不同灌溉方式對玉米水分生產效率與產量的影響

王維國　李鐵男　楊靜

摘 要：利用2000-2012年肇州縣水利科學研究所灌溉試驗站多年的試驗數據，分析了不同灌溉方式對玉米水分生產效率和產量的影響，為制定灌水決策和灌溉制度提供參考。

關鍵詞：玉米；灌溉方式；水分生產效率；產量

中圖分類號 S513 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2014）11-31-03

Abstract：Using water conservancy science institute Zhaozhou county irrigation experimental station in 2000-2012 experimental data， analyzed the effect of different irrigation on the water production efficiency and yield of Corn，to provide reference for making decisions irrigation and irrigation system.

Key words：Corn；Irrigation methods；Water production efficiency；Yield

灌溉的最初興起，使農田的水分環境得到極大的改善，農田的作物種植結構和種植制度也隨之發生了根本性的改變[1]。現代灌溉技術的不斷進步，發展出了噴灌、微灌、灌溉施肥等新技術，使得農耕制度向集約、規模方向快速發展[2]。鑒于我國水資源與能源的短缺以及廣大農村地區的技術管理水平較低的現實，大面積發展推廣噴灌、微灌等先進的灌水技術還受到很大的限制。而今節水地面灌溉技術的發展不僅僅是節水的需要，更加是農業現代化發展的需要[3-4]。作物需水量與產量之間的關系是農田灌溉管理的重要基礎，也是確定作物的經濟灌溉定額和適宜的灌水時間，以及開展有限水量在不同區域、不同作物及不同生育期之間優化配置等工作的基礎[3]。因此，在缺水地區開展非充分灌溉條件下作物需水量與需水規律以及產量的關系研究，對各地實行節水灌溉，乃至對水利工程的規劃、設計及建成后的運行管理均具有十分現實的意義[4]。發展節水地面灌溉技術對推進現代農業及建設節約型社會有著十分重要的意義，因此在今后一段相當長的時間內，我國仍須繼續加大田間工程的建設力度，并且大力研究以及推廣節水型地面灌水技術以應對水資源短缺不斷加劇的現實，實現農業生產更高的效率和效益[5]。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況 試驗地位于肇州鎮西側的肇州縣水利科學研究所，地勢平坦，平均海拔150m，耕地面積5hm2。試驗站地處第一積溫帶，多年平均降水量為428.0mm，5～9月份降水量占全年85.5%。多年平均水面蒸發量（E601）為973.5mm，多年平均5月蒸發量最大，占全年蒸發量的20%左右。年日照總時數達2 900h，是黑龍江省日照最長地區。大于10℃有效活動積溫2 485℃。無霜期143d。土壤類型為黑鈣土。地下水埋深在10m左右。

1.2 試驗處理 試驗設3個處理，分別為：處理1為濾水種、苗期噴灌，處理2為濾水種、苗期、分枝期噴灌，處理3為充分灌溉。每處理設3個重復，每處理的形狀特征基本一致，處理1、處理2面積分別為336m2、560m2，對照26m2。試驗區旁有氣象站一處。

1.3 試驗布置與計算 試驗區每年輪種植玉米、大豆和小麥作物，需要進行需水量與耗水規律連續觀測。試驗區以坑測法為主，田測法為輔。確定作物田間需水量的基本方法是水量平衡法，在自然條件下對各處理進行土壤含水量定點測定，測定深度5～10cm，10～20cm，20～30cm，30～40cm，40～60cm，60～80cm，80～100cm。作物實際耗水量通過前后2次測定的土體含水率的差值，用水量平衡法計算確定。灌溉方式有充分灌溉、噴灌，需通過水表計量灌溉水量。

3 結論與討論

3.1 結論 由本次試驗結果表明，不同灌溉方式處理對玉米產量及其水分生產效率有著不同程度的影響。充分灌溉處理的植株由于水分的充足供應，使株高、莖粗及葉面長勢上均優于其它的灌溉處理，產量相對最高，但在充分灌溉處理過程中，有大多部分的水分不被作物利用而無效蒸騰，以犧牲水分利用效率為代價。而噴灌處理盡管絕對產量較充分灌溉處理略低，但由于其耗水量也低，水分利用效率反而高于充分灌溉處理。噴灌是借助動力設備把水噴到空中而形成水滴降落到植物和土壤上，目的是節約用水，基本上可不產生深層的滲漏和地面徑流，并且灌水比較均勻，可以增加空氣濕度，降低氣溫，能有效防止“曬花”現象的發生，有利于提高水分利用效率[6]。

