限量灌溉下不同密度對冬小麥產量和水分利用效率的影響

摘要：以高產冬小麥品種濟麥22為供試材料，在底墑充足情況下小麥全生育期僅灌一次拔節水；設置不同密度處理，研究限量灌溉對不同群體冬小麥產量和水分利用效率的影響。結果表明：在一定密度范圍內，群體密度增加，群體指標增大；基本苗300萬／hm²處理的籽粒產量、水分利用率最高，分別為7854.6kg／hm²和21.2kg／(hm²·mm)。

關鍵詞：限量灌溉；冬小麥；密度；產量；水分利用效率

中圖分類號：S512.1⁺10.1 文獻標識號：A 文章編號：1001-4942(2010)07-0051-02

冬小麥全生育期需水400～600mm，菏澤市小麥全生育期平均降水為196mm，不能滿足小麥生長所需水分，需要補充灌溉來保證小麥的高產穩產。傳統栽培方式小麥全生育期需灌水4～5次，灌水量大，水資源浪費嚴重。一些學者對冬小麥節水栽培研究結果表明，適量灌水不僅可以降低麥田耗水量，而且可以促進碳水化合物向籽粒運轉，提高小麥產量和水分利用效率。但限量灌溉畢竟是一種限制性措施，對小麥的生長發育必然造成不利影響，只有采取適宜的栽培措施來調節和補償，才能確保提高小麥產量。本試驗以冬小麥濟麥22為試驗材料，探討限量灌溉條件下獲得高產和高水分利用效率的小麥群體。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與設計

試驗于2008～2009年度在菏澤市農科院試驗地進行。菏澤年平均氣溫13.9℃，平均降水量615mm，2008～2009年度小麥生育期間降水量201mm。供試土壤為粘壤土，土壤有機質、堿解氮、速效磷、速效鉀含量分別為11.0g／kg、75.9mg／kg、22.2mg／kg、75.2mg／kg。供試品種為濟麥22，播種前澆底墑水750 m^.／hm²，灌水量用水表計量。灌拔節水750m²／hm³。分別設置公頃基本苗150萬(W1)、225萬(W2)、300萬(W3)、375萬(W4)共4個處理，隨機區組排列，重復3次，共12個小區，小區面積30m²(3 m×10 m)。2008年10月19日播種，2009年6月6日收獲。

1.2 項目測定與計算方法

1.2.1 土壤水分含量測定 用土鉆取0～200cm土層的土壤，每20cm為一層土樣，稱鮮重，110℃下烘干至恒重，稱干重，計算土壤質量含水率。土壤質量含水率(％)=土壤水質量／干土質量×100

1.2.2 農田耗水量的計算 采用土壤質量含水率計算作物耗水量，作物總耗水量ET=P+I+ASWS－R－D，式中P為小麥生長季的降雨量，I為灌溉量，ASWS為播種時土壤貯水量與收獲時土壤貯水量之差，R為地表徑流量，D為耕層土壤水的滲漏量。在試驗區土壤及降水條件下，R和D可忽略不計。因此，作物耗水量實際計算公式為：ET=P+I+ASWS

1.2.3 水分利用效率的計算 公式為：WUE=Y／ET，式中WUE為水分利用效率，Y為籽粒產量，ET為耗水量。

1.2.4 籽粒產量測定 成熟期全區收獲，籽粒曬干(含水量為12％)后計產，折算出公頃產量。

2 結果與分析

2.1 不同種植密度對群體和個體的影響

由表1可知：隨著密度增大，單株莖數、單莖綠葉數逐漸減少，表現為W1>W2>W3>W4；株高、單位面積初生根條數逐漸增大，W3處理最大，密度再增加，則變小。群體密度增加導致個體生長發育減弱。葉面積系數隨密度增加逐漸增大，有利于光合產物的形成，但葉面積系數過大易造成田間郁蔽，通風透光不良，反而影響光合產物的形成，最終造成產量下降。單位面積初生根數目增多，有利于小麥對土壤深層水分的吸收，這是產量形成期大群體小麥能保證充足水分供應的重要原因之一。

2.2 不同密度處理對產量及產量構成因素的影響

由表2可知，在節水條件下，冬小麥不同密度處理的產量及產量構成因素存在明顯差異，隨著密度增大，有效小穗數、穗粒數、千粒重逐漸減少；不孕小穗數逐漸增多；公頃穗數逐漸增加，W3最多，密度再增加，則變小，表現為W3>W2>W4>W1。

從產量性狀分析，群體增大，植株間對光照資源的競爭加劇，植株表現出增高趨勢，而有效小穗數下降，不孕小穗數明顯增多，這是導致穗粒數減少的直接原因。產量隨密度的增加而增加，W3最高，再增加密度，產量減少，實際產量為W3>W2>W4>W1。

2.3 不同密度處理對小麥水分利用效率的影響

由表3可知，密度增大，小麥整個生育期的總耗水量有所增加；產量與水分利用效率均以W3處理最高，水分利用效率為W3>W2>W1>W4。可見，在目前節水高產栽培基礎上公頃基本苗300萬是適宜的種植密度，實現了高產和高水分利用率的統一。

3 結論與討論

Turner(1989)提出了“有限水分虧缺并不總是降低產量，早期適度水分虧缺在某些作物上有利于增產”的論點。小麥栽培研究已證明，在一定條件下，有限水分虧缺不會對最終經濟產量造成影響，但卻能顯著提高水分利用效率。節水灌溉條件下，塑造大群體、小個體、上層葉片小、抗倒伏的高光效株型，能提高冬小麥產量和水分利用效率。這與本研究結果一致。本試驗結果表明，底墑充足條件下，只灌一次拔節水，300萬／hm²基本苗處理產量和水分利用效率最高，分別為7854.6kg／hm²和21.2kg／(hm²·mm)。

本試驗以濟麥22為供試品種，并在本年度降水、播期條件下進行。不同品種獲得高產所需密度不同，適于不同類型品種的密度有待進一步研究。