不同節(jié)水灌溉方式對(duì)小麥產(chǎn)量及水分利用效率的影響

尚宏翔

（寶雞市馮家山水庫管理局電站管理處，陜西 寶雞 721405）

我國淡水資源占世界總量的8%，人均水資源占有量低于世界水平的25%，面臨的水資源短缺形勢(shì)更加嚴(yán)峻。再者，我國作為一個(gè)農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)更是我國國民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，用于農(nóng)業(yè)灌溉的水資源已超過了70%，然而農(nóng)業(yè)用水中依然存在水資源浪費(fèi)的現(xiàn)象[1]。為進(jìn)一步提高水資源利用效率，我國也加大了農(nóng)業(yè)節(jié)水推廣和發(fā)展力度，以希望通過節(jié)水灌溉方式，在促進(jìn)農(nóng)作物產(chǎn)量增加的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高水資源的利用效率?；诖耍煌?jié)水灌溉方式對(duì)小麥產(chǎn)量及其水分利用效率的影響進(jìn)行分析和探討是很有必要的。

1 試驗(yàn)區(qū)概況

本次試驗(yàn)在節(jié)水農(nóng)業(yè)示范基地展開，該區(qū)域的基本情況如下：地區(qū)海拔在58 m～62 m之間，屬于溫帶半干旱氣候，降水集中在6月～9月份之間，年降水量為650.7 mm，地表徑流的豐枯比較明顯，旱澇災(zāi)害頻繁，尤其是旱災(zāi)。同時(shí)，試驗(yàn)區(qū)土壤肥力較均勻，地勢(shì)較為平坦，種植方式體現(xiàn)為玉米、小麥輪作。

2 試驗(yàn)材料與設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用黃淮平原地區(qū)廣泛種植的矮抗58小麥種植品種，通過滴灌、噴灌、微噴灌、小白龍四種節(jié)水灌溉方式進(jìn)行試驗(yàn)，并分別以DG、PG、WP和XBL表示，對(duì)每一種灌溉方式每次噴灌的水量分別設(shè)置為45 mm、90 mm和135 mm三個(gè)水平，在下文中運(yùn)用阿拉伯?dāng)?shù)字1、2、3進(jìn)行表示，并分別在小麥拔節(jié)期和灌漿期前期進(jìn)行灌溉[2]。

3 不同節(jié)水灌溉方式下小麥產(chǎn)量及其水分利用效率影響分析

3.1 不同節(jié)水灌溉方式下小麥的群體動(dòng)態(tài)變化情況

在不同節(jié)水灌溉方式下，小麥的群體動(dòng)態(tài)變化呈現(xiàn)出先升高后下降的趨勢(shì)，尤其是在小麥的拔節(jié)期，群體數(shù)量升至最高。同時(shí)，小麥在基本苗期群體數(shù)基本上呈現(xiàn)出一致性，然后隨著越冬期向返青期和拔節(jié)期過渡，群體數(shù)之間存在差異也愈發(fā)明顯；其中在越冬期微噴灌群體數(shù)最高、返青期以后滴灌群體數(shù)量最高，然后依次是微噴灌、噴灌和小白龍。

針對(duì)小麥拔節(jié)期和灌漿期采用相同灌水方式與小白龍相比，除噴灌-3群體數(shù)量呈現(xiàn)出下降趨勢(shì)外，其他的處理方式均呈現(xiàn)出增加趨勢(shì)。側(cè)面也反映出采用滴灌方式取得的效果最好，并且在小麥灌漿期采用滴灌、噴灌和微噴灌節(jié)水方式群體數(shù)在90 mm的時(shí)候最高，小白龍群體數(shù)則在135 mm時(shí)候達(dá)到最高[3]，見圖1。

圖1 不同節(jié)水灌溉方式下小麥的群體動(dòng)態(tài)變化

3.2 不同節(jié)水灌溉方式下小麥不同生育時(shí)期土壤儲(chǔ)水量的變化情況

隨著小麥生育期的不斷推進(jìn)，土壤儲(chǔ)水量呈現(xiàn)出逐漸下降的趨勢(shì)。在越冬期、返青期和拔節(jié)期，小麥土壤儲(chǔ)水量與抽穗期、灌漿期和成熟期相比，均呈現(xiàn)出較穩(wěn)定的狀態(tài)。然而，小麥灌水后，土壤儲(chǔ)水量逐漸出現(xiàn)差異，在小麥抽穗期，滴灌和微噴灌方式下的土壤儲(chǔ)水量明顯高于小白龍；小麥灌漿期間噴灌儲(chǔ)水量達(dá)到最高，微噴灌最低；小麥的成熟期，滴灌方式下土壤儲(chǔ)水量最高，小白龍最低。如圖2所示，對(duì)小麥采取相同的節(jié)水灌溉方式進(jìn)行不同灌水處理，其中土壤儲(chǔ)水量所體現(xiàn)出的差異不夠明顯，并且隨著灌水量的不斷增加，土壤儲(chǔ)水量并沒有得到提升，從側(cè)面也反映出滴灌、噴灌和微噴灌節(jié)水方式與小白龍相比，更能夠促進(jìn)土壤儲(chǔ)水。

圖2 不同節(jié)水灌溉方式下小麥不同生育時(shí)期土壤儲(chǔ)水量的變化情況

3.3 不同節(jié)水灌溉方式下小麥不同生育階段耗水量的變化情況

在小麥返青至拔節(jié)階段，采用不同節(jié)水灌溉方式耗水量最少，而在小麥抽穗至灌漿階段采用噴灌和微噴灌節(jié)水方式耗水量最高。結(jié)合小麥生育階段總耗水量看，采用滴灌節(jié)水灌溉方式的總耗水量最少，采用微噴灌和噴灌節(jié)水灌溉方式較少，尤其在灌水量為90 mm以下時(shí)，小麥耗水量明顯減少[4]。因此，采取滴灌和微噴灌節(jié)水灌溉方式更有利于小麥生長發(fā)育，能夠顯著提高水資源利用效率，減少不必要的蒸發(fā)和浪費(fèi)。

