不同灌溉定額對春玉米農藝性狀影響試驗研究

樊曉康

（1.武威市水利綜合事務中心，甘肅 武威 733000；2.武威市中心灌溉試驗站，甘肅 武威 733000）

1 測定項目與方法

1.1 試驗觀測點基本情況

本試驗位于金河鄉以東約10 km 處的王景寨村，地處東經130°05'，北緯38°37'，海拔1 250 m 左右。屬于大陸性荒漠氣候，氣候干燥，平均年降水量180 mm 左右，多年平均氣溫8.5℃[1]。試驗區域土壤平均密度為1.54 g/cm3。田持保持在24%左右。

1.2 試驗方案設計

本試驗采取覆膜滴灌方式，采用覆膜寬度80 cm。試驗種子為先玉335，玉米行距45 cm，株距22 cm。

處理如表1所示，T1處理灌溉定額水平是4 800 m3·hm-2，每次灌水定額480 m3·hm-2，T2 處理灌溉定額4 200 m3·hm-2，每次灌水定額420 m3·hm-2，T3 處理灌溉定額3 600 m3·hm-2，每次灌水定額360 m3·hm-2，CK 處理灌溉定額6 000 m3·hm-2，每次灌水定額1 200 m3·hm-2每個水平一共重復3 次，試驗小區面積為30 m2。

1.3 測定方法

1.3.1 灌水數據的監測

對觀測處理玉米進行全生育期記錄，包括灌水的次數、時間、定額、灌溉定額[5]。

1.3.2 土壤含水率測定

土壤含水量采用烘干法測定。在每個生育階段，選擇一個完整灌水周期[4]，每10 d間隔測定1次，每個水平取樣3次，取平均值處理。每次取樣深度均為1 m，分5 層，即地面向下方向每間隔20 cm直至100 cm。取得的土樣在恒溫烘箱中烘12 h以上，恒重后進行稱質量。

1.3.3 農藝性狀指標觀測

玉米的垂直往上高度、葉面長度和寬度、橫向和縱向莖粗每隔10～15 d進行一次，各個處理隨機取樣3株進行標記定點測量[7]。

1.3.4 玉米產量指標測定

收獲前每水平小區連續抽取隨機20 株玉米進行取樣[3]，取各小區定株玉米測定穗長、穗粗、穗行數、穗粒數、穗粒質量、百粒質量、干物質量，確定收獲指數[6]。

2 結果與分析

2.1 不同灌溉定額處理下土壤含水量分布特征

玉米各生育期各處理土壤0～100 cm 土層水分的變化規律基本一致，在作物播種的前期，各水平在0～20 cm、80～100 cm 土層含水率變化不大，在20～80 cm 出各處理土壤含水率差異明顯，40～60 cm 處變化最大，大小依次為T2 ＞T3 ＞T1＞CK；拔節過后對照處理土壤含水率CK＞T3＞T2＞T1，；在收獲期之后，作物葉面積指數降低，各處理土壤水分含量較乳熟期明顯降低，其中各土層間土壤含水量明顯減少，差異變小，大量水分急劇向作物的籽粒轉移，土壤總蓄水量表現為顯著降低，深層土壤含水量差異逐漸變小。在作物整個生育期內，T2 和T1 處理在灌水定額分別為4 800 m3·hm-2、4 200 m3·hm-2的情況下，均能保持較高的土壤蓄水量。

2.2 灌溉定額對玉米農藝性狀的影響

2.2.1 不同灌溉定額處理下玉米株高變化規律分析

各玉米株高隨時間的變化如圖1所示。

圖1 不同灌溉定額春玉米株高動態變化Fig.1 Dynamic changes of plant height of spring maize under different irrigation quotas

