(穗長(zhǎng)、穗粗、禿尖長(zhǎng)、穗行數(shù)等)。待玉米收獲以后對(duì)其進(jìn)行考種取樣測(cè)產(chǎn)，并平電子天平計(jì)算其百粒重。

試驗(yàn)采用Excel 2007和DPS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，Duncan新負(fù)極差法進(jìn)行多重比較，Origin 8.0軟件畫圖。

4 畦長(zhǎng)對(duì)夏玉米農(nóng)藝性狀的影響

4.1 畦長(zhǎng)對(duì)夏玉米株高的影響

不同灌水畦長(zhǎng)處理?xiàng)l件下夏玉米各生育期的株高見圖2。隨著生育期的進(jìn)行，各處理下的夏玉米的株高在抽雄期之前呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢(shì)，到灌漿期后期到成熟期株高略有緩慢的減小，這是因?yàn)閺墓酀{期后期開始，玉米的葉面出現(xiàn)干枯發(fā)黃并且殘缺的現(xiàn)象。

圖2 不同灌水畦長(zhǎng)條件下夏玉米各生育期株高動(dòng)態(tài)情況分析圖Fig.2 Summer corn plant height at different growth stages dynamic analysis figure furrow irrigation under different growth conditions 注：圖示中A小區(qū)代表畦首部分，B和C小區(qū)平均值代表畦中部分，D小區(qū)代表畦尾部分；畦田的參數(shù)是畦田內(nèi)各小區(qū)參數(shù)的加權(quán)平均值。

由圖2(a)可知，L80條件下，在不同生育期的株高變化均為畦中>畦首>畦尾，各處理小區(qū)間在生育期內(nèi)的平均株高差異較小差異未達(dá)到顯著水平，說明當(dāng)灌溉畦長(zhǎng)為80 m時(shí)，畦田內(nèi)各部分的水量灌溉較為平均且灌溉均勻度較高，沒有發(fā)生雍水和深層滲漏，所以對(duì)夏玉米株高生長(zhǎng)的影響不大。

由圖2(b)可知，L120條件下，在不同生育期的株高變化均為畦中>畦首>畦尾，拔節(jié)期前畦中的平均株高比畦尾略高但沒有形成顯著性差異，拔節(jié)期末期到抽雄期畦中株高比畦尾高7.6%，達(dá)到了顯著差異水平，抽雄期末期到成熟期畦田各部分株高的差異略微減小，說明灌溉畦長(zhǎng)為120 m時(shí)，畦首和畦尾灌水量較為均勻，夏玉米在生育期內(nèi)株高差異不顯著，畦尾段可能在拔節(jié)期灌水不足影響到了株高的生長(zhǎng)，導(dǎo)致畦田首位部分株高生長(zhǎng)從拔節(jié)期開始出現(xiàn)了顯著性的差異。

由圖2(c)可知，L240條件下，在生育期內(nèi)的株高變化大小依次為畦中>畦首>畦尾，夏玉米的株高隨著水流的方向由畦首到畦尾先增加后降低，與L80和L120畦長(zhǎng)的趨勢(shì)相同。在拔節(jié)期畦首和畦中株高差異較小，畦中的株高比畦尾高7.9%；抽雄期時(shí)畦首的株高比畦中低2.9%，差異不顯著，畦首部分的株高比畦中低11.4%形成顯著差異；抽雄期末到成熟期畦田各部分株高的差異略微減小。說明當(dāng)灌溉畦長(zhǎng)為240 m時(shí)，畦田內(nèi)各部分的灌水量沿著畦長(zhǎng)的方向差異較大，畦首由于灌水量較多，深層土壤的肥料將隨著過量的灌水而沿著畦長(zhǎng)流動(dòng)，而在畦田尾部由于水流無(wú)法推進(jìn)到畦尾在畦中發(fā)生滲漏或者在畦尾雍水將影響到畦尾的土壤貯水量，所以導(dǎo)致240 m畦長(zhǎng)內(nèi)夏玉米株高長(zhǎng)勢(shì)差異較大。

