不同滴灌配置与灌量对春小麦干物质积累及产量的影响

杨哲

（新疆第九师农业科学研究所，新疆 额敏 834601）

不同滴灌配置与灌量对春小麦干物质积累及产量的影响

杨哲

（新疆第九师农业科学研究所，新疆 额敏 834601）

为探究北疆地区毛管配置模式与灌溉定额对滴灌春小麦干物质积累及产量的影响。以新春6号、新春19号为材料，开展毛管配置模式与灌溉定额的田间试验，即分别为：1管2行（R1）、1管4行（R2）、1管6行（R3）与3 000 m3/hm2（W1）、4500m3/hm2（W2）、6000m3/hm2（W3）、7500m3/hm2（W4），对照为当地高产畦灌春小麦，灌水量为6000m3/hm2。研究表明，新春19号的最高产量W3R1处理比新春6号高18.6%；在4种灌溉定额条件下，最大值为W3处理水平，其平均值为7471.5kg/hm2，分别比W4、W2和W1提高了8.3%、12.4%及19.1%。3种毛管配置的产量表现：最大值R1的平均值为6956.0kg/hm2，较R2、R3增加了2.0%及4.0%。综合产量性状方面，2品种在3种毛管配置下的最佳灌溉定额为6000m3/hm2（W3）；不同灌溉定额与品种下，毛管配置模式对小麦产量影响较大。

毛管配置；灌溉定额；春小麦；干物质积累；产量

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试小麦品种为北疆地区的主栽品种新春6号、新春19号。新春6号品种特点：早熟，丰产潜力大，抗倒性好，分蘖成穗率低，以主茎成穗为主；新春19号品种特点：比新春6号晚熟1～2 d，对水分较敏感，分蘖成穗率低，以主茎成穗为主。

1.2 试验设计

小区控制试验在石河子大学农学院试验站进行，试验采用裂区设计，主区处理为毛管配置，副区处理为灌水量，小区面积为4 m×9 m，重复3次。

毛管配置：1管2行（R1）、1管4行（R2）、1管6行（R3），毛管间距为30 cm、60 cm、90 cm，小麦行距为15 cm。

灌溉定额：3 000 m3/hm2（W1）、4 500 m3/hm2（W2）、6 000 m3/hm2（W3）和7 500 m3/hm2（W4）。同时以当地高产畦灌春小麦为对照，灌水量为6 000 m3/hm2，该灌量下的新春6号为CK1、新春19号为CK2。

1.3 水肥管理

田间的水肥管理措施如下：滴灌春小麦全生育期滴水8次，单次灌溉周期为10 d，每次都均匀灌溉；畦灌春小麦每次灌水1 200 m3/hm2，分别在三叶期、拔节期、孕穗期、开花期和灌浆期分5次灌溉。滴灌及畦灌春小麦全生育期基施尿素150 kg/hm2，磷酸二铵225 kg/hm2；追施尿素450 kg/hm2，分5次平均施入，即在三叶期、拔节期、孕穗期、开花期及灌浆期随水施入，其它田间管理措施按照高产麦田进行。

1.4 测定方法

1.4.1 干物质的测定

于出苗后12d开始，每隔2周在各小区选取生长状况良好、长势一致的植株30株，先用LI-300C叶面积仪测定植株叶面积，然后将样品植株在105℃杀青30 min，80℃烘干48 h至恒重后称干重，最后计算干物质积累量[1]。

1.4.2 产量的测定

于小麦成熟期调查各处理的田间总穗数。以小区为单位随机选取3个1 m2样方进行实收测定产量，折算出单位面积籽粒产量，籽粒经晒干后称重。

2 结果与分析

2.1 毛管配置模式对干物质积累变化特征的影响

在小麦各生育期中，干物质积累量将直接影响植株营养器官、生殖器官及群体生物量的动态发展，是获得小麦高产、优质的基础。本试验于滴灌春小麦成熟期时，根据不同的毛管配置模式，分析各处理干物质积累总量随灌溉定额的变化特征以及不同行位间的分布变化。1管2行（R1）下，毛管铺放在第1、2行中间，第1行与第2行称为行1；1管4行（R2）下，毛管铺放在第2、3行中间，第2行与第3行称为行1，第1行与第4行称为行2；1管6行（R3）下，毛管铺放在第3、4行中间，第3行与第4行称为行1，第2行与第5行称为行2，第1行与第6行称为行3。

