膜下滴灌對夏花生水分利用效率及產量的影響

高建強+曲杰+程亮+張華

摘要：采用隨機區組設計不同灌溉方式處理，并在準確調查降水量、灌水量和土壤貯水量的基礎上研究花生膜下滴灌技術的水分利用效率和對產量的影響。結果表明，膜下滴灌較常規灌溉產量提高17.32%；膜下滴灌總水分利用效率為2.044 kg/m3，較常規灌溉提高23.80%，其灌水的水分利用效率為6.935 kg/m3。因此，膜下滴灌能改善水分在不同時間的分布，協調植株的營養生長和生殖生長，促進莢果發育。

關鍵詞：花生；膜下滴灌；灌水量；水分利用效率；土壤貯水量；土壤耗水量

中圖分類號：S565.207.1 文獻標識號：A 文章編號：1001-4942（2017）07-0077-04

Abstract Different irrigation methods were designed by random block method， and the precipitation， irrigation water amount and soil water storage amount were accurately surveyed to explore the effects of drip irrigation under plastic film on water use efficiency and yield of peanuts. The results showed that the peanut yield of drip irrigation under plastic film treatments improved by 17.32% compared with conventional irrigation treatments. The total water use efficiency of drip irrigation under plastic film treatments was 2.044 kg/m3， which was 23.80% higher compared with conventional irrigation treatments， among which， the irrigation water use efficiency was 6.935 kg/m3. Thus， drip irrigation under plastic film could improve the water distribution at different times， coordinate the vegetative growth and reproductive growth of plants and promote the development of pod.

Keywords Peanut； Drip irrigation under plastic film； Irrigation water amount； Water use efficiency； Soil water storage； Soil water consumption

淡水資源不足且分配不均是我國水資源的一個基本國情，水資源缺乏已成為困擾農業發展的一大難題[1]。在農業生產中如何用水，如何最大發揮有限水資源的利用效率是當前迫切需要解決的問題，也是農業可持續發展的要求[2]。前人研究表明，作物的不同生理過程和生育時期對水分虧缺反應不同，一定時期的水分有限虧缺還可改善作物生長、提高產量和水分利用效率[3-5]。花生是我國主要油料作物和重要經濟作物，水分對其生長發育、代謝生理、產量、品質及水分利用效率均有一定影響[6]。限量供水可以協調花生苗期的生長發育[7]，有利于健壯植株、提高產量和改善品質。近年來，膜下滴灌技術已被證明是有效的增產和節水技術，而且在多種作物上得到應用[8-10]。在膜下滴灌條件下適當控制滴灌量，起到一定的調虧灌溉效果，在降低生物產量的同時達到最大經濟產量[11]。本研究旨在通過比較膜下滴灌、常規灌溉等灌溉方式對花生水分利用效率和產量的影響，探索一種夏花生水分高效利用技術，為花生高產高效生產提供支持。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

以山東省主推花生品種花育22號為供試品種。

1.2 試驗地點與土壤

試驗于2016年在菏澤市農業科學院實驗田進行。壤土、微酸性，地力均勻，肥力中等，排灌方便，基本理化性狀見表1。前茬作物小麥。

1.3 試驗設計

試驗設置4個處理：不灌溉不覆膜（CK1）、不灌溉覆膜（CK2）、常規灌溉、膜下滴灌。隨機區組排列，重復3次。小區面積30 m2，壟距85 cm×穴距16.7 cm。4個處理均灌出苗水，666.7m2灌水5 m3。常規灌溉于開花期漫灌，666.7m2灌水50 m3。膜下滴灌于開花期和飽果期各灌一次，666.7m2灌水量分別為10 m3。6—9月夏花生生育期間共降水314 mm，相當于666.7m2灌水209 m3。

666.7m2基施復合肥（NPK≥48%）50 kg、鈣鎂磷肥25 kg、尿素25 kg。采用起壟種植，除CK1均進行覆膜。壟高15 cm，壟寬83 cm。一壟雙行，666.7m2密度為10 000穴。膜下滴灌采用鋪設迷宮式滴灌帶實施，滴孔距離15 cm。

1.4 測定項目

收獲時調查主莖高、側枝長、單株總分枝數和結果枝數、單株結果數和有效果數；自然曬干后測定莢果產量、籽粒產量和出仁率。用土壤養分水分速測儀OK-Q10測定土壤體積含水量，計算20 cm土層深度水分變化值。播種時土壤體積含水量為50 g/mL，成熟期結果見表2。