由圖2(d)分析說明L80和L120處理下的平均株高較高，且株高在各生育期均較為均勻，沿水流方向隨畦長(zhǎng)變化不大；L240處理下的夏玉米株高在各生育期分布不均勻，形成了畦中>畦首>畦尾的分布趨勢(shì)，且畦中和畦尾的株高在拔節(jié)期后形成了顯著性差異。

4.2 畦長(zhǎng)對(duì)夏玉米莖粗的影響

由圖3可知，隨著生育期的進(jìn)行，夏玉米的莖粗逐漸增加，在苗期和拔節(jié)期生長(zhǎng)最為迅速，拔節(jié)期末期增長(zhǎng)速率減緩，灌漿期前期各處理的莖粗達(dá)到峰值，之后略微減小[5,6]。

由圖3(a)可知，L80畦長(zhǎng)條件下，畦首、畦中、畦尾3個(gè)部分夏玉米的莖粗在不同生育期內(nèi)長(zhǎng)勢(shì)較為均勻，基本處于同一水平范圍內(nèi)，沒有形成顯著性差異，這是因?yàn)楫?dāng)畦長(zhǎng)為80 m時(shí)，畦田內(nèi)各部分的灌水量較為平均且灌溉均勻度較高，所以80 m畦長(zhǎng)對(duì)夏玉米莖粗基本沒有影響。

由圖3(b)可知，L120條件下，在生育期內(nèi)的莖粗大小依次為畦中>畦首>畦尾，與株高的趨勢(shì)相似，但畦長(zhǎng)、畦中、畦尾3個(gè)部分的莖粗在生育期內(nèi)的差異較小，均沒有形成顯著性差異，說明120 m畦長(zhǎng)供水較為均勻，夏玉米的莖粗沿畦長(zhǎng)的變化不大。

由圖3(c)可知，L240條件下，在生育期內(nèi)的莖粗變化大小依次為畦首>畦中>畦尾，夏玉米的莖粗隨著水流的方向由畦首到畦尾逐漸降低，且隨著生育期的進(jìn)行差異明顯；拔節(jié)期時(shí)畦首的莖粗比畦尾高7.6%，達(dá)到顯著差異水平，隨著生育期的進(jìn)行差異越來(lái)越顯著，在抽雄期達(dá)到了11.8%，抽雄期末差異略微減小但仍舊顯著。這是在灌水過程中，水流在畦田中央產(chǎn)生的雍水和深層滲漏，畦尾部分的供水量不足，畦田首中尾3部分的供水量差異較大且灌水均勻度較低。

由圖3(d)可知，不同畦長(zhǎng)在生育期內(nèi)的平均莖粗L120>L80>L240，且差異均未達(dá)到顯著水平。

圖3 不同灌水畦長(zhǎng)條件下夏玉米各生育期莖粗動(dòng)態(tài)情況分析圖Fig.3 Summer corn plant Stem diameter at different growth stages dynamic analysis figure furrow irrigation under different growth conditions

以上結(jié)果表明：L80和L120處理下，夏玉米的莖粗沿水流方向畦長(zhǎng)生長(zhǎng)較為均勻；在L240處理下的夏玉米株高在各生育期分布不均勻，沿水流方向畦長(zhǎng)逐漸減小；不同畦長(zhǎng)之間莖粗沒有形成顯著性差異，說明從整個(gè)畦長(zhǎng)總體角度，莖粗受畦長(zhǎng)影響較小。

