小流量与大流量滴灌带对大豆生长及产量的影响

成华伟，周 君，陈 砣，银永安，周 鑫，王 静

（新疆天业农业研究所，新疆 石河子 832000）

小流量与大流量滴灌带对大豆生长及产量的影响

成华伟，周 君*，陈 砣，银永安，周 鑫，王 静

（新疆天业农业研究所，新疆 石河子 832000）

本研究在一膜一管四行大豆膜下滴灌的栽培模式下采用小管径小流量Ø12-1.6 L/h滴灌带与常规大管径大流量Ø16-2.8 L/h滴灌带对膜下滴灌大豆进行了4个主要性状指标的综合分析和评价。结果表明，Ø16-2.8 L/h滴灌带在干物质积累、叶面积指数、群体光合势、产量等方面均高于Ø12-1.6 L/h滴灌带。

大豆；滴灌带；流量；产量

新疆水资源严重紧缺，而农业灌溉用水占总用水量的90%以上，灌溉水的利用率不到40%，因此节水的潜力非常大。目前，滴灌技术已成为新疆农作物高产栽培的一项不可缺少的重要措施。该技术在棉花、玉米、小麦等作物上的运用已取得了显著成效，且已趋于成熟。但是，此项技术在大豆种植上的大面积推广应用国内鲜见报道。分析其原因，主要的瓶颈在于滴灌技术与大豆生长发育过程中生理特性的协调与吻合。为了实现大豆种植的节水与高产栽培，本研究在一膜一管四行大豆膜下滴灌的栽培模式下，通过对两个不同管径和流量的滴灌带进行灌溉试验，以期为膜下滴灌大豆的高产、稳产栽培灌溉提供一定参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试材料：新大豆1号，由新疆农垦科学院选育，亚有限结荚习性，植株分枝少，抗倒伏，中熟品种。

1.2 试验方法

试验于2011年在新疆石河子天业农业研究所试验示范基地（45°19′N，86°03′E，海拔 442.9 m）进行。年≥10℃的活动积温为3 478.1℃，无霜期160～170 d，年降水量125.0～200.0 mm，年蒸发量1 000～1 500 mm。全年日照时数为2 736 h，日照百分率为62.3%。

供试地块前茬种植滴灌水稻，土壤条件为沙质壤土，耕作层土壤盐分含量为0.3%、有机质含量为4.1%、全氮含量为68.9 mg/kg、有效磷含量为375 mg/kg、速效钾含量为108 mg/kg。大豆种植采用膜下滴灌、干播湿出，整个生育期共灌水12次，灌水总量为280 m3/667m2，其他田间管理同大田。

试验设计：采用小区试验，2个处理，3次重复，机械铺膜播种覆土一次完成，试验地面积为4 hm2。试验处理见表1。

表1 不同管径流量滴灌带田间布置方式

1.3 测定项目与方法

采用生长分析法[1]，从出苗后40 d对植株进行取样，每14 d取样一次，全生育期内共取样7次，每次连续取6株作为样株，对株高、荚数进行测量，将植株分成根、叶、茎、荚四部分。利用叶面积仪（AAM-7型）对叶片进行测定，将样株的根、茎、叶、荚分离整理后，在80℃烘箱内经48 h烘干，分别称重。利用以上测得结果计算作物的干物质积累量、叶面积系数(LAI)、光合势。

2 结果与分析

2.1 小管径小流量与大管径大流量滴灌带处理对大豆干物质积累的影响

干物质是光合作用的产物，而在作物生物学产量中，90%～95%的物质来自光合作用的产物，因此干物质积累是大豆产量形成的基础[2,3]。图1显示了Ø12-1.6 L/h和Ø16-2.8 L/h滴灌流量处理对大豆干物质的积累动态。从图中可以看出，两处理在大豆出苗后54 d之前干物质积累相差不大。随着大豆营养生长和生殖生长的并进，叶片数量快速增加，叶面积急剧扩大，大豆植株干物质积累呈现出Ø16-2.8 L/h滴灌流量处理显著高于Ø12-1.6 L/h处理。

本试验在出苗后40 d测得Ø12-1.6 L/h和Ø16-2.8 L/h两处理的干物质积累量分别为19.3 g/m2和22.7 g/m2，到出苗后约110 d时（鼓粒期）两处理均达最大值，分别为196.9 g/m2和240.4 g/m2，此后迅速减少。因此可以看出，Ø16-2.8 L/h处理的大豆干物质积累显著高于Ø12-1.6 L/h处理，有利于大豆产量的形成。

2.2 小流量与大流量滴灌带处理对大豆叶面积指数的影响

大豆绿色叶片是光合作用的重要器官，叶面积的大小是影响产量的主要生理指标，是衡量群体结构是否合理的标志[4-6]。图2显示的是Ø12-1.6 L/h与Ø16-2.8 L/h滴灌带处理对大豆叶面积指数的影响，从图中可以看出，Ø12-1.6 L/h与Ø16-2.8 L/h滴灌流量处理的大豆叶面积指数的动态大致都呈单峰曲线。两处理叶面积指数在前期都稳步增大，大约在出苗后82 d左右（结荚期）出现高峰，而后，随着底部叶片变黄或脱落又呈下降趋势。测定数据表明，在出苗后82 d，Ø12-1.6 L/h和Ø16-2.8 L/h两处理的最大叶面积指数分别为5.7和6.4，差异显著。随后Ø16-2.8 L/h在结荚—鼓粒后期维持了较高水平，这一时期是产量形成的关键时期，保持较高的叶面积指数对于增加干物质积累量、获得高产尤为重要[5]。因此大管径大流量滴灌带更能为大豆的生长提供稳定的土壤湿度，有利于保持持续较高的叶面积指数。