3.2 討論 在玉米的前期生長階段，由于植株較小，對水分的需求量相也對較小，所以各灌溉處理的株高的長勢狀況差異并不大。但在玉米逐漸進入拔節期后，各處理的株高長勢幅度就出現明顯的增加，并且隨著植株的生長，對水分的需求越來越大，水分成為制約玉米生長的主要因素[6]。由于充分灌溉及時滿足了植株生長對水分的需求，因此該處理的玉米株高長勢增長最快[7]。而噴溉由于植株分別受到不同程度的水分脅迫，造成株高的長勢受到一定的抑制，而低于充分灌溉處理。但收獲期在不同灌溉方式下，充分灌溉的植株根干重及根冠比最小[8]。馮廣龍等（1997）研究證明，適當的水分脅迫可以增強分枝能力，延長根系活性時間，從而促進冬小麥生根的生長發育，使側根穩定生長并功能發揮，輕度水分虧缺后復水，主要促進次生根生長發育[9]。在干旱半干旱地區，適當增加深層土壤中的根量，減少表層土壤中的根分布，為理想的根系分布模式。這樣還可以有利于降低非水力根信號負面作用，以提高作物籽粒產量。這說明一定程度的干旱脅迫會刺激根系的吸收功能，更有利于同化物的分配，因此地上部分及根系的干物質累積量低于其它處理的植株[10]。

參考文獻

[1]水利部農村水利司.新中國農田水利史略[M].北京：中國水利水電出版社，1999.

[2]許平.灌溉技術的發展在我國農耕制度演進中的作用[J].河南師范大學學報，2009，37（3）.

[3]奕永慶.節水灌溉技術[J].今日科技，1998（11）：8-9.

[4]水利部農村水利司.節水灌溉[M].北京：中國農業出版社，1998.

[5]張文慧.節水地面灌溉技術的現狀及發展趨勢[J].水利科技與經濟，2009.

[6]張歲岐，周小平，慕自新，等.不同灌溉制度對玉米根系生長及水分利用效率的影響[J].農業工程學報，2009（10）.

[7]郭相平，孫景生.玉米節水灌溉技術及其研究進展[J].玉米科學，2000，8（1）：60-62.

[8]王艷，張佳寶.不同灌溉處理對玉米生長及水分利用效率的影響[J].灌溉排水學報，2008，27（5）：41-44.

[9]鄭盛華，嚴昌榮.水分脅迫對玉米苗期生理和形態特性的影響[J].生態學報，2006，26（4）.

[10]單長卷，徐新娟，王光遠，等.冬小麥幼苗根系適應土壤干旱的生理學變化[J].植物研究，2007，27（1）：55-58.

（責編：張宏民）

摘 要：利用2000-2012年肇州縣水利科學研究所灌溉試驗站多年的試驗數據，分析了不同灌溉方式對玉米水分生產效率和產量的影響，為制定灌水決策和灌溉制度提供參考。

關鍵詞：玉米；灌溉方式；水分生產效率；產量

中圖分類號 S513 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2014）11-31-03

Abstract：Using water conservancy science institute Zhaozhou county irrigation experimental station in 2000-2012 experimental data， analyzed the effect of different irrigation on the water production efficiency and yield of Corn，to provide reference for making decisions irrigation and irrigation system.