4.3 畦長(zhǎng)對(duì)夏玉米葉面積指數(shù)的影響

葉面積是反映作物結(jié)構(gòu)的一項(xiàng)重要參數(shù)，不同處理下夏玉米各生育期的葉面積指數(shù)見圖4。葉面積全生育期各處理的變化規(guī)律基本一致，從苗期至抽雄期，夏玉米葉面積增長(zhǎng)速度逐漸加快，抽雄吐絲期時(shí)，各處理的葉面積達(dá)到峰值，抽雄期末葉面積逐漸降低，各處理下的葉面積在生育期內(nèi)的變化規(guī)律符合作物增長(zhǎng)函數(shù)。

L80畦長(zhǎng)條件下，在生育期內(nèi)畦首、畦中、畦尾的葉面積指數(shù)均處于同一水平，見圖4(a)，與株高和莖粗的趨勢(shì)相同，畦田各部分夏玉米的葉面積指數(shù)分布較為均勻，沒有形成顯著性差異，說明80 m的畦田各部分灌水均勻度較高灌水量也較為均勻，所以葉面積沒有發(fā)生顯著的差異。

由圖4(b)可知，L120畦長(zhǎng)條件下，在生育期內(nèi)的葉面積大小依次為畦首>畦中>畦尾，拔節(jié)期前畦首、畦中、畦尾3個(gè)部分的葉面積指數(shù)的差異較小，基本處于同一水平，抽雄期到灌漿期時(shí)畦首和畦尾葉面積指數(shù)差異逐漸增加，在灌漿期初達(dá)3.9%，未達(dá)到顯著差異，灌漿期后差異略微減小，說明120 m畦長(zhǎng)灌溉特較為均勻，夏玉米的葉面積指數(shù)沿畦長(zhǎng)的增加沒有形成顯著性的差異。

由圖4(c)可知，L240畦長(zhǎng)條件下，在生育期內(nèi)葉面積指數(shù)隨著畦田長(zhǎng)度的增加呈現(xiàn)出遞減的趨勢(shì)。由于播種期灌水較為均勻拔節(jié)期前畦田內(nèi)各部分的葉面積指數(shù)基本處于同一水平范圍內(nèi)，抽雄期和灌漿期時(shí)葉面積大小依次為畦首>畦中>畦尾，抽雄期是畦首比畦尾高7.9%，灌漿期增加到10.2%，均達(dá)到顯著差異水平，灌漿期末到成熟期差異基本保持不變。這是因?yàn)樵谄渌诠嗨畷r(shí)，由于畦田過長(zhǎng)水流無(wú)法順利推進(jìn)到畦尾導(dǎo)致在畦田中部發(fā)生了滲漏或者在畦田中后部發(fā)生了大面積的雍水導(dǎo)致了深層的滲漏，使得畦田首中尾3部分灌水均勻度及其不平衡，灌水量差異很大，造成了240 m畦田內(nèi)葉面積指數(shù)的顯著性差異。

由圖4(d)可知，葉面積指數(shù)大小在生育期內(nèi)均表現(xiàn)為L(zhǎng)80>L120>L240。

以上結(jié)果表明，L80和L120條件下夏玉米生育期內(nèi)葉面積指數(shù)沿著畦長(zhǎng)的方向首中尾之間差異未達(dá)到顯著水平,L240條件下葉面積葉面積指數(shù)沿畦長(zhǎng)從畦首到畦尾呈減小趨勢(shì)。

5 不同畦長(zhǎng)夏玉米全生育期灌水均勻度的動(dòng)態(tài)分析

灌水均勻度是評(píng)價(jià)灌溉方式質(zhì)量好壞的重要指標(biāo)之一，它是作物是否得到充足水分的重要保證，是作物生長(zhǎng)發(fā)育、籽粒形成、提高產(chǎn)量的重要因素。

不同灌溉畦長(zhǎng)在各生育期的灌水均勻度見表1。由表1可以看出，3種規(guī)格灌溉長(zhǎng)度的畦田灌水均勻度隨著畦田長(zhǎng)度的增加呈現(xiàn)“高—高—低”的大體趨勢(shì)，其中L80和L120灌溉畦長(zhǎng)條件下3次灌水的均勻度均較高且沒有產(chǎn)生顯著差異，而L240的灌溉畦長(zhǎng)與L80、L120相比較卻在各灌水時(shí)期都存在著顯著性的差異。

