韓光波

(朝陽市閻王鼻子水庫工程建設管理局,遼寧 朝陽 122000)

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節(jié)水灌溉對玉米田間土壤水分的影響

韓光波

(朝陽市閻王鼻子水庫工程建設管理局,遼寧 朝陽 122000)

通過設置充分灌溉、節(jié)水20%、節(jié)水40%三種不同灌溉水量對玉米田間土壤中水分含量及變化情況進行研究。結(jié)果表明，節(jié)水20%處理下，土壤中的水分含量相對較高，利于玉米生長；且在各個處理的苗期，各層土壤中的水分變化不大，拔節(jié)期后，0～40 cm土層變化劇烈，60～100 cm則相對平緩，得出玉米的根系主要分布在0～40 cm土層中。

節(jié)水灌溉；玉米；土壤水分含量；垂直分布

在我國北部的半干旱地區(qū)，玉米生產(chǎn)中最為關(guān)鍵的影響因素即為水分[1]。在半干旱地區(qū)，一般僅靠雨水并不能滿足玉米生長的需求，需要采取灌溉的方式予以補充[2]。我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上傳統(tǒng)的灌溉方式為漫灌，此方式雖然在一定程度上可以達到提高作物產(chǎn)量的目的，但是對于北方地區(qū)寶貴的水資源來說，造成了極大的浪費，而且還造成田間的部分養(yǎng)分隨水流走，導致田間養(yǎng)分的不足，不利于作物的生長。節(jié)水灌溉是一種以較少的灌溉量，盡可能獲得最大產(chǎn)量及效益的灌溉方式。1997 年 Borrell A[3]和2001年Bounman B A M[4]等國外學者經(jīng)過對作物采用節(jié)水灌溉的效果進行研究，表明作物在節(jié)水灌溉條件下，產(chǎn)量并沒有明顯降低，但灌溉水量大大降低，說明合理地控制灌溉量，可以實現(xiàn)作物增產(chǎn)的目標。但是在作物生長的各個生育階段，其對水分的需求也不一致，灌溉量的不同，會使土壤中的水分含量發(fā)生變化，進而對作物的產(chǎn)量及品質(zhì)產(chǎn)生一定的影響[1]。為了探討北方半干旱地區(qū)玉米生產(chǎn)中采用節(jié)水灌溉對土壤中水分的影響，特設置了3種不同的節(jié)水灌溉方式進行對比。

1 材料與方法

1.1 試驗概況

試驗安排在朝陽市朝陽縣賈家店農(nóng)場的玉米田內(nèi)進行。地理位置在遼寧省的西部地區(qū)，屬于大陸性季風氣候，年均溫在8.5℃左右，常年降水量平均為480 mm。土壤類型為褐土，土壤容重平均為1.32 g/kg。試驗玉米品種選擇東單60，2003年通過審定，編號為國審玉2003046，平均株高為305 cm左右，在遼寧省大部分地區(qū)均可種植。

1.2 試驗設計

試驗共設3個節(jié)水灌溉處理，分別為充分灌溉：各階段的灌水量為當?shù)赜衩咨a(chǎn)中常規(guī)灌水量；節(jié)水20%灌溉：不同時期灌水量為充分灌溉處理中各階段灌溉量的80%；節(jié)水40%灌溉：不同時期灌水量為充分灌溉處理中各階段灌溉量的60%。各處理隨機進行區(qū)組排列。小區(qū)的面積為50 m2。小區(qū)之間設置田埂隔開。試驗中除了灌溉量不同外，其余播種、施肥、除草等田間管理措施均與當?shù)爻Ｒ?guī)管理相同。

1.3 測量內(nèi)容及方法

在玉米的各生育期于各個小區(qū)內(nèi)隨機選取3個地點(3次重復)進行土壤取樣，取0～40 cm范圍內(nèi)的土壤，測定烘干前后質(zhì)量差，得到各處理土壤中的平均水分含量。此外，再隨機在各小區(qū)內(nèi)0～100 cm土壤范圍內(nèi),0～40 cm范圍內(nèi)每5 cm取1次樣，40～100 cm范圍內(nèi)每20 cm取1次樣，用于不同處理各生育階段土壤中各層水分含量的分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 各處理在不同生育期土壤中的水分含量比較

