玉米垄膜沟灌不同垄沟宽的节水及增产效果试验研究

(白银市平川区农技中心 甘肃 白银 730913)

近年来，由于国家水资源的战略性调整和气温的升高，水资源短缺的现象已日益凸显，特别是农业用水的矛盾更为突出。为了使有效的水资源发挥最大的生产效益，平川区示范推广玉米垄膜沟灌技术，将垄作全膜覆盖及沟灌技术集成应用，改大水漫灌为小水沟内渗灌，提高了水分利用效率，具有显著的节水、节肥、增产效果。平川区开展此项试验研究，为了进一步探索研究玉米垄膜沟灌栽培条件下最佳垄沟宽度的节水和增产效果，为优化农田节水模式提供依据。

一、材料与方法

(一)试验材料。供试地膜幅宽120cm，厚0.008，由兰州石化公司宏达塑料薄膜厂生产。参试玉米品种为豫玉22号。

(二)试验地概况。试验设在白银市平川区水泉镇双岔村，海拔1540m，年降雨量215mm,年蒸发量1255mm，属典型温带大陆性干旱气候。太阳辐射强度大，日照时间长，光质好，年均日照时数3200h，≥0°活动积温3380℃，年均温度9.3℃，无霜期175天。属黄灌区，土壤为耕灌淡灰钙土，土质为砂壤土，耕层土壤(0～25cm)有机质19.5g/kg，碱解氮112mg/kg，速效磷21mg/kg，速效钾113mg/kg，PH值为7.9，土壤表现为缺氮、少磷、中度富钾，前茬作物为玉米。

(三)试验方法。试验在垄高(15cm)和带幅(100cm)一致的条件下，对垄宽、沟宽设4个处理。处理A：垄宽60cm、沟宽40cm；处理B：垄宽70cm、沟宽30cm；处理C：垄宽50cm、沟宽50cm；处理D：垄宽40cm、沟宽60cm。以当地常规种植方式(全膜平作漫灌种植)为对照(CK)。试验随机区组排列，3次重复，小区面积48。试验地于上年秋季前茬作物收获后灭茬秋翻，灌足冬水。土壤解冻后布设试验小区，小区间加埂，埂宽50cm，埂高30cm，各处理间开挖引水沟引水。3月10日，结合整地施农家肥45t/hm2，磷酸二铵300kg/hm2、尿素225kg/hm2、硫酸钾150kg/hm2、硫酸锌30kg/hm2。3月11日，人工起垄全地面覆膜，地膜接合处在垄面，覆膜时地膜与垄面、垄沟贴紧，地膜结合处压实压严，每隔2m打1土腰带，以防大风揭膜。4月1日，人工破膜点种，处理每垄沟两侧播种2行玉米，对照(CK)宽窄行种植，宽行60cm、窄行40cm，株距28cm，种植密度7.1万株/hm2，播后用细土封穴，以防大风揭膜。首次灌水时用5寸铁钉每隔50cm扎渗水孔1个，小区进水口用测水器测量灌水量，每小区每次灌水深度15cm，处理区灌水只浇灌垄沟，以不淹没垄面为准。出苗后观察记载物候期，分别于6月1日、6月20日、7月10日、8月1日、8月20日、9月10日灌水6次。结合灌水，拔节期追施尿素150kg/hm2，大喇叭口期追施尿素225kg/hm2，灌浆期追施尿素150kg/hm2。方法为用追肥枪在两株距间打孔深施，其他管理措施相同。玉米成熟后每小区随机连续抽取20株考种，各小区单收脱粒计产。

二、结果与分析

(一)玉米物侯期。由表1可见，各处理的玉米物侯及生育期差别不大，其中处理A与处理B的生育期最短，均为153d，较对照(CK)早熟2d；处理C与处理D的生育期均为154d，较对照早熟1d。

表1 不同处理玉米的物侯期及生育期

(二)玉米经济性状。各处理的玉米株高、茎粗、穗长、穗粗、穗粒数、百粒重均大于对照。其中株高以处理A最高，为248.8cm，较对照高9.1cm；其次是处理C，较对照高5.8cm。茎粗以处理A最粗，为2.8cm，较对照粗0.3cm；其次是处理C，较对照粗0.2cm。穗长以处理A最长，为23.2cm，较对照长1.5cm；其次是处理C,较对照长1.1cm。穗粗以处理A最粗，为5.89cm，较对照粗0.44cm；其次是处理B，较对照粗0.38cm。穗粒数以处理A最大，为576.3粒，较对照多28.7粒；其次是处理B，较对照多24.9粒。百粒重以处理A最大，为40.2g，较对照多3.9g；其次是处理B，较对照多3.4g。秃顶长各处理均小于对照，以处理A最小，仅为1.6cm。

(三)玉米产量、节水率及利润。各处理的玉米折合产量均高于对照。其中以处理A的折合产量表现最高，为15954.1kg/hm2，较对照增产16.54%；其次为处理B，折合产量较对照增产14.33%，处理C和处理D较对照增产11.75%和6.32%。各处理折合灌水量均小于对照，其中以处理B折合灌水量最小，为3832.3m3/hm2，较对照节水35.49%，其次为处理A，折合灌水量为4315.6m3/hm2，较对照节水27.35%，处理C和处理D较对照节水19.90%和10.83%。在其它管理措施相同的情况下，只考虑灌水成本，各处理利润以处理A最大，为25697.82元/hm2，处理B、处理C、处理D利润分别为25342.55元/hm2、24435.03元/hm2、22994.71元/hm2，处理A、处理B、处理C、处理D的利润较对照利润相比增加依次为4386.14元/hm2、4030.87元/hm2、3123.35元/hm2、1683.03元/hm2。

三、小结与结论

试验结果表明，玉米垄膜沟灌栽培可有效增强土壤的扩蓄增容能力，显著提高玉米产量和节水率。在垄高(15cm)一致的条件下，随着垄宽的增大和沟宽的减小，折合灌水量在逐步减小，由5296.8m3/hm2减小为3832.3m3/hm2，节水率在逐步增加，由10.83%增加为35.49%。但是，玉米折合产量、增产率及利润在垄宽小于60cm、沟宽大于40cm的情况下均随着垄宽的增大和沟宽的减小而增加，折合产量由14554.5kg/hm2增加到15954.1kg/hm2，增产率由6.32%增加到16.54%，利润由22994.71元/hm2增加到25697.82元/hm2；而在垄宽大于60cm、沟宽小于40cm的情况下均随着垄宽的增大和沟宽的减小而减小，折合产量由15954.1kg/hm2减小到15651.3kg/hm2，增产率由16.54%减小到14.33%，利润由25697.82元/hm2减小到25342.55元/hm2。由此可见，以垄宽为60cm、沟宽为40cm处理的玉米折合产量、增产率及利润均最高，增产节水综合效应最显著，此模式在灌溉区的玉米栽培中可以作为节水灌溉措施进行推广应用。