夏玉米后期灌溉對玉米產(chǎn)量及冬小麥播前底墑的影響

侯大山 李月華 李娟茹

摘要 [目的]研究冀中南地區(qū)小麥-玉米周年種植節(jié)水生產(chǎn)新途徑。[方法]試驗設玉米灌漿后期不澆水，在小麥播前10、20 d澆水3個處理，不澆水處理為對照，研究“一水兩用”技術(shù)對玉米產(chǎn)量及小麥播前耕層墑情及0～200 cm土層儲水效果的影響。[結(jié)果]與對照相比，小麥播前10、20 d澆水對玉米穗粒數(shù)影響不大，但能明顯提高千粒重和產(chǎn)量，增產(chǎn)率分別達5.9%和8.4%；耕層含水量分別平均增加11.0%、6.4%；0～200 cm土壤儲水量分別增加771.0、663.5 m3/hm2。小麥播前20 d澆水對夏玉米增產(chǎn)效果較好，而小麥播前10 d澆水對提高土壤墑情及增加0～200 cm土壤儲水量效果較好，從節(jié)約水資源，促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展角度考慮，采用小麥播前10 d澆水技術(shù)意義更大。[結(jié)論]該研究可為夏玉米灌溉提供參考。

關(guān)鍵詞 夏玉米；冬小麥；灌溉；產(chǎn)量；底墑

中圖分類號 S507.1 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2017）28-0036-03

Abstract [Objective] In order to study new ways of producing watersaving production of wheatcorn in the central and southern Hebei Province.[Method] Experiment with corn grouting without water， water on 10 and 20 days before wheat sowing， no water treatment was control. The effects “dual purpose water once”of technology on maize yield and soil moisture content of soil layer and water storage 0-200 cm of soil layer were studied. [Result] Compared with the control， the effect of watering on corn grain number on the first 10 days and 20 days was not significant， but it can obviously raise the grain weight and yield，yield increased by 5.9% and 8.4% respectively .The water content of the cultivated layer increased by an average of 11.0%，6.4% respectively， soil storage increased by 771.0 m3/hm2 and 663.5 m3/hm2. The effect of watering before sowing 10 day on summer maize was better than that of 20 days before sowing. On the first 10 days of wheat planting， the soil moisture content and soil moisture content was increased in 0-200cm. However， from the perspective of sustainable development of agriculture， it was better to water the water on the first 10 days of wheat planting.[Conclusion]The research can provide reference for irrigation of summer maize.

Key words Summer maize；Winter wheat；Irrigation；Yield；Soil moisture

河北省所屬華北平原是我國重要的糧食產(chǎn)區(qū)[1]，其糧食生產(chǎn)直接關(guān)乎國家糧食安全[2]，但該區(qū)域地下水超采嚴重[3]，水資源緊缺問題已成為限制當?shù)剞r(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要障礙因素[4-5]。研究表明，當?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水占總用水量的70%[6-7]，因此，只有大力發(fā)展農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)才是解決糧食生產(chǎn)與水資源緊缺矛盾、最終實現(xiàn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的必由之路；其中，農(nóng)業(yè)用水量的主體在小麥[6]，所以減少小麥用水的不必要消耗是發(fā)展農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)的關(guān)鍵。當?shù)匦←湻N植習慣：一是造墑播種，晾墑數(shù)日播種，造成灌溉水大量無效散失，而且浪費了寶貴的光熱資源，減少了玉米晚收增產(chǎn)的潛力。二是搶墑播種后補澆出苗水，造成地表板結(jié)，對出苗不利，并難以實現(xiàn)小麥苗期旱脅迫栽培[8-9]。充足的底墑是冬小麥豐產(chǎn)的重要基礎(chǔ)[10]，而在夏玉米灌漿后期進行澆水，既可以使夏玉米晚收增產(chǎn)，又能保證小麥足墑播種，實現(xiàn)“一水兩用”，達到“一水高效”。以玉米生育后期不澆水為對照，研究夏玉米灌漿后期不同時間澆水對玉米產(chǎn)量和小麥播種前土壤墑情的影響，以期為小麥-玉米一體化節(jié)水栽培、減少地下水資源消耗提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況 試驗于2015、2016年的6—10月在冀中南涿州市、辛集市、隆堯縣3個河北省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項目山前平原區(qū)小麥試驗站進行。各試驗站的試驗面積、土壤條件見表1，所有試驗地均連續(xù)種植小麥-玉米3周年以上，玉米秸稈粉碎還田，小麥秸稈覆蓋還田，玉米為貼茬機播。

1.2 試驗方法 試驗玉米灌漿后期澆水技術(shù)設置灌漿后期不澆水（CK）、小麥播前10 d澆水（W1）、小麥播前20 d澆水（W2），澆水量450 m3/hm2（45 mm），3次重復。玉米生育期的管理同當?shù)卮筇锍Ｒ?guī)（表2）。

1.3 測量與統(tǒng)計 玉米收獲期，測定玉米的產(chǎn)量構(gòu)成性狀與產(chǎn)量。采取5點取樣法，統(tǒng)計每個樣點25 m雙行的穗數(shù)，折算成單位面積穗數(shù)。每取樣點1行不間斷連續(xù)收獲50穗，室內(nèi)考種，測定穗粒數(shù)和千粒重，計算理論產(chǎn)量。

