大田玉米免冬灌常规节水技术试验分析

杨晓俊

（凉州区清源水利管理所，甘肃 凉州 733000）

清源灌区位于武威盆地中东部，地势由东南向西北逐渐倾斜，区内气候干燥，降雨稀少，属典型的大陆性温带干旱气候。灌区主要承担着吴家井镇、长城镇、清源镇等6 个镇，65个农民用水户协会，537个灌水小组的农业、生态灌溉用水管理和生活、工业供水用水服务。大田玉米免冬灌节水技术是石羊河流域水资源严重匮乏区普遍采用的一种常规节水灌溉技术，免冬灌是指在前茬大田玉米收获后免秋耕冬灌，次年提前进行春灌，最大限度上保持土壤墒情，减少土壤水分蒸发损失和渗漏损失，有效减少无效灌水,提高灌水效率，降低灌溉定额，切实提高水资源利用效率和效益。

1 试验目的

灌区东部沿沙区域多以砂性土壤为主，土壤水分蒸发损失和渗漏损失较为严重，农作物全生育期灌溉多呈现灌水次数多、灌溉定额大、土壤水分综合利用率不高的特点。本次试验通过选取具有代表性的两个地块分别进行免冬灌和冬灌，采用田间对比的方法，对大田玉米在不同灌溉模式下的灌水时间、灌水定额、灌水次数、灌溉定额和作物产量等数据进行观测和对比分析，最终制定符合灌区实际的作用灌溉制度。

2 基本情况

凉州区吴家井镇位于武威城区东南38 km 处，东临腾格里大沙漠和红水河，南接古浪县永丰滩镇，西靠黄羊河农场，北邻长城镇，镇域面积34 km2，耕地面积907.26 hm2。辖吴家井村、新建村、七星村、四方墩村4 个行政村，33 个村民小组，主要种植作物为玉米、辣椒、枸杞、小麦等。本次大田玉米免冬灌常规节水技术灌溉试验选取在凉州区吴家井镇吴家井村一组进行，所选取灌溉试验区地势平坦、土壤土质疏松、肥力中上，土壤化性状良好，地面坡度在15°以下，本次灌溉试验试验田与对照田种植作物均为武科2 号，在试验过程中根据测定的土壤含水率和作物生长情况，严格控制灌水流量及灌水时间，测定核算作物全生育期灌溉定额。

表1 试验地块基本情况Tab.1 Basic information of test plot

3 试验方法

3.1 全生育期灌水量测定

3.1.1 出苗期

大田玉米试验田与对照田播种时间均为4 月18 日，出苗期大概10 d 左右，试验田前茬玉米收获后进行免秋耕冬灌，3月初进行了春灌；对照田上年11 月进行了冬泡地，由于此间有少许有效降水量，所以在出苗期土壤湿度保持在17%～22%，湿度相对适宜，无需再进行灌水。

3.1.2 幼苗期

大田玉米试验田与对照田4 月底进入生育幼苗期，期间有持续大量降雨，有效降水量达32 mm，虽然土壤表层土质略显干燥板结，但土壤表层以下较适宜玉米幼苗根系的生长，在土壤养分充足的情况下，适度的轻旱，更利于根系发育并向纵深伸展，幼苗期玉米需水量不大，通过观测土壤含水率在18%～21%，由于4月气温普遍不高，作物根苗幼小，暂不对试验地块进行灌水补充土壤水分。

3.1.3 拔节期

大田玉米5月底逐渐进入生育拔节期，作物生长旺盛，需水量明显增加，拔节期需水量大概占玉米全生育期的28.2%～33.5%。5 月以来，随着气温和地温的不断升高，作物光合作用加强，根系吸收水分加快，叶面蒸腾作用强烈，耗水量不断增大，此间试验区降水量普遍稀少，土壤含水率相对偏低，需要及时进行灌水，补充土壤水分。

3.1.4 大喇叭口期

6月下旬，玉米逐渐进入生育大喇叭口期，玉米生长发育旺盛，根系发达茎叶生长加快，作物的雌蕊和雄蕊不断分化和形成，玉米需水量相应进入临界始期，此间如若干旱缺水将导致玉米小花大量退化，容易造成雌雄花期不育，玉米遭遇严重的卡脖子旱。

3.1.5 抽雄期

7月中旬，玉米进入生育抽雄期，玉米营养生长与生殖生长并进，新陈代谢旺盛，是作物养花、抽丝、籽粒雏形形成，确保玉米高产的关键时期，此间作物对水分的需求量较高，是作物典型的需水高峰期，抽雄期若不能进行适时充分灌溉，水分的亏缺将严重影响玉米花粉和花丝的寿命，引起玉米秃顶缺粒，籽粒不饱满，导致作物大幅度减产。

3.1.6 乳熟及成熟期

玉米进入生育乳熟期后，植株将逐渐停止生长，作物由营养生长逐渐转入生殖生长，作物成熟期是确保作物高产丰产的关键阶段，此间作物对水分的需求量较高，因此必须提供充足的水分保障，才能达到作物丰产的目的。

3.2 全生育期

大田玉米全生育期分为出苗期、幼苗期、拔节期、大喇叭口期、抽雄期、乳熟及成熟期等6 个生育时期，全生育期总历时153 d。

表2 玉米全生育期灌水量统计表Tab.2 Statistics of irrigation amount in the whole growth period of maize m3

3.3 土壤含水率测定

在同等条件下，为了全面掌握田间土壤水分状况，对试验田和对照田灌溉前后土壤含水率进行了测定，从玉米生育期土壤含水率的变化来看，地面蒸发和植株蒸腾是土壤含水率和灌水定额变化的两大主要因素，试验田和对照田土壤含水率灌前在11%～16%，灌后在16%～22%。

表3 土壤含水率测定表Tab.3 Determination of soil moisture content

3.4 气象因素影响

通过观测记录并统计分析作物全生育期降水次数、降水量、降水时间等，初步推测气象因素对作物生长的影响。一是全生育期降水达228.8 mm，主要集中在幼苗期、大喇叭口期和抽雄期，这部分降水可有效补充土壤水分，缓解短期旱情，利于作物正常生长；二是作物幼苗期降水达32 mm，此间作物需水量不大，为了充分利用土壤水分及降水，不考虑通过灌水重复补充水分；三是作物大喇叭口期降水高达59.6 mm，土壤含水率适中，考虑通过小幅度调整灌水定额来满足作物需水要求。

表4 生育期降水量观测记录表Tab.4 Observation record of precipitation during growth period

3.5 效益分析

根据考种测产标准要求，在试验田和对照田中选取1 m2范围内植株进行考种测产，通过统计分析考种面积上作物的穗数、粒数、百粒质量、籽实产量，同比例折合到试验地块上测算出试验田和对照田单产量、单方水产值、效益。经考种测产和效益对比分析，试验田比对照田同比每0.067 hm2增产47 kg，单方水效益提高0.84元/m3。

表5 每0.067 hm2考种测产统计表Tab.5 Statistical table of per unit yield test and yield measurement

表6 每0.067 hm2效益对比分析表Tab.6 Comparative analysis of benefits

4 试验结论

在同等灌溉条件下，每0.067 hm2对照田产量为812 kg，试验田产量为859 kg，试验田比对照田同比增产47 kg，试验田比对照田同比节水46 m3。由此可见，大田玉米免冬灌常规节水技术具有显著的节水效益和增产效益，在提高水资源利用效率和效益的前提下，同步实现了农田节水、农业增产、农民增收的根本目标。