丁變紅，趙戰(zhàn)勝，吳新明，陳江魯，楊京京，張小偉

（兵團(tuán)第六師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，新疆 五家渠 831300）

灌水量對(duì)六師墾區(qū)春玉米生物學(xué)特性及產(chǎn)量的影響*

丁變紅，趙戰(zhàn)勝，吳新明，陳江魯，楊京京，張小偉

（兵團(tuán)第六師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，新疆 五家渠 831300）

為了探討不同灌水量對(duì)春玉米產(chǎn)量、養(yǎng)分吸收的影響。確定六師墾區(qū)春玉米在生育期內(nèi)的需水量，探明春玉米合理的灌溉量，為本研究區(qū)春玉米節(jié)水種植提供科學(xué)依據(jù)。2015年在第六師共青團(tuán)農(nóng)場科技園區(qū)六師農(nóng)科所試驗(yàn)地，采用裂區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，測量了不同灌水量下玉米的生物學(xué)性狀和產(chǎn)量，對(duì)滴灌玉米在高密度栽培條件下產(chǎn)量與最佳灌水量之間的關(guān)系進(jìn)行了探索。初步得到研究區(qū)春玉米全生育期的最佳需水量。結(jié)果表明，不同灌水量條件下，玉米的株高、穗位的變化均呈“雙峰式”曲線；莖粗隨著灌水量的增加而增加，當(dāng)灌水量在4 200～4 800 m3/hm2之間時(shí)莖粗最粗；灌水量在5 400 m3/hm2時(shí)，產(chǎn)量最高，為17 685 kg/hm2。

灌水量；夏玉米；生物學(xué)特性；產(chǎn)量

玉米是世界三大糧食作物之一，在國家糧食安全中具有舉足輕重的作用[1]。玉米不僅是新疆的主要糧食作物之一，而且也是飼草的主要原料，播種面積僅次于棉花和小麥[2]。近幾年六師的玉米種植面積也在不斷增加。灌水量在玉米生長中起著重要的作用，有研究報(bào)道，水分匱乏比任何其他環(huán)境因子更能限制作物的生長和產(chǎn)量［3-6］。隨著玉米種植密度和產(chǎn)量水平的提高，玉米的灌水量有較大幅度的增加，玉米膜下滴灌技術(shù)尚屬空白，目前缺乏相應(yīng)的技術(shù)參數(shù)和規(guī)范的灌溉模式，亟待完善。在玉米種植過程中，農(nóng)民為獲得較高產(chǎn)量，往往過量灌溉，不僅浪費(fèi)了水資源，也增加了成本。水資源缺乏是我國干旱-半干旱地區(qū)灌溉農(nóng)業(yè)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境改善的主要障礙因子。本研究就是在滴灌玉米高密度栽培條件下，研究不同灌水量對(duì)玉米生物學(xué)性狀及產(chǎn)量的影響，從而建立玉米產(chǎn)量對(duì)灌水量的依存關(guān)系以及灌水模型，這在一定程度上既能滿足滴灌條件下玉米不同生長時(shí)期所需要的水量，又能減少水資源的浪費(fèi)，同時(shí)也減少了成本的投入。因此，研究滴灌玉米高密度栽培條件下最佳灌水量的范圍對(duì)提高玉米產(chǎn)量，節(jié)約用水，減少成本投入有重要意義。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)設(shè)在第六師共青團(tuán)農(nóng)場科技園區(qū)六師農(nóng)科所試驗(yàn)地，屬中溫帶大陸性氣候，光能資源充足，熱能資源比較豐富，冬季嚴(yán)寒，夏季炎熱，春季氣溫上升快，秋季氣溫下降迅速；降水少，蒸發(fā)大，空氣相對(duì)濕度低。墾區(qū)年太陽總輻射5 585 MJ/M2，日照時(shí)數(shù)2 744～3 136 h，≥10℃年均積溫3 376～3 670℃，無霜期129～190 d，年均氣溫6.1℃，氣溫日較差大，年均降雨量114～168 mm，相對(duì)濕度60%。試驗(yàn)地土壤為沙壤土，0～20 cm耕層混合土樣pH值7.48、有機(jī)質(zhì)6.67 g/kg、全氮0.49 g/kg、堿解氮139.78 mg/kg、有效磷9.43 mg/kg、速效鉀362 mg/kg、全磷0.876 g/kg、全鉀29.49 g/kg。

1.2 供試材料

參試玉米品種為鄭單958。試驗(yàn)用水量梯度設(shè)計(jì)：3 600 m3/hm2、4 200 m3/hm2、4 800 m3/hm2、5 400

m3/hm2、6 000 m3/hm2、6 600 m3/hm2、7 200 m3/hm2。

1.3 試驗(yàn)實(shí)施

采用田間裂區(qū)試驗(yàn)，7個(gè)灌水梯度大區(qū)，大區(qū)內(nèi)設(shè)3個(gè)小區(qū)作為3次重復(fù)，重復(fù)間間隔2 m。試驗(yàn)田播幅1.1m，行距配置40 cm+70 cm，平均行距0.55 m，株距0.15 m，每個(gè)小區(qū)4條膜8行，行長6 m，每個(gè)小區(qū)面積26.4 m2。小區(qū)水量控制：試驗(yàn)設(shè)立單獨(dú)的滴水系統(tǒng)，在每個(gè)小區(qū)入口處連接水表，控制灌水。覆膜種植，機(jī)械點(diǎn)播。