2 結(jié)果與分析

2.1 生育后期澆水對夏玉米產(chǎn)量構(gòu)成因素及產(chǎn)量的影響

2.1.1 對穗數(shù)的影響。

因各處理播種密度與后期管理完全一樣，收獲期穗數(shù)基本相同。

2.1.2 對穗粒數(shù)的影響。

各處理穗粒數(shù)間無差異（表3），澆水處理的指標值均大于CK。試驗表明，“一水兩用”技術(shù)有增加穗粒數(shù)作用，但增加穗粒數(shù)的作用并不明顯。其中，W1、W2處理分別較CK平均提高7.0和9.5粒/穗，平均增幅為1.4%和2.0%，；W2比W1平均增加2.5粒/穗，平均增幅0.5%。

2.1.3 對千粒重的影響。

除辛集、隆堯試驗站W(wǎng)1處理與CK無顯著差異；其他各試驗站各澆水處理，其千粒重與CK均存在極顯著差異（表3）。試驗表明，“一水兩用”技術(shù)可以明顯提高千粒重。從不同處理的平均千粒重看，W1、W2分別較CK提高了14.5、20.6 g，增幅分別為4.5%和6.4%；W2處理較W1處理提高了6.1 g，增幅為1.8%。

2.1.4 對理論產(chǎn)量的影響。

各試驗站W(wǎng)2理論產(chǎn)量均顯著高于CK，涿州試驗站W(wǎng)1理論產(chǎn)量與CK存在極顯著差異外，其他各試驗站W(wǎng)1理論產(chǎn)量與CK無顯著差異（表3）。試驗表明，夏玉米灌漿后期澆水可以明顯提高玉米產(chǎn)量。從不同處理的平均產(chǎn)量看，W1、W2處理分別較CK提高了463.0、663.5 kg/hm2，增幅分別為5.9%和8.4%；W2處理較W1處理提高了200.5 kg/hm2，增幅為2.4%。

2.2 夏玉米生育后期灌水對冬小麥播前0～20 cm耕層墑情和0～200 cm土層儲水量的影響

2.2.1 對耕層墑情的影響。

同一試驗站，夏玉米灌漿后期澆水技術(shù)處理的耕層含水量均大于其CK，其中， 3個試驗站的W1與其CK差異均達到了顯著水平；除涿州試驗站數(shù)據(jù)外，其他兩試驗站的指標值均表現(xiàn)為W1>W2，W1、W2無差異。表明“一水兩用”技術(shù)可以提高0～20 cm耕層含水量，改善墑情，小麥播前10 d澆水效果較好。從不同處理的耕層含水量平均值看，W1、W2分別較CK提高了11.0%和6.4%； W1比W2提高了4.0%（表4）。

2.2.2 對0～200 cm土層儲水量的影響。

同一試驗站，夏玉米灌漿后期澆水技術(shù)處理的0～200 cm土層儲水量均大于CK（表4），各試驗站各澆水處理均與CK達到極顯著差異；其中，涿州W1與W2有極顯著差異，其他試驗站W(wǎng)1與W2無差異。表明“一水兩用”技術(shù)可以提高0～200 cm土層儲水量，播前10 d澆水效果較好。從不同處理的0～200 cm土層儲水量平均值看，W1與W2分別較CK提高了771.0、663.5 m3/hm2，W1處理較W2處理提高了107.5 m3/hm2。

3 結(jié)論與討論

夏玉米灌漿后期灌水技術(shù)對玉米構(gòu)成因素研究顯示，與CK對比，W1、W2穗粒數(shù)與CK無差異，增幅有限，其各處理穗粒數(shù)基本相同；W1、W2千粒重較CK顯著增加，其中W2增加效果更為明顯。最終，“一水兩用”技術(shù)明顯提高玉米產(chǎn)量，增產(chǎn)率分別為5.9%和8.4%。

夏玉米灌漿后期灌水技術(shù)對提高土壤墑情作用研究表明，耕層土壤含水量W1、W2分別較CK提高了11.0%、6.4%；從0～200 cm土層儲水量平均值看，W1與W2分別較CK提高了771.0、663.5 m3/hm2。

綜上分析表明，在玉米生育后期澆水能夠明顯促進玉米增產(chǎn)，改善小麥播前耕層墑情，對保證小麥足墑播種，能起到關(guān)鍵性作用。但是，不同澆水時間對玉米增產(chǎn)以及提高土壤墑情的效果不同，其中，小麥播前20 d澆水對夏玉米增產(chǎn)效果較好，而小麥播前10 d澆水對提高土壤墑情及增加0～200 cm土壤儲水量效果較好。冀中南地區(qū)灌溉水資源有限，地下水資源匱乏與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)之間的矛盾已非常嚴重[11]，因此，當前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)目的已由單一追求高產(chǎn)，轉(zhuǎn)變?yōu)樽非蟾弋a(chǎn)、生態(tài)、綠色多目標并重[12-13]。該研究認為，采用夏玉米生育后期澆水技術(shù)在小麥播前10 d澆水，能更有效地節(jié)約灌溉水資源與實現(xiàn)玉米增產(chǎn)并重，對緩解當?shù)厮Y源緊缺、實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展、保障區(qū)域糧食安全起到更大作用。

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