圖4 不同灌水畦長(zhǎng)條件下夏玉米各生育期葉面積指數(shù)動(dòng)態(tài)情況分析圖Fig.4 Summer corn plant LAI at different growth stages dynamic analysis figure furrow irrigation under different growth conditions

處理播種期拔節(jié)—抽雄期灌漿期L800．763a0．792a0．801bL1200．771b0．788a0．790aL2400．686a0．678a0．692a

注：采用DPS軟件的Duncan新負(fù)極差法進(jìn)行多重比較，表中以小寫字母標(biāo)記5%顯著水平，字母相同表示差異不顯著，字母不同表示差異顯著,下同。

不同灌水畦長(zhǎng)內(nèi)各處理畦首、畦中和畦尾在生育期灌水均勻度關(guān)系見圖5。由圖5可知，當(dāng)改水成數(shù)相同，灌水均勻度隨著畦田長(zhǎng)度的增加而逐漸減小。這是因?yàn)?，短畦灌水時(shí)灌水效果較為均勻，畦首至畦尾灌溉比較平均，不會(huì)發(fā)生水流的大量匯集和滲漏損失；而長(zhǎng)畦灌水后往往會(huì)發(fā)生灌溉水流在畦田中發(fā)生無(wú)法推進(jìn)造成大量的水流滲漏損失和水流在畦田中部匯集造成土壤含水量較高，而畦田尾部含水量較低，從而降低了畦田的灌水均勻度。在全生育3次灌水條件下，播種期灌水的平均灌水均勻度比較低，而且不同灌溉畦長(zhǎng)之間差距較為明顯。這是因?yàn)槎←準(zhǔn)斋@后秸稈還田不均勻?qū)喔人髌鸬搅艘欢ǖ淖璧K作用，而且在播種期各種規(guī)格畦田表土情況不同，平整度差異較大，所以會(huì)形成較大差異。由此說明：各規(guī)格灌溉畦長(zhǎng)的灌水均勻度在隨著生育期的進(jìn)行呈現(xiàn)出“低—高—高”的趨勢(shì)。L80和L120灌溉畦長(zhǎng)條件下，各處理畦首、畦中、和畦尾的灌水均勻度較高，灌水效果好。而在L240灌溉畦長(zhǎng)條件下灌水均勻度明顯降低。這說明在適當(dāng)中短畦灌水條件下，灌水均勻度可以達(dá)到最大，灌水效果最明顯，也更有利于作物的生長(zhǎng)發(fā)育。

圖5 不同灌水畦長(zhǎng)內(nèi)各處理小區(qū)生育期灌水均勻度Fig.5 Irrigation uniformity under Each processing cell growth within different irrigation furrow length

6 不同畦長(zhǎng)對(duì)產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

6.1 灌溉畦長(zhǎng)對(duì)夏玉米產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

由表2可以看出，不同灌水畦長(zhǎng)處理導(dǎo)致的土壤水分條件不同對(duì)夏玉米產(chǎn)量構(gòu)成因素的各種性狀的影響不同。

表2 不同畦長(zhǎng)處理夏玉米產(chǎn)量構(gòu)成因素指標(biāo)分析Tab.2 Different border lengths processing corn yieldcomponents index analysis

當(dāng)灌溉畦長(zhǎng)為80 m的條件下，夏玉米的產(chǎn)量依次為畦首﹥畦中﹥畦尾，即沿畦田方向的各處理產(chǎn)量從畦首到畦尾依次減小，但畦首、畦中、畦尾3部分的產(chǎn)量無(wú)明顯差異且均處于同一水平，平均產(chǎn)量為10 218.39 kg/hm2。百粒重的大小依次為畦首﹥畦中﹥畦尾，單穗重的趨勢(shì)與其相同，畦田內(nèi)各部分之間變化不大且差異不顯著。穗長(zhǎng)、穗粗隨著畦長(zhǎng)的增加而減小，畦田首中尾之間均無(wú)顯著差異。

