小流量與大流量滴灌帶對大豆生長及產量的影響

成華偉，周 君，陳 砣，銀永安，周 鑫，王 靜

（新疆天業農業研究所，新疆 石河子 832000）

小流量與大流量滴灌帶對大豆生長及產量的影響

成華偉，周 君*，陳 砣，銀永安，周 鑫，王 靜

（新疆天業農業研究所，新疆 石河子 832000）

本研究在一膜一管四行大豆膜下滴灌的栽培模式下采用小管徑小流量?12-1.6 L/h滴灌帶與常規大管徑大流量?16-2.8 L/h滴灌帶對膜下滴灌大豆進行了4個主要性狀指標的綜合分析和評價。結果表明，?16-2.8 L/h滴灌帶在干物質積累、葉面積指數、群體光合勢、產量等方面均高于?12-1.6 L/h滴灌帶。

大豆；滴灌帶；流量；產量

新疆水資源嚴重緊缺，而農業灌溉用水占總用水量的90%以上，灌溉水的利用率不到40%，因此節水的潛力非常大。目前，滴灌技術已成為新疆農作物高產栽培的一項不可缺少的重要措施。該技術在棉花、玉米、小麥等作物上的運用已取得了顯著成效，且已趨于成熟。但是，此項技術在大豆種植上的大面積推廣應用國內鮮見報道。分析其原因，主要的瓶頸在于滴灌技術與大豆生長發育過程中生理特性的協調與吻合。為了實現大豆種植的節水與高產栽培，本研究在一膜一管四行大豆膜下滴灌的栽培模式下，通過對兩個不同管徑和流量的滴灌帶進行灌溉試驗，以期為膜下滴灌大豆的高產、穩產栽培灌溉提供一定參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料：新大豆1號，由新疆農墾科學院選育，亞有限結莢習性，植株分枝少，抗倒伏，中熟品種。

1.2 試驗方法

試驗于2011年在新疆石河子天業農業研究所試驗示范基地（45°19′N，86°03′E，海拔 442.9 m）進行。年≥10℃的活動積溫為3 478.1℃，無霜期160～170 d，年降水量125.0～200.0 mm，年蒸發量1 000～1 500 mm。全年日照時數為2 736 h，日照百分率為62.3%。

供試地塊前茬種植滴灌水稻，土壤條件為沙質壤土，耕作層土壤鹽分含量為0.3%、有機質含量為4.1%、全氮含量為68.9 mg/kg、有效磷含量為375 mg/kg、速效鉀含量為108 mg/kg。大豆種植采用膜下滴灌、干播濕出，整個生育期共灌水12次，灌水總量為280 m3/667m2，其他田間管理同大田。

試驗設計：采用小區試驗，2個處理，3次重復，機械鋪膜播種覆土一次完成，試驗地面積為4 hm2。試驗處理見表1。

表1 不同管徑流量滴灌帶田間布置方式

1.3 測定項目與方法

采用生長分析法[1]，從出苗后40 d對植株進行取樣，每14 d取樣一次，全生育期內共取樣7次，每次連續取6株作為樣株，對株高、莢數進行測量，將植株分成根、葉、莖、莢四部分。利用葉面積儀（AAM-7型）對葉片進行測定，將樣株的根、莖、葉、莢分離整理后，在80℃烘箱內經48 h烘干，分別稱重。利用以上測得結果計算作物的干物質積累量、葉面積系數(LAI)、光合勢。

2 結果與分析

2.1 小管徑小流量與大管徑大流量滴灌帶處理對大豆干物質積累的影響

干物質是光合作用的產物，而在作物生物學產量中，90%～95%的物質來自光合作用的產物，因此干物質積累是大豆產量形成的基礎[2,3]。圖1顯示了?12-1.6 L/h和?16-2.8 L/h滴灌流量處理對大豆干物質的積累動態。從圖中可以看出，兩處理在大豆出苗后54 d之前干物質積累相差不大。隨著大豆營養生長和生殖生長的并進，葉片數量快速增加，葉面積急劇擴大，大豆植株干物質積累呈現出?16-2.8 L/h滴灌流量處理顯著高于?12-1.6 L/h處理。

本試驗在出苗后40 d測得?12-1.6 L/h和?16-2.8 L/h兩處理的干物質積累量分別為19.3 g/m2和22.7 g/m2，到出苗后約110 d時（鼓粒期）兩處理均達最大值，分別為196.9 g/m2和240.4 g/m2，此后迅速減少。因此可以看出，?16-2.8 L/h處理的大豆干物質積累顯著高于?12-1.6 L/h處理，有利于大豆產量的形成。