Key words：Corn；Irrigation methods；Water production efficiency；Yield

灌溉的最初興起，使農田的水分環境得到極大的改善，農田的作物種植結構和種植制度也隨之發生了根本性的改變[1]。現代灌溉技術的不斷進步，發展出了噴灌、微灌、灌溉施肥等新技術，使得農耕制度向集約、規模方向快速發展[2]。鑒于我國水資源與能源的短缺以及廣大農村地區的技術管理水平較低的現實，大面積發展推廣噴灌、微灌等先進的灌水技術還受到很大的限制。而今節水地面灌溉技術的發展不僅僅是節水的需要，更加是農業現代化發展的需要[3-4]。作物需水量與產量之間的關系是農田灌溉管理的重要基礎，也是確定作物的經濟灌溉定額和適宜的灌水時間，以及開展有限水量在不同區域、不同作物及不同生育期之間優化配置等工作的基礎[3]。因此，在缺水地區開展非充分灌溉條件下作物需水量與需水規律以及產量的關系研究，對各地實行節水灌溉，乃至對水利工程的規劃、設計及建成后的運行管理均具有十分現實的意義[4]。發展節水地面灌溉技術對推進現代農業及建設節約型社會有著十分重要的意義，因此在今后一段相當長的時間內，我國仍須繼續加大田間工程的建設力度，并且大力研究以及推廣節水型地面灌水技術以應對水資源短缺不斷加劇的現實，實現農業生產更高的效率和效益[5]。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況 試驗地位于肇州鎮西側的肇州縣水利科學研究所，地勢平坦，平均海拔150m，耕地面積5hm2。試驗站地處第一積溫帶，多年平均降水量為428.0mm，5～9月份降水量占全年85.5%。多年平均水面蒸發量（E601）為973.5mm，多年平均5月蒸發量最大，占全年蒸發量的20%左右。年日照總時數達2 900h，是黑龍江省日照最長地區。大于10℃有效活動積溫2 485℃。無霜期143d。土壤類型為黑鈣土。地下水埋深在10m左右。

1.2 試驗處理 試驗設3個處理，分別為：處理1為濾水種、苗期噴灌，處理2為濾水種、苗期、分枝期噴灌，處理3為充分灌溉。每處理設3個重復，每處理的形狀特征基本一致，處理1、處理2面積分別為336m2、560m2，對照26m2。試驗區旁有氣象站一處。

1.3 試驗布置與計算 試驗區每年輪種植玉米、大豆和小麥作物，需要進行需水量與耗水規律連續觀測。試驗區以坑測法為主，田測法為輔。確定作物田間需水量的基本方法是水量平衡法，在自然條件下對各處理進行土壤含水量定點測定，測定深度5～10cm，10～20cm，20～30cm，30～40cm，40～60cm，60～80cm，80～100cm。作物實際耗水量通過前后2次測定的土體含水率的差值，用水量平衡法計算確定。灌溉方式有充分灌溉、噴灌，需通過水表計量灌溉水量。

3 結論與討論

3.1 結論 由本次試驗結果表明，不同灌溉方式處理對玉米產量及其水分生產效率有著不同程度的影響。充分灌溉處理的植株由于水分的充足供應，使株高、莖粗及葉面長勢上均優于其它的灌溉處理，產量相對最高，但在充分灌溉處理過程中，有大多部分的水分不被作物利用而無效蒸騰，以犧牲水分利用效率為代價。而噴灌處理盡管絕對產量較充分灌溉處理略低，但由于其耗水量也低，水分利用效率反而高于充分灌溉處理。噴灌是借助動力設備把水噴到空中而形成水滴降落到植物和土壤上，目的是節約用水，基本上可不產生深層的滲漏和地面徑流，并且灌水比較均勻，可以增加空氣濕度，降低氣溫，能有效防止“曬花”現象的發生，有利于提高水分利用效率[6]。

3.2 討論 在玉米的前期生長階段，由于植株較小，對水分的需求量相也對較小，所以各灌溉處理的株高的長勢狀況差異并不大。但在玉米逐漸進入拔節期后，各處理的株高長勢幅度就出現明顯的增加，并且隨著植株的生長，對水分的需求越來越大，水分成為制約玉米生長的主要因素[6]。由于充分灌溉及時滿足了植株生長對水分的需求，因此該處理的玉米株高長勢增長最快[7]。而噴溉由于植株分別受到不同程度的水分脅迫，造成株高的長勢受到一定的抑制，而低于充分灌溉處理。但收獲期在不同灌溉方式下，充分灌溉的植株根干重及根冠比最小[8]。馮廣龍等（1997）研究證明，適當的水分脅迫可以增強分枝能力，延長根系活性時間，從而促進冬小麥生根的生長發育，使側根穩定生長并功能發揮，輕度水分虧缺后復水，主要促進次生根生長發育[9]。在干旱半干旱地區，適當增加深層土壤中的根量，減少表層土壤中的根分布，為理想的根系分布模式。這樣還可以有利于降低非水力根信號負面作用，以提高作物籽粒產量。這說明一定程度的干旱脅迫會刺激根系的吸收功能，更有利于同化物的分配，因此地上部分及根系的干物質累積量低于其它處理的植株[10]。

參考文獻

[1]水利部農村水利司.新中國農田水利史略[M].北京：中國水利水電出版社，1999.