當(dāng)灌溉畦長(zhǎng)為120 m時(shí)，畦田的平均產(chǎn)量為10 008.72 kg/hm2。畦田各部分夏玉米的產(chǎn)量與80 m畦長(zhǎng)的趨勢(shì)相同，隨畦長(zhǎng)的增加而減小，其中位于畦首部分的產(chǎn)量比位于畦尾部分高8.6%，畦田首尾產(chǎn)量之間的差距較為顯著。單穗重沿畦長(zhǎng)的方向逐漸減小，且畦首、畦中和畦尾間存在著顯著性的差異，其中畦首比畦尾增加了5.2%。穗長(zhǎng)、穗粗隨著畦長(zhǎng)的增加而減小，變化趨勢(shì)與80 m的畦長(zhǎng)相同，畦田首中尾之間間長(zhǎng)勢(shì)較為平均，無(wú)顯著差異。

當(dāng)灌溉畦長(zhǎng)為240 m的條件下，平均總產(chǎn)量為9 263.57 kg/hm2，明顯低于80和120 m的灌溉畦長(zhǎng)，平均產(chǎn)量隨著距離畦首的距離增加而逐漸減少且變化顯著。其中畦尾部分比畦首的平均產(chǎn)量減少了15.39%，并且240 m的畦尾處理是所有畦長(zhǎng)處理中產(chǎn)量最低的區(qū)域，這是由于畦田水流受到邊界條件的影響，雖然供水時(shí)間長(zhǎng)，但是畦田過長(zhǎng)，水流無(wú)法推進(jìn)到畦田尾部而是在畦田前中部造成了滲漏，且農(nóng)民對(duì)于長(zhǎng)畦畦尾的耕作不到位造成的。單穗重的變化趨勢(shì)與80和120 m的畦長(zhǎng)相同，但畦田首尾差異較為明顯，其中畦首部分比畦尾部分增加了14.5%，比畦中增加了9.7%。百粒重、穗長(zhǎng)、穗粗均隨著畦長(zhǎng)的方向增加而減小，但畦首、畦中、畦尾各處理之間的差異不顯著。

6.2 夏玉米土壤含水率與產(chǎn)量構(gòu)成因素的關(guān)系

由表3可以看出，在夏玉米不同生育期內(nèi)不同土層深度中，苗期和拔節(jié)期各土層深度的土壤含水量與產(chǎn)量的相關(guān)性差異不大，沒有達(dá)到顯著水平。抽雄期100和200 cm土層深度的土壤含水量與產(chǎn)量的關(guān)系沒有達(dá)到顯著水平，灌漿期各土層深度的土壤含水率與產(chǎn)量的相關(guān)性極其顯著[7，8]。成熟期時(shí)，各土層的土壤含水量相關(guān)系數(shù)相對(duì)較小，100和200 cm土層的土壤含水量與產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)出現(xiàn)了負(fù)值，說明在該生育期內(nèi)土壤含水量對(duì)產(chǎn)量的相關(guān)性影響作用較小。

表3 各土層深度土壤含水量與產(chǎn)量及其構(gòu)成因素之間的相關(guān)系數(shù)Tab.3 Correlation coefficient between soil water contentin different depths and yield factors

夏玉米百粒重與生育期內(nèi)各土層深度的土壤含水量均呈現(xiàn)出正的相關(guān)關(guān)系，其中在苗期和灌漿期100和200 cm土層，抽雄期的100 cm土層的土壤含水量均與百粒重有顯著的相關(guān)性。在苗期、抽雄期和灌漿期，土壤含水量與百粒重的相關(guān)性隨著土層深度的增加先增加后減小，在拔節(jié)期和成熟期土壤含水量與百粒重的相關(guān)性隨著土層深度的增加而逐漸減小。

