李 濤 ，潘菊梅 ，齊廣平

（1.甘肅農(nóng)業(yè)大學工學院，甘肅蘭州730070；2.隴南市水利水電勘測設計院，甘肅隴南746000）

水分是制約干旱、半干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關鍵因素，水資源短缺、土地荒漠和鹽堿化加劇是西北地區(qū)的顯著特征。水分和鹽分相互依賴，相互聯(lián)系，水分是鹽分運移的載體，“鹽隨水來，鹽隨水去”，前人應用多種方法進行了水鹽運移規(guī)律研究[1-8]，但水鹽運移對作物生長和產(chǎn)量的影響研究較少。

本試驗于2010年在甘肅農(nóng)業(yè)大學農(nóng)業(yè)生態(tài)工程研究所試驗站進行了膜下滴灌不同灌水量和鹽基對玉米冠層生長和產(chǎn)量影響的研究，探討了玉米生長對土壤水鹽環(huán)境條件變化的響應和對產(chǎn)量的影響，旨在為西北荒漠鹽堿區(qū)作物生產(chǎn)利用膜下滴灌技術研究和示范提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

供試材料為玉米中單2號。

1.2 試驗區(qū)概況

試驗于2010年3—9月在甘肅農(nóng)業(yè)大學農(nóng)業(yè)生態(tài)工程試驗站進行。試驗區(qū)屬典型的西北半干旱區(qū)氣候特征，緯度 36°05′23″N，經(jīng)度 103°41′52″E，海拔為1 551 m，年平均氣溫為9.3℃，3—9月均溫分別為 5.5，13，17，22.6，22.9，23.4，19.4 ℃。試驗地土壤為堿性灌淤土，pH值為8.6（水土比為5∶1），土壤全鹽量為0.958%，有機質含量為5.08 g/kg，全磷1.41 g/kg，有效磷 103.72 mg/kg，速效鉀 79.5 mg/kg，全氮8.72 mg/kg。試驗區(qū)土壤的理化性狀采用常規(guī)方法測定。

1.3 試驗設計

在測試土壤樣品的基礎上，設3個鹽分梯度：Y1.供試土壤全鹽量為0.958%；Y2.氯化鈉與土按2%比例混合0～20 cm土壤，0～20 cm土層土壤全鹽含量為0.978%，其余土層土壤全鹽含量為0.958%；Y3.氯化鈉與土按4%比例混合0～20 cm土壤，0～20 cm土層土壤全鹽含量為0.998%，其余土層土壤全鹽含量為0.958%。3個灌溉梯度為Q1，Q2，Q3（表 1）。

表1 膜下滴灌不同灌水量和鹽基對玉米冠層生長和產(chǎn)量的影響試驗設計

將直徑32 cm、長100 cm黑色PVC管分10，10，20，20，40 cm 截斷，依次組裝，并在最底部用塑料袋包裹，塑料袋與PVC管的接合部位及以上PVC管之間的接合部位均用鋁鉑防水膠帶密封。之后取過1 mm篩的風干土混拌磷酸二銨，分層夯實濕潤裝填，在20 cm的耕作層按設計要求混拌氯化鈉，每管裝土75 kg。將裝好土的PVC管按照試驗設計緊靠擺放在15 m×2.0 m×1.2 m的砼試驗坑中，周邊用土填滿。管上覆農(nóng)用地膜，膜下鋪設滴灌系統(tǒng)。輸水干管、支管均采用直徑為32 mm的PE管，支管上安裝國產(chǎn)水表（精度0.001），毛管接EMM10型雨鳥滴頭，每管布設2個滴頭，滴頭的流量為4 L/h，工作壓力為0.05～0.25 kg/cm3。每組分別設3個重復。

于4月22日播種，每桶2穴，27日出苗，5月4日放風通氣，5月5日放苗，5月12日間苗定植，每穴留1株，每管2株。試驗田管理與普通大田作物管理相同。

1.4 取樣方法及測定項目

6月4日開始，在玉米的不同生育時期（苗期、拔節(jié)期、抽雄期、灌漿期、收獲期）取樣，共取5次，分別測定玉米地上部分（葉、莖、鞘）干物質積累和葉面積、株高、產(chǎn)量。玉米樣品按試驗設計PVC管的順序挖取，收獲玉米地上部分之后，每管2株捆綁貼標簽，在實驗室人工分解，分類采摘葉、莖、鞘，成熟進行測產(chǎn)。