2.2 小流量與大流量滴灌帶處理對大豆葉面積指數的影響

大豆綠色葉片是光合作用的重要器官，葉面積的大小是影響產量的主要生理指標，是衡量群體結構是否合理的標志[4-6]。圖2顯示的是?12-1.6 L/h與?16-2.8 L/h滴灌帶處理對大豆葉面積指數的影響，從圖中可以看出，?12-1.6 L/h與?16-2.8 L/h滴灌流量處理的大豆葉面積指數的動態大致都呈單峰曲線。兩處理葉面積指數在前期都穩步增大，大約在出苗后82 d左右（結莢期）出現高峰，而后，隨著底部葉片變黃或脫落又呈下降趨勢。測定數據表明，在出苗后82 d，?12-1.6 L/h和?16-2.8 L/h兩處理的最大葉面積指數分別為5.7和6.4，差異顯著。隨后?16-2.8 L/h在結莢—鼓粒后期維持了較高水平，這一時期是產量形成的關鍵時期，保持較高的葉面積指數對于增加干物質積累量、獲得高產尤為重要[5]。因此大管徑大流量滴灌帶更能為大豆的生長提供穩定的土壤濕度，有利于保持持續較高的葉面積指數。

2.3 小流量與大流量滴灌帶處理對大豆群體光合勢的變化動態

光合勢即葉面積持續時間，是表示群體光合性能的重要參數，光合勢與大豆生物產量和經濟產量呈顯著正相關[7-9]。圖3為光合勢變化動態圖。出苗后第40 d，?12-1.6 L/h和?16-2.8L/h的光合勢分別為42 166.9 m2·d和50 326.6 m2·d。隨著生育進程的推進，兩處理光合勢逐漸增加，到出苗后約82 d時（鼓粒期）達最大值，分別為118 522.8 m2·d和137 897.3 m2·d。可以看出，在整個生育期內?16-2.8 L/h的光合勢均大于?12-1.6 L/h，而后?16-2.8 L/h的光合勢保持了較高的水平，其影響在大豆的不同生育時期有著顯著的差別。光合勢高，即葉面積持續時間長，是獲得高生物產量和籽粒產量的前提。

2.4 小管徑小流量與大管徑大流量滴灌帶處理對大豆產量構成因素及產量的影響

將小管徑小流量與大管徑大流量滴灌帶處理的大豆植株的產量性狀和產量構成因素列于表2。從表2可以看出，?16-2.8 L/h處理的有效莢數、單株粒數和單株粒重分別為37.8、103.4和19.1，均高于?12-1.6L/h的31.5、90.6和16.3，百粒重沒有顯著差異。

?12-1.6 L/h和?16-2.8 L/h處理的大豆產量分別為4 240 kg/hm2和4 973 kg/hm2，?16-2.8 L/h處理的產量高出?12-1.6 L/h處理533 kg/hm2，因此結合兩者的投入成本，以?16-2.8 L/h滴灌帶種植大豆較好。

3 結論

在一膜一管四行大豆的膜下滴灌栽培模式下，采用大管徑大流量的滴灌帶灌水模式，大豆生長過程中干物質積累、葉面積指數、光合勢、大豆有效莢數、單株粒數、單株粒重和最終收獲產量均顯著高于小管徑小流量的滴灌帶灌水模式的大豆。

表2 小管徑小流量與大管徑大流量滴灌帶處理的產量構成因子及產量

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［3］李遠明,劉麗君,祖偉,等.不同基因型大豆品種干物質積累與產量形成的關系[J].東北農業大學學報,1999,30(4):13-17.

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［5］劉麗君,祖偉,張瑞忠.大豆窄行平播密植條件下的干物質積累規律[J].東北農業大學學報,2000,31(1):26-31.

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Effect of low flow and large flow drip tape on soybean growth and yield

Cheng Huawei,Zhou Jun,Chen Tuo,Yin Yongan,Zhou Xin,Wang Jing
(Xinjiang Tianye Agricultural Research Institute,Xinjiang Shihezi 832000)

The four main physiology traits of soybean had been analyzed and evaluated comprehensivly under the cultivation pattern of one film and one pipe with four line by using small aperture drip tape(?12-1.6 L/h)and large aperture drip tape(?16-2.8 L/h).The results showed that plant dry material accu?mulation,leaf area index(LAI),population photosynthetic potential and soybean yield of large aperture drip tape(?16-2.8 L/h)were all higher than that of small aperture drip tape(?12-1.6 L/h)。

Soybean;Drip tape;Flux;Yield

S275.6

B

1674-3547(2012)01-0025-03

2011-11-04；修回日期：2011-12-10

成華偉，男，助理農藝師，從事膜下滴灌大豆超高產研究。E-mail：106497933@qq.com

周君，女，新疆天業（集團）有限公司，助理農藝師，主要從事大豆膜下滴灌高產栽培研究