張雨新，張富倉(cāng)，鄒海洋，陳東峰

（1.西北農(nóng)林科技大學(xué)旱區(qū)農(nóng)業(yè)水土工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西楊凌712100；2.西北農(nóng)林科技大學(xué)中國(guó)旱區(qū)節(jié)水農(nóng)業(yè)研究院，陜西楊凌712100）

生育期水分調(diào)控對(duì)河西地區(qū)滴灌春小麥生長(zhǎng)和水分利用的影響

張雨新1，2，張富倉(cāng)1，2，鄒海洋1，2，陳東峰1，2

（1.西北農(nóng)林科技大學(xué)旱區(qū)農(nóng)業(yè)水土工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西楊凌712100；2.西北農(nóng)林科技大學(xué)中國(guó)旱區(qū)節(jié)水農(nóng)業(yè)研究院，陜西楊凌712100）

為探索干旱地區(qū)有利于春小麥生長(zhǎng)和提高產(chǎn)量的大田滴灌灌水模式，以春小麥永良4號(hào)為試驗(yàn)材料，在不同生育期（苗期～分蘗，拔節(jié)～孕穗，抽穗～開花，灌漿～成熟）設(shè)置5個(gè)土壤水分下限W1（55%、60%、55%、50%），W2（60%、65%、60%、55%），W3（65%、70%、65%、60%），W4（70%、75%、70%、65%）和充分灌溉（CK）（75%、80%、75%、70%），研究了不同生育期土壤水分調(diào)控對(duì)河西地區(qū)滴灌春小麥生長(zhǎng)、產(chǎn)量和水分利用效率的影響。結(jié)果表明：一定施肥水平下，隨著土壤水分下限的提高，各處理株高、葉面積指數(shù)均不斷增大，在成熟期充分灌溉（CK）處理分別比W4處理高2.19%和7.93%；不同水分下限處理?xiàng)l件下，春小麥干物質(zhì)的總積累量和成熟期干物質(zhì)向籽粒的分配量均為W4處理最大，比CK分別顯著高5.63%和17.14%；各處理春小麥產(chǎn)量和水分利用效率隨著土壤水分下限的增加均呈先增加后減小的變化趨勢(shì)，其中W4處理的水分利用效率比W3處理降低2.82%，但其產(chǎn)量分別比W3、CK處理增加7.53%和4.07%。從節(jié)水增產(chǎn)的角度考慮，W4處理可作為基于本試驗(yàn)條件下較適宜的水分處理。

滴灌；春小麥；土壤水分；產(chǎn)量；水分利用效率

水分供應(yīng)不足會(huì)對(duì)干旱半干旱地區(qū)植被的生長(zhǎng)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響［1］。甘肅河西地區(qū)屬于典型的大陸干旱荒漠氣候，大部分處于干旱或極度干旱區(qū)，多年平均降水量為139.2 mm，遠(yuǎn)小于多年平均蒸發(fā)量（1 614.6mm）。除此之外，由于水資源分配的不均衡以及上游過度利用水資源，引起地下水位的大幅度下降，加劇了該地區(qū)水資源的緊缺［2］。由于河西地區(qū)土壤瘠薄、干旱少雨，抗旱能力較強(qiáng)的春小麥在該區(qū)占有較大的比例。但與此同時(shí)該地區(qū)小麥也存在著春季低溫和干旱使得播種困難，后期高溫導(dǎo)致產(chǎn)量低等諸多問題。因此改善灌溉條件、提高小麥抗旱保墑能力成為春小麥節(jié)水增產(chǎn)的關(guān)鍵［3－4］。

調(diào)虧灌溉于20世紀(jì)70年代中期，被澳大利亞持續(xù)灌溉農(nóng)業(yè)研究所提出，它是通過人為主動(dòng)的，在作物生長(zhǎng)的某一適當(dāng)階段，對(duì)其施加水分脅迫，以影響作物的生理和生化過程，進(jìn)而提高作物的水分利用效率［5］。近年來國(guó)內(nèi)外學(xué)者從灌水方式［6］、灌水頻數(shù)［7］以及灌水定額［8］等方面對(duì)作物調(diào)虧灌溉做了大量研究。杜太生等［9］研究分析了分根交替灌溉和調(diào)虧灌溉對(duì)谷類作物土壤水分利用效率的影響，結(jié)果表明兩種灌水方式下作物的產(chǎn)量均沒有顯著降低，但是水分利用效率有了很大的提高；分根交替灌溉灌水方式適用于干旱地區(qū)寬行谷類作物，而調(diào)虧灌溉適用于窄行谷類作物的灌溉。蔣桂英等［10］研究了不同灌水方式對(duì)小麥生長(zhǎng)發(fā)育的影響，結(jié)果表明與漫灌相比，滴灌條件下小麥的灌水量有所下降；同時(shí)由于滴灌條件下小麥營(yíng)養(yǎng)器官中的干物質(zhì)分配量減少，有利于同化物質(zhì)在籽粒中的積累，提高了粒重，增加了產(chǎn)量，水分生產(chǎn)效率也有所提高。黨根有等［11］對(duì)春小麥進(jìn)行了灌水時(shí)期和灌水次數(shù)的組合處理，研究發(fā)現(xiàn)各生育期灌水次數(shù)的增加明顯促進(jìn)春小麥葉干物質(zhì)積累，緩解穗干物質(zhì)積累量增加速率的降低，降低莖鞘干物質(zhì)比例。管建慧等［12］通過研究不同灌水量對(duì)春小麥耗水特性和產(chǎn)量的影響發(fā)現(xiàn)，麥田總的耗水量會(huì)隨著灌水次數(shù)和灌水量的增加而增大，而減少了對(duì)土壤水的消耗量。王紅光等［13］通過在冬小麥不同生育期設(shè)置不同的灌水下限，研究了測(cè)墑補(bǔ)灌對(duì)小麥干物質(zhì)積累的影響，結(jié)果表明冬小麥營(yíng)養(yǎng)器官貯藏干物質(zhì)向籽粒的分配量并未隨著補(bǔ)灌水平的提高持續(xù)增加。王國(guó)棟等［14］研究了測(cè)墑補(bǔ)灌條件下北疆綠洲區(qū)春小麥的滴灌制度，研究表明灌水下限提高會(huì)導(dǎo)致灌溉頻率和總灌水量的最終增加，但灌水效益和水分利用效率（WUE）并不隨灌水量的增加而提高。