[2]許平.灌溉技術的發展在我國農耕制度演進中的作用[J].河南師范大學學報，2009，37（3）.

[3]奕永慶.節水灌溉技術[J].今日科技，1998（11）：8-9.

[4]水利部農村水利司.節水灌溉[M].北京：中國農業出版社，1998.

[5]張文慧.節水地面灌溉技術的現狀及發展趨勢[J].水利科技與經濟，2009.

[6]張歲岐，周小平，慕自新，等.不同灌溉制度對玉米根系生長及水分利用效率的影響[J].農業工程學報，2009（10）.

[7]郭相平，孫景生.玉米節水灌溉技術及其研究進展[J].玉米科學，2000，8（1）：60-62.

[8]王艷，張佳寶.不同灌溉處理對玉米生長及水分利用效率的影響[J].灌溉排水學報，2008，27（5）：41-44.

[9]鄭盛華，嚴昌榮.水分脅迫對玉米苗期生理和形態特性的影響[J].生態學報，2006，26（4）.

[10]單長卷，徐新娟，王光遠，等.冬小麥幼苗根系適應土壤干旱的生理學變化[J].植物研究，2007，27（1）：55-58.

（責編：張宏民）

摘 要：利用2000-2012年肇州縣水利科學研究所灌溉試驗站多年的試驗數據，分析了不同灌溉方式對玉米水分生產效率和產量的影響，為制定灌水決策和灌溉制度提供參考。

關鍵詞：玉米；灌溉方式；水分生產效率；產量

中圖分類號 S513 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2014）11-31-03

Abstract：Using water conservancy science institute Zhaozhou county irrigation experimental station in 2000-2012 experimental data， analyzed the effect of different irrigation on the water production efficiency and yield of Corn，to provide reference for making decisions irrigation and irrigation system.

Key words：Corn；Irrigation methods；Water production efficiency；Yield

灌溉的最初興起，使農田的水分環境得到極大的改善，農田的作物種植結構和種植制度也隨之發生了根本性的改變[1]。現代灌溉技術的不斷進步，發展出了噴灌、微灌、灌溉施肥等新技術，使得農耕制度向集約、規模方向快速發展[2]。鑒于我國水資源與能源的短缺以及廣大農村地區的技術管理水平較低的現實，大面積發展推廣噴灌、微灌等先進的灌水技術還受到很大的限制。而今節水地面灌溉技術的發展不僅僅是節水的需要，更加是農業現代化發展的需要[3-4]。作物需水量與產量之間的關系是農田灌溉管理的重要基礎，也是確定作物的經濟灌溉定額和適宜的灌水時間，以及開展有限水量在不同區域、不同作物及不同生育期之間優化配置等工作的基礎[3]。因此，在缺水地區開展非充分灌溉條件下作物需水量與需水規律以及產量的關系研究，對各地實行節水灌溉，乃至對水利工程的規劃、設計及建成后的運行管理均具有十分現實的意義[4]。發展節水地面灌溉技術對推進現代農業及建設節約型社會有著十分重要的意義，因此在今后一段相當長的時間內，我國仍須繼續加大田間工程的建設力度，并且大力研究以及推廣節水型地面灌水技術以應對水資源短缺不斷加劇的現實，實現農業生產更高的效率和效益[5]。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況 試驗地位于肇州鎮西側的肇州縣水利科學研究所，地勢平坦，平均海拔150m，耕地面積5hm2。試驗站地處第一積溫帶，多年平均降水量為428.0mm，5～9月份降水量占全年85.5%。多年平均水面蒸發量（E601）為973.5mm，多年平均5月蒸發量最大，占全年蒸發量的20%左右。年日照總時數達2 900h，是黑龍江省日照最長地區。大于10℃有效活動積溫2 485℃。無霜期143d。土壤類型為黑鈣土。地下水埋深在10m左右。

1.2 試驗處理 試驗設3個處理，分別為：處理1為濾水種、苗期噴灌，處理2為濾水種、苗期、分枝期噴灌，處理3為充分灌溉。每處理設3個重復，每處理的形狀特征基本一致，處理1、處理2面積分別為336m2、560m2，對照26m2。試驗區旁有氣象站一處。

