探究不同補灌時期與灌水量對冬小麥生長的影響

劉斌俠,劉麗萍,劉 瑞,黃 瑩

(1.岐山縣農業技術推廣服務中心 ,陜西 岐山 722400;2 寶雞市農業技術推廣服務中心,陜西 寶雞 721001)

為了探索小麥節水補灌的灌溉時期和灌溉量，測定水分利用效率，揭示其對小麥的增產節水效應，為指導大田大面積推廣提供理論依據。2017年秋播，設置了冬小麥不同補灌時期、不同灌水量試驗，以期對小麥生產和補灌提供理論依據。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗地基本情況

試驗設在岐山縣益店鎮妙敬村飛飛糧食種植家庭農場。該農場2017年春季安裝了節水補灌設施。試驗在安裝了節水設施的機井東南1.8 hm2方田內設置，試驗田內地勢平坦，肥力均勻中等。試驗地北緯34.42810°，東徑107.75972°，海拔670.5m。前茬作物種植青儲玉米，近成熟期采用機械收獲。秋播前采集基礎土樣測定：有機質19.437g·kg-1、速效氮9.13m g·kg-1、有效磷15.5 mg·kg-1、速效鉀152.3 mg·kg-1、pH值7.77。試驗小麥于2017年10月6日用寬幅播種機播種，667 m2播種量11.5 kg,供試小麥品種為西農822。基肥每667 m2施入三元復合肥45%(27-12-6)50 kg。試驗區小麥10月13日出苗，冬前開展化學除草1次，今年5月份結合“一噴三防”開展病蟲綜合防治1次。5月14日分不同小區測產，6月5日采集小麥植株標本，6月15日分小區室內考種、計產。試驗大田小麥于6月14日機械收獲。在小麥播種期、出苗期、分蘗期、越冬期、返青期、拔節期、抽穗期、開花期、灌漿期、成熟期等關鍵生育時期分大區開展調查，并做好觀察記載。

1.2 試驗設計與處理

按照方案要求，試驗采用大區比較。共設8個處理，每個處理面積0.13 hm2。試驗設2個噴灌時期：即越冬期和拔節期，每個時期設2個噴灌量：即16 m3·667m-2和24 m3·667 m-2。處理1：越冬期16 m3·667 m-2;處理2：越冬期24 m3·667 m-2；處理3：拔節期16 m3·667 m-2；處理4：拔節期24 m3·667 m-2；處理5：越冬期16 m3·667 m-2+拔節期16 m3·667 m-2；處理6：越冬期16 m3·667 m-2+拔節期24 m3·667 m-2；處理7：越冬期24 m3·667 m-2+拔節期24 m3·667 m-2；處理8：空白對照即越冬期、拔節期均不補灌。試驗分別于2017年12月22日(越冬期)、2018年3月15日﹙拔節期﹚按照方案要求噴灌。噴灌前分大區開展調查，并分層采測0～200 cm土壤含水量。試驗小麥播種前、收獲后仍對0～200 cm土樣水分進行測定，共測定4次。

2 試驗結果與分析

2.1 補灌對冬小麥生育時期的影響

據對小麥整個生育期251天觀察(見表1)：冬灌之前，試驗小麥10月6日播種，10月13日出苗，11月2日進入分蘗期，12月15日進入越冬期，各大區之間生育進度基本無差別。12月22日對處理1、2、5、6、7進行了冬季補灌，3月14日對處理3、4、5、6、7進行了春季補灌，冬灌過的5個處理較未冬灌的3個處理(處理3、4、8)提早2～3 d返青、拔節，但拔節至開花成熟期同對照一致。春灌過的5個處理較對照推遲2～3 d孕穗、開花，較對照推遲成熟約1 d。冬、春均灌水的處理較對照成熟期(6月14日)推遲2～3 d。由此得出：冬灌能促進小麥越冬、完成春化階段，并提早返青拔節；春灌會促進小麥植株生長，延長孕穗期、延遲開花及成熟；冬春灌水會延長小麥整個生育期2～3 d。

表1 小麥節水高效試驗示范主要生育時期調查 (月·日)

2.2 補灌對冬小麥植株生物學性狀的影響

小麥越冬期(12月22日)補灌后近3個月(3月14日)調查結果(見表2)：處理5小麥株高27.31 cm[4]，葉片數7.25片，單株分蘗3.8個，三葉一心大蘗3.1個，次生根9.2條，新生次生根5.1條、667 m2總莖數81.04萬莖；處理1春季長勢和處理5相當。以667 m2總莖數、株高、葉片數、分蘗數、三葉一心大蘗數、次生根數、新生次生根數綜合排名先后依次為處理5>處理1>處理4>處理6>處理8>處理2>處理7>處理3。小麥拔節期(3月15日)補灌后2個月 (5月14日)調查(見表3)，每平方尺小麥穗數處理5為113穗，受凍害6穗，平均株高77.6 cm，總體長勢排名第1，對每平方尺小麥穗數、受凍穗數、平均株高進行綜合排名，由高到低依次為處理5>處理7>處理2>處理6>處理3>處理8>處理1。分析得出：小麥越冬期灌水能促進長根、長葉、長分蘗，補灌水量以16 m3·667 m-2為宜。春灌能促進小麥生長和分蘗，增強植株長勢，補灌水量亦以16 m3·667 m-2為佳。此外，適當的補灌能起到以水促肥、以水控肥的目的。