對3種不同的灌溉處理在不同生育期0～40 cm土壤中的水分含量進行測定、顯著性分析，結(jié)果見表1。由表1可以明顯看出，在苗期，隨著灌水量的逐漸增加，土壤中的水分含量逐漸增加，且差異達到了極顯著水平；拔節(jié)期及之后的各生育期，土壤中的水分含量先增加，再降低。說明了苗期玉米長勢緩慢，對水分的需求量不大，

表層土壤中的水分含量受到灌溉的影響較大，表現(xiàn)為隨著灌溉量的增加而升高。拔節(jié)期節(jié)水20%灌溉處理的土壤水分含量與節(jié)水40%和充分灌溉兩個處理相比分別提高62.24%、18.18%，達到了極顯著的差異水平；之后，節(jié)水20%灌溉處理的土壤水分含量均顯著高于其他兩個處理。說明了拔節(jié)期之后，玉米的長勢加快，根系吸收水分的能力及田間的蒸發(fā)作用均增強，表現(xiàn)為土壤中的水分含量發(fā)生了較大的變化，此階段適當灌溉，可為實現(xiàn)高產(chǎn)打好基礎。

表1 不同灌溉處理不同生育期 0～40 cm土層中平均水分含量分析 %

注：同列不同小、大寫字母分別表示差異達到顯著(0.05)、極顯著(0.01)水平。

2.2 各處理在不同生育期內(nèi)土壤中水分垂直分布比較

玉米植株在整個生育過程中，長勢趨勢表現(xiàn)為慢—快—慢的過程，對水分的需求也表現(xiàn)為少—多—少的趨勢。對各個處理在不同生育期內(nèi)0～100 cm土壤中水分垂直分布情況進行了分析，結(jié)果見圖1。根據(jù)對圖1的分析可知，在玉米生長前期，植株長勢緩慢，土層中的水分含量一般。隨著灌溉量的增加而有所提高，其變化情況主要受到蒸發(fā)作用的影響，因此三個處理的水分變化幅度均不大，較為平緩(圖1a)；進入拔節(jié)期以后，各處理0～40 cm土層中的水分含量變化較大，原因在于此階段玉米生長速度快，需水量增加，而60～100 cm土層中的水分含量變化不大，說明了玉米的根系主要是分布在0～40 cm的土層中，且節(jié)水20%灌溉處理下的土層含水量與充分灌溉相比差異不明顯。

圖1 各處理在不同生育期內(nèi)0～100 cm土壤中水分垂直分布分析

3 結(jié) 論

經(jīng)過三種不同灌溉水量對玉米田間土壤水分含量變化的分析，結(jié)果表明，節(jié)水20%灌溉的處理下，拔節(jié)期后土層的水分含量顯著高于其他兩個處理，可以促進玉米生長，打好豐產(chǎn)基礎；且通過常規(guī)灌溉方式下節(jié)水20%，可以適度地對水分進行控制，對玉米根系向深層生長十分有利，使水分利用效率大大提高。不同處理下苗期各土層中水分變化不大，進入拔節(jié)期后，玉米長勢加快，0～40 cm土層中的水分含量發(fā)生較大變化，而60～100 cm土層中水分含量變化不大。

[1] 趙興彥.灌溉對玉米土壤水分的影響 [J].新農(nóng)村(黑龍江)，2013(18)：27-28.

[2] 張世芳,金樹德，陳勇.節(jié)水灌溉玉米虧水生理電阻信息研究[J].江蘇理工大學學報，1996，17(6)：15-20.

[3] Borrell A,Garside A, Fukai S.Improving efficiency of water use for irrigated rice in a semi-arid tropical environment[J].Field Crop Res, 1997(52):231-248.

[4] Bounman B A M,Tuong T P.Field water management to save water and increase its productivity in irrigated lowland rice[J].Agric Water Manag,2001(49):11-30.

韓光波(1985-)，男，工程師，從事水庫工程管理工作。

S274；S152.7

A

2096-0506(2016)11-0080-02