由图1可知，两品种干物质积累量的变化趋势基本一致，随着灌溉定额的增加，滴灌春小麦的干物质积累量呈现先快速上升后缓慢下降的趋势，最大值为W3处理。此外，新春6号的干物质积累量明显低于新春19号。

由图1A可知，在1管2行中，新春6号的最大值为W3R1处理，其峰值为5.68 g/株，较最小值W1R1处理提高了43.8%。而新春19号的峰值也为W3R1处理，达到6.59 g/株，比最小值W1R1处理高87.2%。两品种间，新春19号的W3R1处理比新春6号高了16.0%。

由图1B可以看出，1管4行中，随灌溉定额的加大，两品种干物质积累量的变化有所差异。总体而言，新春19号的干物质积累量高于新春6号。随着灌溉定额的增大，新春6号的变化幅度较小，行1中，W3R2的干物质积累量最高，最大值为5.05 g/株，行2的单株最大值为W4R2处理，其值为4.60 g/株，行1的峰值较行2提高了9.8%，行1与行2之差为0.45g/株。而在新春19号中，行1、行2的干物质积累量最高都为W3R2处理，其值分别为5.69 g/株及5.22 g/株，行1比行2高9.0%，行1与行2之差为0.47 g/株。

图1 不同处理对干物质积累量的影响

表1 不同毛管配置下各处理干物质积累量的拟合方程

由图1C和D可知，1管6行中，两品种干物质积累总量的变化趋势有所差异，随着灌溉定额的增加呈现先上升后缓降的趋势。在W3水平下，不同行位的干物质积累量表现出：行1＞行2＞行3，新春6号中，行1的最大值为5.12 g/株，行2的峰值为4.85 g/株，行3为4.65 g/株，行1分别比行2、行3提高了5.6%及10.1%；新春19号中，行1、行2、行3的最大值分别为5.72 g/株、5.56 g/株及5.22 g/株，行1较行2、行3分别高2.9%及9.6%，行1与行2、行3之差分别为0.16 g/株和0.50 g/株。可见，不同的行位变化对麦株干物质积累量影响较大。

此外，由表1可以看出，在不同毛管配置中，滴灌春小麦的灌溉定额与干物质积累量呈现出开口向下的二次曲线变化规律，其拟合方程表明，两品种的R2值均大于0.87，达极显著水平。

2.2 毛管配置模式与滴灌定额对滴灌春小麦产量及成本的影响

由图2可以得出，随灌溉定额增加，两品种的籽粒产量呈现先升后降的变化趋势。

在新春6号中，最高产量为W3R1处理，峰值达到7 078.2 kg/hm2，分别比W4R1、W2R1、W1R1和CK1高8.9%、14.0%、23.4%和59.5%。此外，在峰值W3处理水平中，W3R1较W3R2、W3R3高5.2%和9.7%，W3R2较W3R3提高了4.3%。新春19号的最高产量为W3R1，其值为8 394.2 kg/hm2，比W2R1、W4R1、W1R1和CK2分别高14.6%、15.5%、17.7%及68.9%，而W3R1分别比W3R2、W3R3高3.5%及4.1%，W3R2比W3R3高了0.6%。

两品种间，新春19号的最高产量W3R1处理比新春6号高18.6%。而在4种灌溉定额条件下，最大值为W3处理，其平均值为7 471.5 kg/hm2，分别比W4、W2和W1提高了8.3%、12.4%及19.1%。

由图3可知，在3种毛管配置模式中，不同的灌溉定额对滴灌春小麦籽粒产量影响较大。新春6号中，最高产量为R1处理水平，平均值为6381.4kg/hm2，分别比R3和R2高2.8%和5.4%。而在新春19号中，最高产量为R2处理水平，均值达7588.8kg/hm2，分别比R1、R3提高了0.7%及5.8%。此外，新春19号中，R1、R2毛管配置中的W1、W2灌溉定额明显高于R3毛管配置的相同处理。可见，当灌水量有所不足时，R3毛管配置对滴灌春小麦的籽粒产量影响较大。综合而言，两品种滴灌春小麦在3种毛管配置下，其产量表现出：最大值R1的平均值为6 956.0 kg/hm2，较R2、R3增加了2.0%及4.0%。