夏玉米穗長(zhǎng)、穗粗在生育期內(nèi)各土層深度的土壤含水量均呈現(xiàn)出正的相關(guān)關(guān)系，但均未達(dá)到顯著水平。隨著生育期的進(jìn)行，相關(guān)系數(shù)值呈現(xiàn)出減小的趨勢(shì)。在各生育期內(nèi)土壤含水量與穗長(zhǎng)、穗粗的相關(guān)性系數(shù)均隨著土層深度的增加呈現(xiàn)出遞減的趨勢(shì)。

夏玉米在生育期內(nèi)除成熟期100和200 cm土層土壤含水量均與單穗重呈現(xiàn)出顯著相關(guān)性，并且在生育期內(nèi)土壤含水量與單穗重的相關(guān)性系數(shù)隨著生育期的進(jìn)行而略微增加，在各生育期被隨著土層深度的增加而逐漸減小。

6.3 不同畦長(zhǎng)處理下夏玉米的水分利用效率分析

由圖6分析可以看出，不同灌水畦長(zhǎng)處理對(duì)夏玉米水分利用效率影響比較顯著。同一灌溉畦長(zhǎng)條件下，隨著距離畦首長(zhǎng)度的增加，畦首、畦中和畦尾的平均水分利用效率值呈現(xiàn)出遞減的趨勢(shì)，各處理之間的平均水分利用效率差異系數(shù)依次為L(zhǎng)240>L120>L80；L80灌溉畦長(zhǎng)條件下，從畦首到畦尾的平均水分利用效率基本處于同一水平狀態(tài)無(wú)顯著性差異；L120灌溉畦長(zhǎng)條件下，位于畦首的處理比畦尾的處理平均水分利用效率值增加了8.41%，達(dá)到了顯著性水平；L240灌溉畦長(zhǎng)條件下，位于畦首的處理比畦中和畦尾的處理分別增加了12.4%和20.9%，各處理之間差異顯著。綜合以上畦田各部分平均水分利用效率和產(chǎn)量結(jié)果分析，畦田灌溉水利用效率表現(xiàn)為：80 m畦長(zhǎng)>120 m畦長(zhǎng)>240 m畦長(zhǎng)，其中80 m畦長(zhǎng)的平均水分利用效率為25.12 kg/(hm2·mm)，比120 m畦長(zhǎng)增加了15.32%，比240 m畦長(zhǎng)增加了23.69%，即在一定范圍內(nèi)短畦有利于提高灌溉水利用效率，畦長(zhǎng)越短的畦田灌溉水利用效率越高，灌水利用效率隨著畦田長(zhǎng)度的增加而逐漸減小。

圖6 不同灌溉畦長(zhǎng)處理夏玉米的水分利用效率Fig.6 The water use efficiency of irrigation at different border length treatment

7 結(jié) 論

(1)夏玉米的生長(zhǎng)階段分為營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)發(fā)育階段和生殖生長(zhǎng)發(fā)育階段。其中農(nóng)藝性狀的動(dòng)態(tài)變化主要是指營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)發(fā)育階段。隨著生育期的進(jìn)行，夏玉米的株高、莖粗和葉面積也逐漸增加，在拔節(jié)期至抽雄期這些性狀指標(biāo)的增加速度最快，抽雄期末期生長(zhǎng)速度逐漸減慢，在灌漿期各項(xiàng)農(nóng)藝性狀指標(biāo)均達(dá)到峰值，灌漿期末期略微減小。通過對(duì)夏玉米在80、120和240 m 3種灌溉畦長(zhǎng)條件下和同一畦長(zhǎng)內(nèi)畦首、畦中、畦尾3部分全生育期內(nèi)農(nóng)藝性狀生長(zhǎng)發(fā)育指標(biāo)的比較分析，80和120 m 2種畦田內(nèi)夏玉米的農(nóng)藝性狀長(zhǎng)勢(shì)更為平均，變異系數(shù)較低，受畦田長(zhǎng)度影響較小，沒有發(fā)生顯著性差異。

