膜下滴灌对夏花生水分利用效率及产量的影响

高建强+曲杰+程亮+张华

摘要：采用随机区组设计不同灌溉方式处理，并在准确调查降水量、灌水量和土壤贮水量的基础上研究花生膜下滴灌技术的水分利用效率和对产量的影响。结果表明，膜下滴灌较常规灌溉产量提高17.32%；膜下滴灌总水分利用效率为2.044 kg/m3，较常规灌溉提高23.80%，其灌水的水分利用效率为6.935 kg/m3。因此，膜下滴灌能改善水分在不同时间的分布，协调植株的营养生长和生殖生长，促进荚果发育。

关键词：花生；膜下滴灌；灌水量；水分利用效率；土壤贮水量；土壤耗水量

中图分类号：S565.207.1 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2017）07-0077-04

Abstract Different irrigation methods were designed by random block method， and the precipitation， irrigation water amount and soil water storage amount were accurately surveyed to explore the effects of drip irrigation under plastic film on water use efficiency and yield of peanuts. The results showed that the peanut yield of drip irrigation under plastic film treatments improved by 17.32% compared with conventional irrigation treatments. The total water use efficiency of drip irrigation under plastic film treatments was 2.044 kg/m3， which was 23.80% higher compared with conventional irrigation treatments， among which， the irrigation water use efficiency was 6.935 kg/m3. Thus， drip irrigation under plastic film could improve the water distribution at different times， coordinate the vegetative growth and reproductive growth of plants and promote the development of pod.

Keywords Peanut； Drip irrigation under plastic film； Irrigation water amount； Water use efficiency； Soil water storage； Soil water consumption

淡水資源不足且分配不均是我国水资源的一个基本国情，水资源缺乏已成为困扰农业发展的一大难题[1]。在农业生产中如何用水，如何最大发挥有限水资源的利用效率是当前迫切需要解决的问题，也是农业可持续发展的要求[2]。前人研究表明，作物的不同生理过程和生育时期对水分亏缺反应不同，一定时期的水分有限亏缺还可改善作物生长、提高产量和水分利用效率[3-5]。花生是我国主要油料作物和重要经济作物，水分对其生长发育、代谢生理、产量、品质及水分利用效率均有一定影响[6]。限量供水可以协调花生苗期的生长发育[7]，有利于健壮植株、提高产量和改善品质。近年来，膜下滴灌技术已被证明是有效的增产和节水技术，而且在多种作物上得到应用[8-10]。在膜下滴灌条件下适当控制滴灌量，起到一定的调亏灌溉效果，在降低生物产量的同时达到最大经济产量[11]。本研究旨在通过比较膜下滴灌、常规灌溉等灌溉方式对花生水分利用效率和产量的影响，探索一种夏花生水分高效利用技术，为花生高产高效生产提供支持。

1 材料与方法

1.1 试验材料

以山东省主推花生品种花育22号为供试品种。

1.2 试验地点与土壤

试验于2016年在菏泽市农业科学院实验田进行。壤土、微酸性，地力均匀，肥力中等，排灌方便，基本理化性状见表1。前茬作物小麦。

1.3 试验设计

试验设置4个处理：不灌溉不覆膜（CK1）、不灌溉覆膜（CK2）、常规灌溉、膜下滴灌。随机区组排列，重复3次。小区面积30 m2，垄距85 cm×穴距16.7 cm。4个处理均灌出苗水，666.7m2灌水5 m3。常规灌溉于开花期漫灌，666.7m2灌水50 m3。膜下滴灌于开花期和饱果期各灌一次，666.7m2灌水量分别为10 m3。6—9月夏花生生育期间共降水314 mm，相当于666.7m2灌水209 m3。

666.7m2基施复合肥（NPK≥48%）50 kg、钙镁磷肥25 kg、尿素25 kg。采用起垄种植，除CK1均进行覆膜。垄高15 cm，垄宽83 cm。一垄双行，666.7m2密度为10 000穴。膜下滴灌采用铺设迷宫式滴灌带实施，滴孔距离15 cm。

1.4 测定项目

收获时调查主茎高、侧枝长、单株总分枝数和结果枝数、单株结果数和有效果数；自然晒干后测定荚果产量、籽粒产量和出仁率。用土壤养分水分速测仪OK-Q10测定土壤体积含水量，计算20 cm土层深度水分变化值。播种时土壤体积含水量为50 g/mL，成熟期结果见表2。