表2 小麥節水高效試驗示范拔節期調查

2.3 補灌對冬小麥產量構成因素的影響

經對小麥產量構成三要素分析(見表3)，處理5折667 m2有效穗數為64.2萬穗，穗粒數平均16.1粒，千粒重42.2 g，理論667 m2產量436.9 kg，實際667 m2產392.6 kg，667 m2產量位居第1。處理2理論667 m2產量426.9 kg，實際667 m2產384.2 kg。處理8、7、4、6、3、1理論667 m2產分別為422.8 kg、415.1 kg、380.1 kg、378.4 kg、377.1 kg、346.4 kg，實際667 m2分別為375.2 kg、373.6 kg、342.1 kg、340.6 kg、339.3 kg、311.8 kg經對試驗產量結果回歸分析，產量差異達到顯著水平。由試驗產量方差分析看出[3]：處理5小麥產量構成三因素(每667 m2穗數、穗粒數、千粒重)之間結構協調，群體適中。多重比較處理5和處理4、6、3、1之間，處理2、8、7和處理1之間差別明顯，達到顯著水平。而處理5與處理2、8、7之間，處理2、8、7與處理4、6、3之間，處理4、6、3與處理1之間折小麥667 產量差別均未達到顯著水平。

表3 小麥節水高效試驗示范產量結構

注:數值后不同小寫字母表示處理平均值間的差異達5%顯著水平。

2.4 補灌對土壤含水量的影響

試驗前測定試驗地0～200 cm分層混合土樣水分，各處理間分層土壤含水量較為均勻。由越冬期補灌效果拔節期土壤含水量調查(表4)看出:土壤分層0～20 cm、20～40 cm、40～60 cm、60～80 cm、80～100 cm含水量冬季補灌過的處理1、2、5、6、7分別高于對應土層含水量平均值(17.71%、17.14%、17.83%、18.15%、18.89%)和未冬灌的處理3、4、8相應土層含水量。100～200 cm分層含水量與是否冬灌、灌水量多少無相關性。0～200 cm土壤平均含水量也表現出冬灌過的處理1、2、5、7高于平均值19.08%。小麥收獲后含水量測定結果：(見表5):冬、春灌水總量48 m3·667m-2的處理7從0～200 cm總體平均(17.3%)，還是0～20 cm、20～40 cm、40～60 cm、60～80 cm分層含水量(19.9%、19.2%、16.43%、14.81%)均為最高，其次為處理6(灌水總量40 m3·667 m-2)、處理5(灌水總量32 m3·667 m-2)、處理2、處理4、處理3、處理1，不灌水的處理8含水量最低。由此可見：節水噴灌不僅能促進作物高效利用水分[5]，還能提高土壤0～80 cm含水量和0～200 cm平均含水量，促進作物地上、地下部分生長。

表4 小麥水肥一體化試驗拔節期土壤含水量調查 (%)

表5 小麥水肥一體化試驗成熟期土壤含水量調查 (%)

2.5 補灌對小麥產值和效益的影響

噴灌水成本按0.4元· m-3、人工費用按10元·次-1，小麥單價按2.4元·kg-1計，處理5小麥667 m2投入灌溉水成本12.8元(32 m3)，人工費用20元，每667 m2灌溉成本32.8元，收益942.2元，扣除灌水費用后收益909.4元。處理2、8、7、4、6、3、1每667 m2灌溉成本依次為：19.6元、0元、39.2元、19.6元、36.0元、16.4元、16.4元，小麥收益依次為922.1元、900.5元、896.6元、821.0元、817.4元、814.3元、748.3元，除去灌水費用后收益依次為902.5元、900.5元、857.4元、801.4元、781.4元、797.9元、731.9元。收益位居前三的處理分別為處理5、處理2、處理8，收益較低的2個處理分別為處理1、處理6。

3 小結與討論

(1)冬小麥不同補灌時期與灌水量試驗結果表明：在黃土臺塬區中等肥力田塊，冬、春適量補灌2次，總灌水量32 m3·667 m-2能有效促進小麥越冬期和春季根、葉、蘗的生長，增強長勢，延長生育期2～3 d，小麥667 m2產量392.6 kg，收益909.4元。這種節水補灌模式值得在有補灌條件的塬灌區推廣。

(2)群體合適的麥田春季補灌應嚴格把控灌水量[1]，否則會增加無效分蘗，造成群體過大(≥60萬莖·667 m-2)，不僅無益消耗養分，還會影響群體中下部的通風透光。

(3)在渭北冬麥區，若降水屬正常年份(2018年收獲小麥生長期內降水260.8 mm[6]，常年261.3 mm)，則無需補灌，且省工省時。

(4)今年4月6-7日我地遭受了嚴重的晚霜凍為害[2]，試驗地極端最低氣溫下降到-0.5℃。此時小麥已普遍進入拔節孕穗期，抗寒耐凍能力顯著下降。晚霜凍對小麥后期生長造成極大影響，導致部分小麥不能正常抽穗、抽穗后穗形變小，不孕小穗數量增加，小麥產量構成三要素的有效穗數、穗粒數2個因素均減少，影響了試驗小麥產量和補灌效果的正常發揮。

(5)冬灌24 m3·667 m-2的處理2、7和16 m3·667 m-2的處理1、5、6土壤0～20 cm、20～40 cm含水量無明顯差別，是各處理采樣、水分測定誤差，抑或是其它原因造成？