1.3 試驗布置與計算 試驗區每年輪種植玉米、大豆和小麥作物，需要進行需水量與耗水規律連續觀測。試驗區以坑測法為主，田測法為輔。確定作物田間需水量的基本方法是水量平衡法，在自然條件下對各處理進行土壤含水量定點測定，測定深度5～10cm，10～20cm，20～30cm，30～40cm，40～60cm，60～80cm，80～100cm。作物實際耗水量通過前后2次測定的土體含水率的差值，用水量平衡法計算確定。灌溉方式有充分灌溉、噴灌，需通過水表計量灌溉水量。

3 結論與討論

3.1 結論 由本次試驗結果表明，不同灌溉方式處理對玉米產量及其水分生產效率有著不同程度的影響。充分灌溉處理的植株由于水分的充足供應，使株高、莖粗及葉面長勢上均優于其它的灌溉處理，產量相對最高，但在充分灌溉處理過程中，有大多部分的水分不被作物利用而無效蒸騰，以犧牲水分利用效率為代價。而噴灌處理盡管絕對產量較充分灌溉處理略低，但由于其耗水量也低，水分利用效率反而高于充分灌溉處理。噴灌是借助動力設備把水噴到空中而形成水滴降落到植物和土壤上，目的是節約用水，基本上可不產生深層的滲漏和地面徑流，并且灌水比較均勻，可以增加空氣濕度，降低氣溫，能有效防止“曬花”現象的發生，有利于提高水分利用效率[6]。

3.2 討論 在玉米的前期生長階段，由于植株較小，對水分的需求量相也對較小，所以各灌溉處理的株高的長勢狀況差異并不大。但在玉米逐漸進入拔節期后，各處理的株高長勢幅度就出現明顯的增加，并且隨著植株的生長，對水分的需求越來越大，水分成為制約玉米生長的主要因素[6]。由于充分灌溉及時滿足了植株生長對水分的需求，因此該處理的玉米株高長勢增長最快[7]。而噴溉由于植株分別受到不同程度的水分脅迫，造成株高的長勢受到一定的抑制，而低于充分灌溉處理。但收獲期在不同灌溉方式下，充分灌溉的植株根干重及根冠比最小[8]。馮廣龍等（1997）研究證明，適當的水分脅迫可以增強分枝能力，延長根系活性時間，從而促進冬小麥生根的生長發育，使側根穩定生長并功能發揮，輕度水分虧缺后復水，主要促進次生根生長發育[9]。在干旱半干旱地區，適當增加深層土壤中的根量，減少表層土壤中的根分布，為理想的根系分布模式。這樣還可以有利于降低非水力根信號負面作用，以提高作物籽粒產量。這說明一定程度的干旱脅迫會刺激根系的吸收功能，更有利于同化物的分配，因此地上部分及根系的干物質累積量低于其它處理的植株[10]。

參考文獻

[1]水利部農村水利司.新中國農田水利史略[M].北京：中國水利水電出版社，1999.

[2]許平.灌溉技術的發展在我國農耕制度演進中的作用[J].河南師范大學學報，2009，37（3）.

[3]奕永慶.節水灌溉技術[J].今日科技，1998（11）：8-9.

[4]水利部農村水利司.節水灌溉[M].北京：中國農業出版社，1998.

[5]張文慧.節水地面灌溉技術的現狀及發展趨勢[J].水利科技與經濟，2009.

[6]張歲岐，周小平，慕自新，等.不同灌溉制度對玉米根系生長及水分利用效率的影響[J].農業工程學報，2009（10）.

[7]郭相平，孫景生.玉米節水灌溉技術及其研究進展[J].玉米科學，2000，8（1）：60-62.

[8]王艷，張佳寶.不同灌溉處理對玉米生長及水分利用效率的影響[J].灌溉排水學報，2008，27（5）：41-44.

[9]鄭盛華，嚴昌榮.水分脅迫對玉米苗期生理和形態特性的影響[J].生態學報，2006，26（4）.

[10]單長卷，徐新娟，王光遠，等.冬小麥幼苗根系適應土壤干旱的生理學變化[J].植物研究，2007，27（1）：55-58.

（責編：張宏民）