薛燕翎

摘 要：膜下滴灌技術(shù)在我國各大省市、地區(qū)大力推廣，但目前還沒有形成相對成熟的膜下滴灌灌溉技術(shù)模式。因此筆者通過田間試驗(yàn)，利用水量平衡原理，目的是了解膜下滴灌條件下玉米地的土壤水分動(dòng)態(tài)變化和玉米生育期內(nèi)需水規(guī)律，探索覆膜滴灌條件下玉米產(chǎn)量、WUE與玉米全生育期需水量的關(guān)系，對開展高效節(jié)水現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)有參考價(jià)值、更加有效地促進(jìn)膜下滴灌技術(shù)的推廣與應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：玉米；膜下滴灌；需水量；蓄水規(guī)律

近年來，我國玉米種植面積不斷增加，2010年種植面積達(dá)到4.86億畝（水稻4.48億畝，小麥3.64億畝），躍升為中國“谷物之王”。東北和華北地區(qū)是我國玉米的主產(chǎn)區(qū)，但隨市場的開放，原分布于遼寧、河北、山西等地的玉米基地大舉西遷，甘肅河西走廊、寧夏和新疆腹地憑借優(yōu)越的地理位置和自然條件已成為全國規(guī)模較大、競爭力較強(qiáng)的玉米產(chǎn)區(qū)。膜下滴灌屬局部灌溉，灌水定額小，灌溉頻率高，可提高地溫、減少棵間蒸發(fā)，減少水分的深層滲漏，使作物協(xié)調(diào)生長。因此，如何使耕地資源與水資源協(xié)調(diào)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)水資源的高效利用顯得尤為重要。

一、水分對玉米生長發(fā)育的影響

不同灌溉方式及灌水量對作物生長發(fā)育的影響主要表現(xiàn)在對營養(yǎng)生長和生殖生長上的影響。研究表明，不同灌水時(shí)期對玉米的生長發(fā)育有著重要影響，充足的水分供給是夏玉米正常生長發(fā)育并獲取高產(chǎn)的基礎(chǔ)，拔節(jié)期水分虧缺會(huì)明顯抑制株高和葉面積的增長。夏玉米的莖粗受灌溉定額影響較大，但沒有明顯的趨勢性變化。經(jīng)研究表明，嚴(yán)重水分脅迫可使收獲期玉米籽粒、苞葉、穗軸和花絲含水量較充分供水條件下高出20%～60%，從而導(dǎo)致玉米成熟期推遲。玉米生育期水分脅迫將使生育進(jìn)程明顯延緩，嚴(yán)重水分脅迫可使抽雄、吐絲期較水分充足滯后4d左右，并引起成熟期推遲。玉米大喇叭口期之前，經(jīng)受輕度干旱脅迫，對植株株高和生物產(chǎn)量影響并不明顯，但大喇叭口期后，直至抽雄灌漿期，輕度干旱脅迫持續(xù)時(shí)間太久將會(huì)對株高和生物量產(chǎn)生較大影響。在玉米的各生育階段，嚴(yán)重干旱脅迫時(shí)株高和生物產(chǎn)量均會(huì)受到影響。玉米的生長發(fā)育嚴(yán)重受阻，果穗性狀表現(xiàn)失征，穗粒數(shù)和百粒重降低，最終導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量大幅下降。當(dāng)達(dá)田間持水量為100%時(shí)，玉米的莖稈強(qiáng)度、株高及莖粗都呈下降趨勢。玉米不同時(shí)期漬水對產(chǎn)量性狀有影響，前期漬水主要減少了每穗行數(shù)及每行粒數(shù)，后期則主要是降低每穗行粒數(shù)及百粒重，使果穗的突尖增大。

二、測定項(xiàng)目及方法

1.土壤水分測定

（1）土壤容重和初始含水量的測定：烘干法；（2）田間持水量的測定：環(huán)刀法；測定時(shí)間：播種前；（3）土壤含水量：田間埋設(shè)Watermark監(jiān)測土壤水分含量（玉米株間30cm土層深處），每天下午8：00測定。

2.作物耗水量的計(jì)算

采用水分平衡公式計(jì)算作物需水量：ETc=Pe+I+G±△W式中：ETc為作物生育期某時(shí)段的需水量（mm）；Pe為時(shí)段內(nèi)有效降水量（mm）；I為時(shí)段內(nèi)灌水量（mm）；G為時(shí)段內(nèi)地下水補(bǔ)給量（mm），由于實(shí)驗(yàn)區(qū)地下水位在2米以下，因而沒有土壤毛管上升水的補(bǔ)充，G=0；△W為時(shí)段內(nèi)土壤儲(chǔ)水量的變化量。

