不同灌溉定額對滴灌小麥產量的影響

熱合木?亞合亞　馬合木江?艾合買提　葉爾寶拉提?阿帕克　魏永剛　葉爾江?米那甫

摘要 為了探究滴灌條件下新疆巴里坤縣滴灌小麥適宜的灌水定額，在新疆巴里坤縣大河鎮舊戶東村進行了大田試驗，設置了3個不同灌水定額，分別為T1（40 m3/hm2）、T2（50 m3/hm2）、T3（60 m3/hm2），研究不同灌水定額對滴灌小麥產量的影響。結果表明：灌水定額T1（40 m3/hm2）處理與其他處理相比產量更高、灌水量更少，最有利于節水增產。該研究結果可為探討新疆巴里坤縣滴灌小麥最優的灌溉制度提供參考依據。

關鍵詞 滴灌小麥;灌水定額;產量

中圖分類號 S 275.6文獻標識碼 A文章編號 0517-6611（2020）23-0241-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.23.063

Effects of Different Irrigation Quota on the Yield of Wheat under Drip Irrigation

Rehemu·Yaheya1， Mahemujiang·Ahemat2， Yeerbalati·Apak3 et al

（1. Water Conservancy and Hydropower Project Management Station in Barkol Kazak Autonomous County of Xinjiang， Barkol， Xinjiang 839200;2. College of Water Conservancy and Civil Engineering， Xinjiang Agricultural University， Urumqi， Xinjiang 830052;3.Water Resources Bureau in Barkol Kazak Autonomous County of Xinjiang， Barkol， Xinjiang 839200）

Abstract In order to explore the irrigation quota of wheat under drip irrigation in Barkol County of Xinjiang， a field experiment was conducted in Jiuhudong Village， Dahe Town， Barkol County of Xinjiang. Three irrigation quotas were set up： T1 （40 m3/hm2）， T2 （50 m3/hm2）， T3 （60 m3/hm2）. The effects of different irrigation quotas on the yield of drip-irrigated wheat were studied.? The results showed that， compared with other treatments， T1 treatment with the irrigation quota of 40 m3/hm2 had the highest yield and the least amount of irrigation water， which was most conducive to water saving and yield increase. The research results could provide reference basis for exploring the optimal irrigation schedule for drip-irrigated wheat in Barkol County of Xinjiang.

Key words Drip-irrigated wheat;Irrigation quota;Yield

位于我國西北地區的新疆氣候干燥，降雨量少，是農業為第一產業的內陸干旱半干旱地區，其農業用水占總用水量的96.64%[1]，水資源分布不均勻限制了農業生產的發展。然而，新疆水資源北多南少、西多東少，與農業生產布局不平衡，每年6—8月降水量占年徑流量的60%～80%[2]。新疆農業灌溉用水浪費嚴重，灌溉利用效率較低，全新疆平均農業用水效率僅為0.35%，不同地州的用水效率間差異很大，最大值高達0.84%，最小值僅為0.03%[3]，實施節水灌溉需求比較突出，農業節水灌溉潛力巨大。

在近代農業生產技術中，滴灌技術是世界上最先進的節水技術之一，迄今為止已經應用在多種經濟農業生產中，不僅有效解決了蒸發量大、水資源不足等問題，而且能節水與增產，與傳統的節水灌溉技術相比，節水效率提高了70%～80%[4-5]。新疆最大的糧食經濟農作物是小麥，2017年新疆小麥栽種面積117.33萬hm2，占糧食經濟農作物總種植面積的52%[6]。全疆大部分地州的小麥灌溉還采用非滴灌方式[7]，小麥滴灌技術具有一定的推廣和應用前景。

1 材料與方法

1.1 試驗區概況

試驗于2017年4—10月在新疆巴里坤哈薩克自治縣大河鎮舊戶東村（93°07′36.62″N，43°42′45.68″E）的0.24 hm2承包地中進行。研究區如圖1所示。大河鎮位于新疆哈密地區巴里坤縣的北部，南部距縣城15 km，屬于溫帶大陸性干旱氣候，平均海拔1 650 m。冬季比較寒冷，夏季比較涼快，光照充裕，四季沒有分明;年均氣溫4.27 ℃，極端最高氣溫33.6 ℃，極端最低氣溫-31.5 ℃。多年平均降水量僅220 mm左右，多年平均蒸發量1 638 mm，2017年8月降雨量最高（82.7 mm），年總降雨量為291 mm，小麥生長期內的降雨量為231.5 mm，占全年降雨量的79.55%，日降水量大于0.1 mm的日數為56 d，全年日照時數為2 893 h。試驗區的地理位置具有優勢，交通便利，氣候、土壤等條件接近，具有較好的灌溉條件與控制，土地相對平整，土壤肥力均勻，土壤質地為壤土，0～60 cm土層的平均田間持水率為25.41%，土壤容重為1.44 g/cm3，是具有很強代表性的地塊，試驗地土壤物理性質見表1。