由圖1 可知，2014 年—2015 年連續兩年，玉米株高在苗期階段生長比較緩慢，進入拔節期以后，玉米株高迅速增長，在灌漿期達到最大值，灌漿期之后趨于穩定，進入成熟期之后株高變化有微弱降低。T1和T3水平的株高明顯低于（CK）水平，CK水平與T1、T3水平呈極顯著差異。結果表明玉米株高隨著灌水時間和灌溉定額變化影響比較明顯。2014 年乳熟期后不同水平作物株高的變化依次為CK ＞T2＞T1＞T3，2015 年乳熟期后不同水平作物株高的變化依次為T2＞CK ＞T1＞T3，全生育期CK、T2處理株高略高于于的T1、T3處理。

2.2.2 不同灌溉定額處理下玉米莖粗及葉面積的影響分析

2014年、2015年的不同灌溉定額春玉米莖粗動態變化如圖2 所示，在玉米苗期，不同水分處理對莖粗的影響不大，玉米進入生育期之后尤其在拔節時期，不同灌水處理對莖粗的影響逐漸明顯，到達抽穗期前期不同灌水處理（灌水次數和灌水時期）對玉米莖粗的影響最為顯著，抽穗期到乳熟前期各處理莖粗變化趨勢逐漸變??；其中拔節期變化最大，進入吐絲期后，各水平對玉米莖粗的影響差異變化不大，其中T1玉米的莖粗仍較其他處理的粗。作物進入乳熟期后莖粗有所降低，處理間的差異隨之逐漸降低；成熟期T2、T1、T3 較始終漫灌的CK 莖粗分別增加6.2%、1.5%、3.9%；T3 由于受水分的限制，其莖粗仍較其他處理變化不大，由此可知不同灌水次數對莖粗的影響差異不大，但灌水時期對作物的莖粗生長變化影響較大。

圖2 不同灌溉定額玉米莖粗動態變化Fig.2 Dynamic changes of maize stem diameter under different irrigation quotas

試驗結果表明，從整個生育期莖粗的變化情況來看，相對大田漫灌減少灌溉水分能增大作物的莖粗，玉米各生育期作物的莖粗變化也有所不同。連續兩年不同灌溉定額春玉米LAI 如圖3 所示，各處理LAI 的動態變化呈反拋物線狀態：苗期到灌漿期LAI迅速增加，灌漿至抽穗階段LAI變化變緩，進入灌漿后期各處理的LAI 達到高峰，之后隨著下部葉片的衰老死亡，LAI 逐漸降低。其中2014 年CK 在乳熟前期葉面積指數高于T1、T2、T3 處理處理，2015 年在乳熟前期葉面積指數高于T2＞CK ＞T1＞T3處理，在乳熟期之后LAI快速變小，葉面積指數低于各處理；抽雄期處理T1、T2 處理的葉面積指數變化比較明顯，灌漿至收獲期，葉面積指數逐漸變小，T2、CK 變化最大。結果表明，在拔節至抽雄期、灌漿至成熟期適當減少水分對玉米LAI變化有一定的影響。

圖3 不同灌溉定額條件下玉米葉面積指數變化Fig.3 Changes of maize leaf area index under different irrigation quota conditions

3 結論

（1）T2 和T1 處理在灌水定額別為4 200 m3·hm-2、4 800 m3·hm-2的情況下，均能保持較高的土壤蓄水量，CK 處理水分浪費比較明顯。

（2）在拔節期控制作物灌水定額，能有效增加土層20 cm之下的含水量，從而提高土壤的抗旱性；進入吐絲揚花期、灌漿期灌春玉米對水分需求比較大，不同的灌水定額對土層的含水率有較大的影響，在吐絲揚花期玉米覆膜滴灌灌溉定額控制在300 m3·hm-2左右較為合適。

（3）從各處理玉米莖粗的變化來看，相對大田漫灌各生育期適當減少灌水量有利于增大莖粗，有利于提高玉米抗倒伏的能力，且灌水時期對作物的莖粗影響比較大。

（4）灌漿至收獲期，葉面積指數逐漸變小，T2、CK 變化最大。結果表明，在拔節至抽雄期、灌漿至成熟期適當減少水分對玉米LAI變化有一定的影響。