圖3 不同節(jié)水灌溉方式下小麥不同生育階段耗水量的變化情況

3.4 不同節(jié)水灌溉方式對(duì)小麥生長、產(chǎn)量和水分利用效率的影響

以滴灌和微噴灌為例，采用這兩種節(jié)水灌溉方式對(duì)小麥生長、產(chǎn)量和水分利用效率的實(shí)際情況進(jìn)行分析，見表1。采用滴灌節(jié)水灌溉方式，隨著灌水量的不斷增加，小麥穗長、穗粒數(shù)和產(chǎn)量也呈現(xiàn)出持續(xù)增長的趨勢(shì)。采用微噴灌節(jié)水灌溉方式，在灌水量為135 mm時(shí)，小麥千粒重達(dá)到最高；相同節(jié)水灌溉方式下，小麥千粒重隨著灌水量不斷增加呈現(xiàn)增長趨勢(shì)[5]。

采用不同節(jié)水灌溉方式下，小麥的產(chǎn)量會(huì)隨著灌水量的不斷增加而上升，而水分利用效率則呈現(xiàn)出不斷下降的趨勢(shì)；在相同的灌水條件下，小麥的產(chǎn)量和水分利用效率在采取滴灌和微噴灌節(jié)水灌溉方式均達(dá)到最高，噴灌和小白龍次之。滴灌方式下，灌水量在135 mm的時(shí)候，小麥產(chǎn)量達(dá)到最高；采用滴灌方式，灌水量為45 mm時(shí)，水分利用效率達(dá)到最高[5-6]。

表1 滴灌和微噴灌方式對(duì)小麥生長、產(chǎn)量和水分利用效率的影響

4 結(jié)論

1）拔節(jié)期和灌漿期作為小麥生長發(fā)育的兩個(gè)重要階段，也是小麥群體數(shù)和籽粒充實(shí)度的關(guān)鍵時(shí)期，及時(shí)給小麥補(bǔ)充水分和提高土壤儲(chǔ)水能力至關(guān)重要。據(jù)相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)冬小麥提供水分主要是在0 cm～130 cm土層，隨著灌水量的持續(xù)增長，小麥生長發(fā)育階段的總耗水量也在不斷的增長，但會(huì)導(dǎo)致水分利用效率的下降，減少降水和土壤供水比例，加大灌溉水量比例。研究中發(fā)現(xiàn)在對(duì)小麥灌水后，小麥不同生育階段土壤儲(chǔ)水量與耗水量之間呈現(xiàn)出較大的差異；在小麥?zhǔn)斋@期，土壤儲(chǔ)水量表現(xiàn)為滴灌和微噴灌方式最佳，并且采用這兩種節(jié)水灌溉方式，小麥總耗水量較少，也反映出在小麥生育期間采用滴灌和微噴灌節(jié)水灌溉方式能夠減少水分蒸發(fā)和提高水資源利用效率[7]。

2）小麥產(chǎn)量和灌水量之間呈現(xiàn)出拋物線的關(guān)系，隨著灌水量的不斷增加，小麥的產(chǎn)量呈現(xiàn)出先上升后下降或者是保持穩(wěn)定的趨勢(shì)。在本次試驗(yàn)中，小麥的產(chǎn)量隨著灌水量的增加而提升，當(dāng)灌水量在90 mm區(qū)間時(shí)，小麥的產(chǎn)量趨向于穩(wěn)定狀態(tài)，而水分的利用效率則隨著灌水量的增加呈不斷下降趨勢(shì)；在灌水量為45 mm時(shí)，水分利用效率達(dá)到最高。采用不同節(jié)水灌溉方式進(jìn)行相同處理時(shí)，滴灌和微噴灌的方式可以取得較好的水分利用效率，而小麥的產(chǎn)量在滴灌節(jié)水灌溉方式下灌水量居于135 mm的時(shí)候達(dá)到最高，水分利用效率則是在采取滴灌節(jié)水灌溉方式下灌水量居于45 mm的時(shí)候達(dá)到最佳[8]。

3）采用不同節(jié)水灌溉方式下，小麥的穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重也會(huì)有所差別，尤其是在采取小白龍灌溉方式下，小麥的穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重情況最差。在采用滴灌節(jié)水方式下，小麥的群體數(shù)和穗粒數(shù)達(dá)到最佳，并且在微噴灌方式下小麥的千粒重明顯高于其他處理方式。研究發(fā)現(xiàn)，由于受到地域條件影響，采用不同節(jié)水灌溉方式，小麥穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重所體現(xiàn)出來的差異較大，而在滴灌方式下小麥的穗長及其穗粒數(shù)達(dá)到最佳，小麥的千粒重則會(huì)受灌水量不斷增加而降低[8]。

綜上，小麥生育期間耗水量會(huì)隨著灌水量的不斷增加而增加，水分利用效率則會(huì)隨著灌水量的不斷增加而下降。在所有節(jié)水灌溉方式中，小白龍節(jié)水方式取得的效果最差，而滴灌和微噴灌節(jié)水方式可以起到很好的增產(chǎn)效果，并且在采取相同節(jié)水灌溉方式下，灌水量在135 mm時(shí)，小麥的產(chǎn)量達(dá)到最高，灌水量在45 mm時(shí)，水分利用效率達(dá)到最高。