1.4 測定指標(biāo)及方法

在乳熟期選連續(xù)均勻有代表性的植株10株，測定株高、穗位、莖粗。玉米收獲期，調(diào)查小區(qū)實(shí)際收獲株數(shù)、空稈株、病蟲株及收獲總穗數(shù)，并實(shí)際收獲計(jì)產(chǎn)。隨機(jī)抽取10個(gè)果穗自然風(fēng)干，留作室內(nèi)考種，測定凸尖長、穗長、穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)、百粒重和出籽率。人工脫粒后測定鮮粒重和含水率，折算出含水量14%時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)量。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

采用Excel2007進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析并作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 灌水量對(duì)春玉米株高、穗位的影響

圖1 不同灌水量對(duì)春玉米株高、穗位的影響

株高是反映春玉米生長狀況的一個(gè)有效指標(biāo)。不同灌水量對(duì)春玉米株高、穗位的影響如圖1。隨著灌水量的增加，株高、穗位均呈‘雙峰式’曲線變化。灌水量為6 000 m3/hm2，玉米株高達(dá)到最大，而后隨著灌水量的增加株高減小。灌水量為5 400 m3/hm2時(shí)穗位最低，為1.55 m。

2.2 灌水量對(duì)春玉米莖粗的影響

圖2 不同灌水量對(duì)春玉米莖粗的影響

由圖2可以看出，玉米莖粗隨著灌水量的增加而增加，當(dāng)灌水量在4 200～4 800 m3/hm2時(shí)玉米莖粗最粗，為2.46 cm，而后隨著灌水量的增加，莖粗變化不大，說明莖粗隨著灌水量的增加而增加，但并不是灌水量越大越好。

2.3 灌水量對(duì)春玉米產(chǎn)量的影響

灌水量對(duì)春玉米生理活動(dòng)和生態(tài)環(huán)境所產(chǎn)生的影響，最終會(huì)影響到玉米的產(chǎn)量。從圖3可以看出，玉米產(chǎn)量隨著灌水量的增加而增加，但是灌水量過多時(shí)，也會(huì)影響玉米產(chǎn)量。當(dāng)灌水量在5 400 m3/hm2時(shí)，產(chǎn)量最高，達(dá)到17 685.0 kg/hm2。

圖3 灌水量對(duì)春玉米產(chǎn)量的影響

3 小結(jié)

不同灌水量對(duì)春玉米生物性狀及產(chǎn)量有著重要的影響。隨著灌水量的增加，春玉米的株高、穗位均呈“雙峰式”曲線，灌水量為6 000 m3/hm2時(shí)，玉米株高達(dá)到最高，此后隨著灌水量的增加株高減小，說明灌水量過大，玉米生長受到限制，株高降低。灌水量為5 400 m3/hm2時(shí)玉米穗位最低，為1.55 m。當(dāng)灌水量在4 200～4 800 m3/hm2時(shí)玉米植株莖粗最粗，為2.46 cm。此后隨著灌水量的增加，莖粗變化不大，說明莖粗隨著灌水量的增加而增加，但并不是灌水量越大越好。玉米產(chǎn)量隨著灌水量的增加而增加，但也不是灌水量越多越好，灌水量在5 400 m3時(shí)，產(chǎn)量最高，達(dá)到17 685 kg/hm2。

[1]趙久然，王榮煥.美國玉米持續(xù)增產(chǎn)的因素及其對(duì)我國的啟示[J].玉米科學(xué)，2009，17（5）：156-159.

[2]新疆統(tǒng)計(jì)年鑒編輯委員會(huì).新疆統(tǒng)計(jì)年鑒[M].北京:中國統(tǒng)計(jì)出版社.2012.

[3]楊小鋒，別之龍.氮磷鉀施用量對(duì)水培生菜生長和品質(zhì)的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2008，24（2）：265-269.

[4]梁濤，劉景利.水分脅迫對(duì)玉米生長發(fā)育和產(chǎn)量的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，37（35）：1736-1737.

[5]于亞軍，李軍，賈志寬，等.旱作農(nóng)田水肥耦合研究進(jìn)展[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2005，23（3）：220-223.

[6]劉巽浩.對(duì)我國西北半干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)若干規(guī)律性問題的探討[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2000，18（1）：1-8.

2016-10-18

新疆兵團(tuán)科技支疆項(xiàng)目“滴灌玉米高密度栽培條件下高產(chǎn)高效水肥運(yùn)籌規(guī)律的研究”，項(xiàng)目編號(hào)：2014AB020。