玉米地上部分生物量積累的測定：對收獲樣品在實驗室分別稱鮮質量后裝入紙袋，貼標簽，先在干燥箱中105℃殺青1 h，再在60～80℃恒溫下烘24 h至恒質量，稱其干質量。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2003和SPSS 15.0數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，對試驗數(shù)據(jù)進行整理和分析。

2 結果與分析

2.1 膜下滴灌不同灌水量和鹽基對玉米冠層生長的影響

從表2可以看出，在膜下滴灌玉米生產(chǎn)試驗中，當鹽基Y1＜Y2＜Y3，灌溉定額Q1＞Q2＞Q3時，在苗期、灌漿期，玉米地上部分葉、莖、鞘生物量和株高、莖粗、葉面積等指標，隨著灌溉量的減小而減?。划斖寥利}基相同時，在玉米拔節(jié)期、收獲期，灌溉量Q2對應的各處理玉米的葉、莖、鞘生物量均大于灌溉量Q1，Q3對應的各處理，但株高、莖粗、葉面積等指標卻隨著灌溉量的減小而減小；抽雄吐絲期，玉米的葉、莖、鞘生物量隨著灌溉量的減小而減小，但Q2處理對應的各處理玉米的株高大于Q1，Q3對應的各處理。

不同生育期玉米冠層的生長對水分的響應首先表現(xiàn)在根系上，玉米不同生育期對水分的需求不同，但是根系的吸水作用，加速了土壤水分流向根部，從而導致鹽分在根區(qū)匯集，含鹽量增高，而灌溉又可以降低根區(qū)含鹽量，因此，根據(jù)土壤水鹽運移特征，調節(jié)灌溉水量，從而減少根系與鹽分匯集區(qū)的接觸范圍，提高根水的協(xié)同性，達到豐產(chǎn)增收的目的。

2.2 膜下滴灌不同灌水量和鹽基對玉米產(chǎn)量的影響

從表2還可以看出，收獲測產(chǎn)，當灌溉量Q1＞Q2＞Q3，土壤鹽基為Y1時，處理Q2Y1比處理Q1Y1，Q3Y1分別增產(chǎn)9.05%和10.42%；當鹽基為Y2時，處理Q2Y2比處理Q1Y2，Q3Y2分別增產(chǎn)22.17%和80.13%；當鹽基為Y3時，處理Q2Y3比處理Q1Y3，Q3Y3分別增產(chǎn)8.82%和63.24%。由產(chǎn)量方差分析可知，當土壤鹽基為Y1時，玉米減產(chǎn)不顯著；當土壤鹽基為Y2，Y3時，與其他處理比較，處理Q3Y2和Q3Y3減產(chǎn)嚴重，說明減產(chǎn)的主要原因是土壤水、鹽互相作用影響的結果。

2.3 膜下滴灌不同灌水量和鹽基條件下玉米冠層生長和產(chǎn)量的相關性分析

對膜下滴灌玉米產(chǎn)量和地上部分生長指標進行了相關分析，結果表明，膜下滴灌條件下玉米產(chǎn)量與株高、莖粗、穗干質量間呈極顯著相關，與葉干質量、莖干質量間呈顯著相關，而與地上鞘干質量、葉面積相關性不顯著。對玉米產(chǎn)量相關顯著的指標進行了逐步回歸分析，結果表明，株高和葉干質量的偏回歸系數(shù)顯著（P＜0.05），最優(yōu)回歸模型為Y＝0.012X1－0.049X2－0.355（Y 為產(chǎn)量，X1為株高，X2為葉片質量），R＝0.659，且方程達到了顯著水平。

表2 膜下滴灌不同灌溉量和鹽基對玉米地上部分生物量和產(chǎn)量的影響

3 結論與討論

當灌溉梯度Q1＞Q2＞Q3，土壤含鹽量Y1＜Y2＜Y3時，膜下滴灌玉米生產(chǎn)，Q2Y2處理的玉米冠層生物量積累和產(chǎn)量明顯優(yōu)于其他處理，因此，土壤含鹽量在Y1～Y2之間時，灌溉量Q2是膜下滴灌玉米生產(chǎn)的適宜灌溉量。

在玉米不同生育時期，膜下滴灌條件下玉米生長指標呈S型曲線，這與賈志紅等[9-12]對玉米冠層生物量的研究結果一致。對不同灌溉定額不同生育時期冠層生物量進行了模擬，結果表明，3次曲線方程模擬最好。地下生物量的動態(tài)變化過程與產(chǎn)量一致，這滿足了膜下滴灌條件下玉米對水分和營養(yǎng)物質的需求。

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