(2)隨著夏玉米生育期的進(jìn)行，畦田的灌水均勻度受到灌溉畦長(zhǎng)的影響愈加明顯，灌溉畦長(zhǎng)的灌水均勻度在隨著生育期的進(jìn)行呈現(xiàn)出“低—高—高”的趨勢(shì)。L80和L120條件下，沿畦長(zhǎng)方向畦首、畦中和畦尾的灌水均勻度較高[9]。當(dāng)畦長(zhǎng)超過120 m這個(gè)范圍后，灌水均勻度將隨著灌溉畦長(zhǎng)的增加而顯著降低。試驗(yàn)過程中，80和120 m的灌溉畦長(zhǎng)更適宜夏玉米生長(zhǎng)發(fā)育期間對(duì)水分的要求，灌水均勻度較高，在灌水期間不會(huì)發(fā)生水流推進(jìn)不利而和畦尾用水過多造成的水分深層滲漏。比較2種畦長(zhǎng)綜合分析后，80 m的灌溉畦長(zhǎng)更為適宜，節(jié)水效果更加明顯。

(3)夏玉米的穗長(zhǎng)、穗粗隨著灌溉畦長(zhǎng)的增加差異并不顯著，同一畦長(zhǎng)條件下畦首、畦中和畦尾的穗長(zhǎng)、穗粗也沒有形成顯著性差異。80 m畦長(zhǎng)條件下，百粒重沿著畦長(zhǎng)的方向較為平均沒有出現(xiàn)顯著性差異，120 m和240 m灌溉畦長(zhǎng)條件下夏玉米的百粒重沿著畦長(zhǎng)的方向逐漸減小，畦田內(nèi)畦首、畦中和畦尾之間的差異較為顯著，畦田長(zhǎng)度單穗重影響趨勢(shì)和百粒重基本相似，與崔振嶺等[10]結(jié)果相似。在80 m灌溉畦長(zhǎng)條件下，夏玉米的產(chǎn)量及其構(gòu)成因素表現(xiàn)較為平均，受畦長(zhǎng)影響變異較小。

(4)在夏玉米的全生育期內(nèi)，抽雄期和灌漿期的有效灌水對(duì)產(chǎn)量形成有著決定性的作用，是夏玉米形成高產(chǎn)節(jié)水的關(guān)鍵需水時(shí)期。在各生育期中，100 cm以上的土層的土壤含水量從拔節(jié)期后期開始對(duì)玉米籽粒的生長(zhǎng)發(fā)育影響重大，40 cm以上的土層對(duì)夏玉米前期農(nóng)藝性狀生長(zhǎng)發(fā)育將產(chǎn)生較大的影響。

(5)畦田灌溉水利用效率表現(xiàn)為：80 m畦長(zhǎng)>120 m畦長(zhǎng)>240 m畦長(zhǎng)，即在一定范圍內(nèi)短畦有利于提高灌溉水利用效率，畦長(zhǎng)越短的畦田灌溉水利用效率越高，灌水利用效率隨著畦田長(zhǎng)度的增加而逐漸減小，短畦有利于提高灌溉水利用效率。80 m灌溉畦長(zhǎng)條件下水分利用效率最高且分布最為均勻，產(chǎn)量為10 218.39 kg/hm2，水分利用效率為25.12 kg/(hm2·mm)，是最值得推薦和使用的畦田長(zhǎng)度。

綜合分析不同畦長(zhǎng)的夏玉米田間灌水質(zhì)量、土壤空間水分分布、作物生理特性、夏玉米產(chǎn)量和灌水利用率，結(jié)果表明，涇惠渠灌區(qū)最適宜的畦長(zhǎng)為80 m。

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