2.3 小流量与大流量滴灌带处理对大豆群体光合势的变化动态

光合势即叶面积持续时间，是表示群体光合性能的重要参数，光合势与大豆生物产量和经济产量呈显著正相关[7-9]。图3为光合势变化动态图。出苗后第40 d，Ø12-1.6 L/h和Ø16-2.8L/h的光合势分别为42 166.9 m2·d和50 326.6 m2·d。随着生育进程的推进，两处理光合势逐渐增加，到出苗后约82 d时（鼓粒期）达最大值，分别为118 522.8 m2·d和137 897.3 m2·d。可以看出，在整个生育期内Ø16-2.8 L/h的光合势均大于Ø12-1.6 L/h，而后Ø16-2.8 L/h的光合势保持了较高的水平，其影响在大豆的不同生育时期有着显著的差别。光合势高，即叶面积持续时间长，是获得高生物产量和籽粒产量的前提。

2.4 小管径小流量与大管径大流量滴灌带处理对大豆产量构成因素及产量的影响

将小管径小流量与大管径大流量滴灌带处理的大豆植株的产量性状和产量构成因素列于表2。从表2可以看出，Ø16-2.8 L/h处理的有效荚数、单株粒数和单株粒重分别为37.8、103.4和19.1，均高于Ø12-1.6L/h的31.5、90.6和16.3，百粒重没有显著差异。

Ø12-1.6 L/h和Ø16-2.8 L/h处理的大豆产量分别为4 240 kg/hm2和4 973 kg/hm2，Ø16-2.8 L/h处理的产量高出Ø12-1.6 L/h处理533 kg/hm2，因此结合两者的投入成本，以Ø16-2.8 L/h滴灌带种植大豆较好。

3 结论

在一膜一管四行大豆的膜下滴灌栽培模式下，采用大管径大流量的滴灌带灌水模式，大豆生长过程中干物质积累、叶面积指数、光合势、大豆有效荚数、单株粒数、单株粒重和最终收获产量均显著高于小管径小流量的滴灌带灌水模式的大豆。

表2 小管径小流量与大管径大流量滴灌带处理的产量构成因子及产量

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［1］Watson D J.The physiological basis of variation in yield[J].Advance in Agronomy,1952(4):101-145.

［2］刘丽君,祖伟,张瑞忠.大豆窄行平播密植条件下的干物质积累规律[J].东北农业大学学报,2000,31(1):26-31.

［3］李远明,刘丽君,祖伟,等.不同基因型大豆品种干物质积累与产量形成的关系[J].东北农业大学学报,1999,30(4):13-17.

［4］王荣栋,尹经章.作物栽培学[M].北京:高等教育出版社,2008:191-195.

［5］刘丽君,祖伟,张瑞忠.大豆窄行平播密植条件下的干物质积累规律[J].东北农业大学学报,2000,31(1):26-31.

［6］董钻,祈明楣,罗文春,等.大豆亩产450斤的生理参数及栽培措施初探[J].大豆科学,1982,1(2):131-140.

［7］毛洪霞.不同水分处理对滴灌大豆干物质积累及生理参数的影响[J].大豆科学,2009,28(2):247-250.

［8］石荣媛,李明玉,徐海峰,等.新疆地区滴灌小麦复播大豆栽培技术试验初探[J].天津农业科学,2010,16(4):111-113.

［9］王新武,高扬,李丽,等.一四八团膜下滴灌大豆高产栽培技术[J].新疆农垦科技,2010(6):10-11.

Effect of low flow and large flow drip tape on soybean growth and yield

Cheng Huawei,Zhou Jun,Chen Tuo,Yin Yongan,Zhou Xin,Wang Jing
(Xinjiang Tianye Agricultural Research Institute,Xinjiang Shihezi 832000)

The four main physiology traits of soybean had been analyzed and evaluated comprehensivly under the cultivation pattern of one film and one pipe with four line by using small aperture drip tape(Ø12-1.6 L/h)and large aperture drip tape(Ø16-2.8 L/h).The results showed that plant dry material accu⁃mulation,leaf area index(LAI),population photosynthetic potential and soybean yield of large aperture drip tape(Ø16-2.8 L/h)were all higher than that of small aperture drip tape(Ø12-1.6 L/h)。

Soybean;Drip tape;Flux;Yield

S275.6

B

1674-3547(2012)01-0025-03

2011-11-04；修回日期：2011-12-10

成华伟，男，助理农艺师，从事膜下滴灌大豆超高产研究。E-mail：106497933@qq.com

周君，女，新疆天业（集团）有限公司，助理农艺师，主要从事大豆膜下滴灌高产栽培研究