三、灌水定額對膜下滴灌玉米需水規(guī)律的影響

1.灌水定額對膜下滴灌玉米耗水規(guī)律的影響

苗期有底墑處理和無底墑處理耗水量差異顯著，但不同灌水定額處理間差異不顯著，W2T1、W2T2、W2T3、W2T4處理耗水量分別比W1T1、W1T2、W1T3、W1T4少33.17%、36.02%、34.62%、32.68%；拔節(jié)期、抽雄吐絲期和灌漿期不同灌水定額處理生育期內(nèi)耗水量隨灌水定額的增大而增大。拔節(jié)期、抽雄吐絲期和灌漿期有底墑處理耗水量分別比無底墑處理少12.24%～35%、9.94%～23.3%、12.07%～32.07%；說明增加底墑水的利用可以有效節(jié)約生育期灌溉水資源。

2.灌水定額對膜下滴灌玉米耗水強(qiáng)度的影響

膜下滴灌玉米全生育期耗水強(qiáng)度變化規(guī)律基本一直，呈單峰變化，最高點(diǎn)出現(xiàn)在抽雄期，其次是拔節(jié)期、灌漿期和苗期，除苗期外其他生育時(shí)期無底墑處理日耗水強(qiáng)度均高于有底墑處理。有底墑條件下W1T4耗水強(qiáng)度最高，平均日耗水強(qiáng)度為4.61mm/d，分別比W1T1、W1T2、W1T3高47.09%、10.78%、6.47%，無底墑條件下W2T4耗水強(qiáng)度最高，平均日耗水強(qiáng)度為5.14mm/d，分別比W2T1、W2T2、W2T3高32.52%、10.81%、9.91%。耗水強(qiáng)度苗期有底墑和無底墑差異顯著，不同灌水定額處理間無顯著差異，拔節(jié)期、抽雄吐絲期和灌漿期隨灌水定額的增大而增大。

3.灌水定額對膜下滴灌玉米需水規(guī)律的影響

在膜下滴灌玉米整個(gè)生育期內(nèi)有底墑和無底墑不同灌水定額處理蒸發(fā)蒸騰量395.25～647.71mm，不同灌水定額處理間差異顯著，全生育時(shí)期內(nèi)總耗水量與灌水定額的大小有一定的關(guān)系，隨灌水定額的增加而增加。除苗期外各生育時(shí)期耗水量都隨灌水定額的增加而增加，從拔節(jié)開始，膜下滴灌玉米的耗水量逐漸變大，抽雄吐絲期雖然耗水強(qiáng)度比拔節(jié)期大16.07%～51.92%，但經(jīng)歷時(shí)間較短，耗水量比拔節(jié)期少31.39%～47.58%，灌漿期雖然日耗水強(qiáng)度較抽雄吐絲期低25.33%～34.83%，但時(shí)間比抽雄吐絲期長，耗水量比抽雄吐絲期多37.68%～76.01%。不同灌水定額處理日耗水強(qiáng)度均呈單峰變化，苗期1.35～2.11mm/d、拔節(jié)期逐漸變大3.64～7.27mm/d、抽雄吐絲期達(dá)到頂峰5.53～9.36mm/d、灌漿期略低3.23～6.82mm/d，除苗期外各生育時(shí)期均隨灌水定額的增大而增大，而謝夏鈴研究認(rèn)為膜下滴灌條件下雖然灌溉量與玉米各生育時(shí)期的耗水量有一定的影響，但并不是灌溉量越大（或越?。?，則作物的耗水強(qiáng)度就越大（或越?。?。W1T1和W2T1各生育時(shí)期耗水量和日耗水強(qiáng)度均比其他處理低，說明小灌水定額可有效節(jié)水。有底墑條件下苗期耗水模數(shù)比無底墑處理高，而其他生育時(shí)期均比無底墑低，說明增強(qiáng)玉米對底墑水的利用可有效減少灌溉水量，據(jù)此合理安排輪灌制度，可灌溉更多土地。

四、結(jié)語

不同灌水定額處理間玉米株高、葉面積和干物質(zhì)積累量均表現(xiàn)為，前期和中期有底墑各處理高于無底墑無處理，中期和后期高灌水定額處理高于低灌水定額處理。灌溉定額和全生育期耗水量隨灌水定額的增加而增加，增長速率則呈現(xiàn)遞減的趨勢。灌溉定額6000m3/hm2，灌水定額675m3/hm2處理，有底墑條件下灌溉7次，無底墑條件下灌溉8次，產(chǎn)量和水分利用效率均較高高產(chǎn)條件下有底墑平均日耗水強(qiáng)度為4.33mm/d，無底墑平均日耗水強(qiáng)度為4.67mm/d，日耗水強(qiáng)度呈單峰變化趨勢，最大值出現(xiàn)在抽雄吐絲期為6.83mm/d和8.9mm/d，除苗期外其他各生育時(shí)期耗水量和日耗水強(qiáng)度均隨灌水定額的增加而增加。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王福霞，丁林.石羊河流域制種玉米膜下滴灌種植模式研究[J].甘肅水利水電技術(shù)，2015，08：29-32.endprint