1.2 供試品種

選擇新春11號，4月22日播種，干播濕出，8月27日收割。施足底肥，農家肥3～4 t，三元復合肥15 kg，稀土、硫酸鋅各2 kg，磷酸二銨7～12 kg，在秋翻前一次性施入，深翻約30 cm為宜，其他管理措施與當地大田一樣。

1.3 試驗方法

采用田間分區試驗，試驗地面積為0.24 hm2，分3個試驗區T1（灌水定額40? m3/hm2）、T2（灌水定額50? m3/hm2）、T3（灌水定額60? m3/hm2）處理，每個試驗區面積0.08 hm2。

春小麥種植采用平播，行距15 cm，灌溉方式采用滴灌系統，布設3個小灌溉系統，灌溉水源利用地北部大河二渠水。選用單翼迷宮式滴灌帶，沿種植方向布置，間距為0.6 m（圖2），滴灌帶的滴頭流量為1.34 L/h，滴頭間距為0.3 m，管徑16 mm。支管為中心雙向鋪設滴灌帶，采用三通連接和按扣。灌溉制度按灌溉制度試驗對比法來進行，并定灌水次數和灌水日期，采用同等面積、不同的灌水定額來進行試驗，確定滴灌春小麥的最優灌溉制度，春小麥整個生育期共灌7次。春小麥滴灌制度見表2。

1.4 測定指標與方法

1.4.1 產量。確定灌水次數與時間，采用同等面積、不同的灌水定額來進行試驗，成熟以后按試驗區分別收割并計產。

1.4.2 氣象數據。采用當地氣象站觀測數據進行試驗。2017年試驗區降雨量及氣象數據見表3。

1.4.3 灌溉水利用效率。

水分利用效率（kg/m3）=產量/作物全生育期耗水量 （1）

灌溉水利用效率（kg/m3）=產量/總灌水量[8]（2）

1.4.4 土壤含水量。在小麥播種前及收產后，測定0～60 cm土壤含水量。0～60 cm垂直土層深度內，每20 cm深度測定1個數據，共測定3個（0～20、>20～40、>40～60 cm）深度。

1.4.5 作物耗水量。根據農田水量平衡原則，計算滴灌小麥生長期的耗水量：

ET=P+M+K+（W₀-W_T）-S（3）

式中，ET是作物生長期t時間段內的耗水量（mm）;P為t時間段內的降雨量（mm）;W0為播種前0～60 cm土壤土層的儲水量（mm）;WT為收獲后0～60 cm土壤土層的儲水量（mm）;K為t時間段內地下水的補給量（mm）;S為t時間段內的深層滲漏量（mm）。

巴里坤縣大河鎮地下水位大于等于6 m[9]，所以地下水補給量K忽略不計（K=0）;試驗地灌水最多達到50～100 cm深度的土層，因此該土層范圍的滲漏量極小，可忽略不計（S=0）。

2 結果與分析

2.1 不同灌水處理下小麥產量與灌溉水量的關系

在不同灌水定額處理下，小麥的實際產量與灌水量的關系如圖3所示。從圖3可以看出，灌水量最大的處理是T3，產量卻是最低。產量最低的處理是T2，灌水量卻不是最大。產量最大的處理是T1，但其灌水量最小。處理T1的產量明顯高于處理T3，灌水定額從90 mm（處理T3）減小至60 mm（處理T1），實際產量從6 487.5 kg/hm2增加6 537.0 kg/hm2，產量增加了0.8%。因此，一方面，T1處理最好，其節水增產效果最好;另一方面，灌水量最大的處理，產量不一定最高。

2.2 不同灌水處理對小麥的產量及水分利用效率的影響

由表4可知，水分利用效率與灌溉水利用效率隨著總灌水量的增大而減小，產量也同樣隨之降低，T1處理的水分利用效率與灌溉水利用效率最大[10]，分別為1.02和1.56 kg/m3，T1比T2與T3處理分別高17.24%、34.21%與26.82%、51.46%。T2和T3處理春小麥整個生育期用水量比T1處理多，但其產量比T1處理低，水分利用效率與灌溉水利用效率也同樣比T1處理低，這說明滴灌春小麥用的灌水量適用，就能達到高效節水與有效提高產量的目的。綜上所述，T1處理是滴灌春小麥最有效的高效用水處理方法。

3 結論

（1）試驗結果表明，灌水定額與小麥的產量密切相關，表明“灌水定額大作物產量大，反之產量小”這個看法是錯的，灌水定額大，產量不一定大。

（2）各處理小麥的耗水量隨著灌水量的增大而增大，水分利用效率與灌溉利用效率反而隨灌水量的增大而減小。

（3）該試驗只是灌水定額不同，其他條件均相同，T1處理灌水量336 m3，產量6 537.5 kg/hm2，與其他處理相比灌水量最少、產量最高，所以T1處理的灌溉制度最優，具有一定的推廣價值。

參考文獻

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基金項目 新疆少數民族科技人才特殊培養計劃科研項目（2016D0203）。

作者簡介 熱合木·亞合亞（1984—），男，新疆阜康人，工程師，從事水利水電工程及農業節水研究。

*通信作者，講師，博士，碩士生導師，從事農業節水及環境影響研究。

收稿日期 2020-05-21;修回日期 2020-08-06