以下為有關水分指標計算公式[13]：

土壤貯水量=土層厚度×面積×土壤體積含水量；

土壤耗水量=播前土壤貯水量+總降水量+灌溉量-成熟期土壤貯水量；

土壤水分利用效率=花生產量/土壤耗水量；

降水利用效率=花生產量/降水量；

灌溉水利用效率=花生增產量/灌水量。

1.5 數據處理

采用DPS數據處理系統和Microsoft Excel軟件進行處理[14]。

2 結果與分析

2.1 不同處理的耗水量和產量

由表3可以看出，4個處理中，常規灌溉耗水量最多，膜下滴灌與不覆膜不灌溉（CK1）耗水量相近，而覆膜不灌溉（CK2）耗水量最少，差異達到顯著水平。CK2與CK1比較可以看出，覆膜減少水分消耗10.8 m3，減少了4.76%。就莢果產量來說，膜下滴灌﹥常規灌溉﹥CK2﹥CK1，差異達到顯著水平，與CK1比較，覆膜提高產量4.78%；與CK2比較，常規灌溉提高產量21.43%，膜下滴灌提高42.45%；膜下滴灌較常規灌溉提高產量17.32%。

2.2 不同處理的水分利用效率

由表4可知，不同處理總水分利用效率[15]差異達顯著水平，膜下滴灌﹥常規灌溉﹥CK2﹥ CK1。覆膜提高總水分利用效率10.04%；與CK2相比，常規灌溉提高總水分利用效率9.19%，膜下滴灌提高總水分利用效率35.19%；膜下滴灌較常規灌溉提高總水分利用效率23.80%。CK2與CK1相比，降水水分利用效率差異不顯著；膜下滴灌對灌溉水的利用效率達到6.935 kg/m3，顯著大于常規灌溉。

2.3 不同處理對花生植株性狀的影響

由表5看出，不覆膜不灌溉嚴重影響花生植株的發育，各項植株性狀均最低，覆膜在一定程度上可改善植株生長。灌溉處理的植株性狀與不灌溉相比差異多達顯著水平。膜下滴灌主莖高和側枝長小于常規灌溉，且差異顯著；側枝長/主莖高、總分枝數也小于但不顯著；結果枝數膜下滴灌比常規灌溉有提高，但差異也不顯著。因此，可推知膜下滴灌在一定程度上可改善水分在不同時間的分布，協調植株的營養生長和生殖生長。

2.4 不同處理對花生產量性狀的影響

由表6看出，不覆膜不灌溉（CK1）各產量性狀低，覆膜可阻止水分大量散失、提高生殖生長和莢果發育水平。灌溉則顯著促進花生生殖生長和莢果發育，膜下滴灌單株結果數最多，百果重、百仁重最高，與常規灌溉相比差異不顯著，而飽果率和出仁率則顯著大于常規灌溉。

3 討論與結論

不同的灌溉方式對水分利用效率的影響不同，夏桂敏等[16]研究表明，交替溝灌對花生水分利用效率比常規灌溉提高2.04 kg/m3。陳四龍等[17]發現華北平原膜下滴灌棉花較常規灌溉增產204.15 kg/hm2，總耗水量減少32.91 mm（相當于666.7m2耗水21.94 m3）。申孝軍等[18]研究認為，適度調虧膜下滴灌棉花較充分供水處理提高水分利用效率17.0%。李玉義等[19]研究表明，膜下滴灌處理番茄總耗水量較常規溝灌降低8.37%～59.33%。膜下滴灌是一種高效、節水的灌溉方式，不但有效提高肥料利用率[20]，還可改善植株生長狀況，提高水分利用效率。

本試驗結果表明，4個處理中，常規灌溉耗水量最多，膜下滴灌可以節約用水。與CK2相比，常規灌溉提高產量21.43%，膜下滴灌提高產量42.45%，膜下滴灌較常規灌溉提高產量17.32%。不同處理總水分利用效率比較，膜下滴灌>常規灌溉>CK2>CK1，膜下滴灌較常規灌溉提高總水分利用效率23.80%，對灌溉水的利用效率達到6.935 kg/m3。膜下滴灌在一定程度上能改善水分在不同時間的分布，但未達到盈余，能協調植株的營養生長和生殖生長，更有利于莢果發育、提高莢果品質。

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