图2 不同灌溉定额对滴灌春小麦籽粒产量的影响

表2 不同毛管配置模式下滴灌春小麦的成本及产量

图3 不同毛管配置模式对滴灌春小麦籽粒产量的影响

由表2可以看出，两品种间，新春19号的产量明显高于新春6号；不同毛管配置间的成本表现出：1管2行＞1管4行＞1管6行。综合3种毛管配置，两品种在1管6行下，成本最低，并且产量与1管2行及1管4行间无显著性差异。

3 结论

本试验在滴灌条件下，不同毛管配置与灌溉定额对小麦土壤水分分布及产量构成有所差异，并在距离毛管不同远近也呈现出一定规律，由于滴灌对土壤水分的改变，从而影响小麦根系的生长，最终导致植株在不同行位间呈现出明显的行位效应，其具体反映在小麦的干物质积累量及产量等都有所差异。

本研究结果表明，灌水过少及过多都导致穗粒数有所下降，而灌溉定额相对较大的W3、W4处理使得千粒重有明显提高。有研究显示，良好的外部环境条件及栽培技术可以改善耕层土壤状况，延缓小麦植株的衰老，有利于产量的形成。王旭清等研究表明，在低定额灌溉条件下，垄作栽培有利于延缓旗叶衰老，延长绿叶功能期，提高产量。本研究表明，在毛管配置模式与灌溉定额互作条件下，新春6号的最高产量为 W3R1，新春 19号的最高产量也为W3R1。在4种灌溉定额下，随灌溉定额的加大籽粒产量呈现单峰曲线变化，最大值为W3处理，分别比W4、W2和W1提高了8.3%、12.4%及19.1%；而在3种毛管配置下，最高产量为R1处理，比R2、R3增加了2.0%及4.0%。可见，适当的灌溉定额能够有效调控滴管春小麦的行位效应，减小行位差。因此，为了最大可能地降低以毛管为中心的空间分异性，适当加大灌溉定额至W3处理水平是一项有效的措施，从而最大限度地提高滴灌春小麦的增产潜力。

干物质的提高是作物高产、优质的基础。在小麦各生育阶段中，干物质积累量直接影响到营养器官、生殖器官和群体生物量的动态发展，是获得小麦高产的前提[1]。有研究表明，提高花后干物质同化是提高产量的主要途径。胡延吉等[1]研究指出，花后积累的干物质有利于增加粒重。本研究表明，1管2行下，2品种的干物质积累量随灌溉定额加大而增加，最大值都为W3R1处理；而在1管4行与1管6行毛管配置模式中，滴灌春小麦的峰值为W3处理水平，总体表现出明显的行位效应，即：行1＞行2（1管4行），行1＞行2＞行3（1管6行）。这也是两品种的产量出现不同行位效应的原因之一。

综上所述，通过对北疆地区春小麦不同毛管配置模式与灌溉定额调控下干物质积累特征及产量的比较，初步探讨了滴灌春小麦合理的灌溉定额及毛管配置模式，并分析了滴灌春小麦干物质积累及产量的行位效应。

通过田间试验，选取滴灌和畦灌两种灌溉类型，以传统畦灌为对照，研究了不同毛管配置模式与灌溉定额对滴灌春小麦干物质积累及产量的影响，得到如下结论：（1）滴灌春小麦的干物质积累量及产量都随灌溉定额的增加总体上呈现先上升后下降的单峰曲线变化。并且，还表现出近行高于远行的行位效应，而随灌溉定额的加大，行位间的差异在逐渐减小。（2）两品种在3种毛管配置下的最佳灌溉定额为6 000 m3/hm2（W3）；不同灌溉定额与品种下，毛管配置模式对小麦产量影响较大。

[1]胡延吉，兰进好，赵檀方.不同时期3个主栽小麦品种干物质积累及分配特性的研究 [J].山东农业大学学报，1999，30（4）：404-407.

2015—05—07