由劍波,陳志東,高興民
(1. 肇東市河道管理處,黑龍江 肇東151100;2. 肇東市水利鉆井隊(duì),黑龍江 肇東151100;3. 肇東市黎明灌區(qū),黑龍江 肇東151100)
肇東市地處黑龍江省西南部,屬黑龍江省西部干旱區(qū)。全市幅員面積3 905 km2,人口93 萬,耕地23.27 萬hm2,其中大豆種植面積2 萬hm2。
大豆屬于需水較多的旱作物,對土壤水分的要求比較嚴(yán)格,土壤水分充足與否,對大豆各生育階段的發(fā)育及產(chǎn)量形成,都有較大的影響。大豆各生育期的土壤水分需求如下:
為了使大豆種子萌發(fā)和出苗良好,需要創(chuàng)造適宜的溫度、水分和通氣環(huán)境。大豆發(fā)芽需要吸收相當(dāng)于本身重量120% ~140%的水分。通過田間試驗(yàn)得出,土壤濕度為田間持水量的60.1%時,出苗率僅為77%,土壤濕度相當(dāng)于田間持水量的79.7%時,出苗率可達(dá)94%。試驗(yàn)表明,大豆種子萌發(fā),土壤濕度相當(dāng)于田間持水量80%左右時出苗率最高。但土壤濕度過大時,出苗率反而降低。大豆出苗后,幼苗較耐旱,土壤水分可稍低些,宜控制在田間持水量的60% ~70%。
出苗到分枝出現(xiàn)叫幼苗期,田間分枝數(shù)達(dá)50%為分枝期。這期間根系比地上部分生長快,根系發(fā)達(dá),莖桿粗壯,節(jié)間短,葉片肥厚,比較耐旱。根據(jù)試驗(yàn)資料,土壤濕度占田間持水量63%時,不影響小苗發(fā)育。如果土壤濕度低于田間持水量的60%時,對幼苗生長有影響。在這一階段,為使根系向土壤深層發(fā)展,土壤水分適宜時才有利于壯桿蹲苗。土壤濕度若超過田間持水量的75%,會導(dǎo)致大豆根系沿地表層發(fā)展,不利于大豆生長后期的管理。因此,土壤濕度應(yīng)在田間持水量的60% ~75%。
從花芽開始分化到花開放稱為花芽分化期?;ㄝ嘣霈F(xiàn)是大豆植株由營養(yǎng)生長進(jìn)入生殖生長的形態(tài)學(xué)標(biāo)志,需水量逐漸加大,應(yīng)及時供應(yīng)養(yǎng)分和水分,以促進(jìn)根系和莖葉正常生長。在這時期土壤濕度低于田間持水量的65%時,影響開花;土壤濕度低于田間持水量的60%時,大豆生長受到抑制,落花率明顯增加。試驗(yàn)表明,土壤濕度每下降田間持水量的1%,落花率增加0.6% ~0.8%。土壤濕度應(yīng)占田間持水量的70% ~80%為宜。當(dāng)土壤濕度達(dá)到田間持水量的84.7%時,則易出現(xiàn)爛根,下部葉片發(fā)黃,底花脫落,故此期間土壤水分不應(yīng)超過田間持水量的84%為好。
開花株數(shù)達(dá)10%時的日期為始花期,從始花到終花為開花期,從幼莢出現(xiàn)到拉板完成為結(jié)莢期。由于大豆開花與結(jié)莢是并進(jìn)的,因此又可將這兩個時期通稱開花結(jié)莢期。此期植株生長發(fā)育最旺盛,干物質(zhì)積累也最多,在莖葉迅速增長的同時,株體內(nèi)貯藏的營養(yǎng)物質(zhì)和新同化的光合產(chǎn)物大量地向花莢積聚,此期乃是決定花莢數(shù)的關(guān)鍵期。這期間大豆需水量加大,日需水強(qiáng)度達(dá)到頂峰。試驗(yàn)表明: 土壤濕度在田間持水量75% ~80%時,能促進(jìn)早開花,多開花,少落花,多結(jié)莢。此期土壤濕度應(yīng)在75% ~85%為宜。
大豆從開花結(jié)莢到鼓粒階段,沒有明顯的界限。在田間調(diào)查記載,把豆莢由扁形趨圓,籽粒顯著突起的植株達(dá)50%以上時,稱為鼓粒期。當(dāng)種子變圓、變硬,最終呈現(xiàn)本品種故有的形狀和色澤時即為成熟。成熟期大豆株體的營養(yǎng)生長停止,全部轉(zhuǎn)入生殖生長,種子成為光合產(chǎn)物和莖桿營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)及積累中心,可溶性物質(zhì)增長很快,豆莢先增長度后長寬度,莢內(nèi)豆粒逐漸膨大。需水強(qiáng)度雖比花莢期有所下降,但株體快速的生殖生長也需要足夠的水分。為防止大豆早衰而影響產(chǎn)量,保持土壤有足夠的濕度是十分必要的。試驗(yàn)研究表明,后期土壤濕度低于田間持水量65%時,影響大豆晚期長勢,粒重相應(yīng)下降,百粒重降低2.9 g。
綜上所述,大豆不同生育時期計劃濕潤層的適宜土壤濕度:播種時應(yīng)在田間持水量的80%; 出苗后控制在田間持水量60% ~70%;出苗~分枝期為田間持水量的65% ~75%;分枝~開花期為田間持水量的70% ~80%;花期~鼓粒期為田間持水量的75% ~85%; 鼓?!墒炱谠谔镩g持水量的65% ~75%。
大豆節(jié)水高效灌溉制度的制定,應(yīng)從提高水的利用效益出發(fā),測定不同灌水處理對產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響,根據(jù)各地在節(jié)水條件下不同時期( 及其組合) 灌水的增產(chǎn)效益,分區(qū)確定大豆的關(guān)鍵灌水時期及節(jié)水高效灌溉制度見表1。
從大豆的需水規(guī)律來看,各生育階段需水量按大小排列順序是:花期~鼓粒期>鼓?!墒炱冢痉种Αㄆ冢久缙凇种ζ?。大豆開花結(jié)莢期,莖葉生長旺盛,葉面積最大,蒸騰與光合作用最強(qiáng),干物質(zhì)積累也最多,需要大量補(bǔ)充水分,否則會導(dǎo)致大量落花,影響到粒數(shù)和粒重的增加。因此,花莢期既是需水最多的時期,也是大豆各生育階段中灌水效果最佳的時期,必需保證充足灌水。在不能滿足充分供水灌溉的地區(qū),大豆的各生育階段土壤水分下限( 占田間持水量的百分?jǐn)?shù)) 可適當(dāng)降低,除播種期保持70% ~75%,開花結(jié)莢期≤65%外,其它階段土壤水分下限可降至60%。可以根據(jù)以上原則,制定大豆的節(jié)水高效灌溉制度。
表1 大豆節(jié)水高效灌溉制度
[1]水利部農(nóng)村水利司,中國灌溉排水發(fā)展中心. GB/T50363—2006 節(jié)水灌溉工程技術(shù)規(guī)范[S]. 北京: 中國計劃出版社,2006.
[2]水利部農(nóng)村水利司. SL256—2000 機(jī)井技術(shù)規(guī)范[S]. 北京:中國水利水電出版社,2000.