以下为有关水分指标计算公式[13]：

土壤贮水量=土层厚度×面积×土壤体积含水量；

土壤耗水量=播前土壤贮水量+总降水量+灌溉量-成熟期土壤贮水量；

土壤水分利用效率=花生产量/土壤耗水量；

降水利用效率=花生产量/降水量；

灌溉水利用效率=花生增产量/灌水量。

1.5 数据处理

采用DPS数据处理系统和Microsoft Excel软件进行处理[14]。

2 结果与分析

2.1 不同处理的耗水量和产量

由表3可以看出，4个处理中，常规灌溉耗水量最多，膜下滴灌与不覆膜不灌溉（CK1）耗水量相近，而覆膜不灌溉（CK2）耗水量最少，差异达到显著水平。CK2与CK1比较可以看出，覆膜减少水分消耗10.8 m3，减少了4.76%。就荚果产量来说，膜下滴灌﹥常规灌溉﹥CK2﹥CK1，差异达到显著水平，与CK1比较，覆膜提高产量4.78%；与CK2比较，常规灌溉提高产量21.43%，膜下滴灌提高42.45%；膜下滴灌较常规灌溉提高产量17.32%。

2.2 不同处理的水分利用效率

由表4可知，不同处理总水分利用效率[15]差异达显著水平，膜下滴灌﹥常规灌溉﹥CK2﹥ CK1。覆膜提高总水分利用效率10.04%；与CK2相比，常规灌溉提高总水分利用效率9.19%，膜下滴灌提高总水分利用效率35.19%；膜下滴灌较常规灌溉提高总水分利用效率23.80%。CK2与CK1相比，降水水分利用效率差异不显著；膜下滴灌对灌溉水的利用效率达到6.935 kg/m3，显著大于常规灌溉。

2.3 不同处理对花生植株性状的影响

由表5看出，不覆膜不灌溉严重影响花生植株的发育，各项植株性状均最低，覆膜在一定程度上可改善植株生长。灌溉处理的植株性状与不灌溉相比差异多达显著水平。膜下滴灌主茎高和侧枝长小于常规灌溉，且差异显著；侧枝长/主茎高、总分枝数也小于但不显著；结果枝数膜下滴灌比常规灌溉有提高，但差异也不显著。因此，可推知膜下滴灌在一定程度上可改善水分在不同时间的分布，协调植株的营养生长和生殖生长。

2.4 不同处理对花生产量性状的影响

由表6看出，不覆膜不灌溉（CK1）各产量性状低，覆膜可阻止水分大量散失、提高生殖生长和荚果发育水平。灌溉则显著促进花生生殖生长和荚果发育，膜下滴灌单株结果数最多，百果重、百仁重最高，与常规灌溉相比差异不显著，而饱果率和出仁率则显著大于常规灌溉。

3 讨论与结论

不同的灌溉方式對水分利用效率的影响不同，夏桂敏等[16]研究表明，交替沟灌对花生水分利用效率比常规灌溉提高2.04 kg/m3。陈四龙等[17]发现华北平原膜下滴灌棉花较常规灌溉增产204.15 kg/hm2，总耗水量减少32.91 mm（相当于666.7m2耗水21.94 m3）。申孝军等[18]研究认为，适度调亏膜下滴灌棉花较充分供水处理提高水分利用效率17.0%。李玉义等[19]研究表明，膜下滴灌处理番茄总耗水量较常规沟灌降低8.37%～59.33%。膜下滴灌是一种高效、节水的灌溉方式，不但有效提高肥料利用率[20]，还可改善植株生长状况，提高水分利用效率。

本试验结果表明，4个处理中，常规灌溉耗水量最多，膜下滴灌可以节约用水。与CK2相比，常规灌溉提高产量21.43%，膜下滴灌提高产量42.45%，膜下滴灌较常规灌溉提高产量17.32%。不同处理总水分利用效率比较，膜下滴灌>常规灌溉>CK2>CK1，膜下滴灌较常规灌溉提高总水分利用效率23.80%，对灌溉水的利用效率达到6.935 kg/m3。膜下滴灌在一定程度上能改善水分在不同时间的分布，但未达到盈余，能协调植株的营养生长和生殖生长，更有利于荚果发育、提高荚果品质。

参 考 文 献：

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