本研究采用滴灌施肥技術(shù)，根據(jù)各個(gè)生育期土壤墑情計(jì)算得到的水量對(duì)小麥進(jìn)行灌水，研究不同生育期水分調(diào)控對(duì)河西地區(qū)滴灌春小麥的生長(zhǎng)和水分利用效率的影響，以期探索出春小麥不同生育期的需水規(guī)律，為河西地區(qū)春小麥節(jié)水增產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)在甘肅省武威市中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)石羊河流域農(nóng)業(yè)與生態(tài)節(jié)水試驗(yàn)站進(jìn)行，該地區(qū)地處騰格里沙漠邊緣（37°50′49″N，102°51′01″E）。海拔高度1 500 m，大陸性溫帶干旱氣候，年平均氣溫8℃，年均日照時(shí)數(shù)3 000 h以上，年均降水量不足200 mm，年均水面蒸發(fā)量2 000 mm以上。試驗(yàn)地土質(zhì)為灰鈣質(zhì)輕砂壤土，根層土壤干容重為1.32 g·cm－3，田間持水量為（體積含水率）21.3%，灌溉水埋深25～30m。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)分別在不同生育期設(shè)置5個(gè)土壤水分灌溉下限處理，分別記為W1、W2、W3、W4和充分灌溉（CK），每個(gè)處理以控制土壤含水量占田間含水量的百分?jǐn)?shù)表示（表1）。

表1 不同生育期灌溉土壤水分下限處理（田間持水量的%）Table 1 Lower limit of soilmoisture at different growth stages for various treatments（%of field capacity）

每個(gè)處理3次重復(fù)，共計(jì)15個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積為50 m2（5 m×10 m）。供試春小麥品種永良4號(hào)，15 cm等行距播種，1帶4行，第2～3行鋪設(shè)滴灌帶，各滴頭流量相同。各處理施肥量均在同一水平并隨水施肥。試驗(yàn)中氮肥用尿素（含N 46%），鉀肥用硫酸鉀鎂（含K2O 52%），磷肥用磷酸二銨（含P2O546%），各處理施肥量均在同一水平并隨水施肥。按照當(dāng)?shù)卮筇锸┓蕵?biāo)準(zhǔn)，分別在苗期施N 18 kg ·hm－2，P2O59 kg·hm－2，K2O 9 kg·hm－2；在拔節(jié)期共施N 54 kg·hm－2，P2O527 kg·hm－2，K2O 27 kg·hm－2，分三次施入，抽穗期和灌漿期同拔節(jié)期；生育期內(nèi)共施N 180 kg·hm－2，P2O590 kg·hm－2，K2O 90 kg· hm－2。

1.3 測(cè)定指標(biāo)與方法

1.3.1 土壤含水量的測(cè)定及灌水量計(jì)算土壤含水量采用傳統(tǒng)的土鉆取土烘干法測(cè)定，取樣深度40 cm；各處理土壤含水量小于設(shè)置下限即進(jìn)行灌溉，灌至田間持水量的100%，計(jì)劃濕潤(rùn)層深度為60 cm。灌水量的計(jì)算公式［14］如下：

式中，M為灌水量（mm）；γ為土壤容重（g·cm－3）；H為計(jì)劃濕潤(rùn)層深度（cm）；θi為田間持水量；θj為測(cè)定的土壤含水量。

1.3.2 生長(zhǎng)指標(biāo)的測(cè)定株高：在分蘗、孕穗、開花、灌漿4個(gè)生育期，每小區(qū)連續(xù)選取5株小麥植株，測(cè)定小麥株高。

葉面積指數(shù)（LAI）：在分蘗、孕穗、開花、灌漿4個(gè)生育期，每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選取3個(gè)點(diǎn)，利用SUNSAN冠層分析儀對(duì)每個(gè)小區(qū)的葉面積指數(shù)進(jìn)行測(cè)定。

干物質(zhì)積累與分配：在分蘗、孕穗、灌漿3個(gè)生育期每小區(qū)連續(xù)選取20株小麥完整植株；開花期和成熟期按莖葉鞘、穎殼＋穗軸和籽粒分別取樣，放入105℃烘箱中殺青15 min，80℃烘48 h至恒重，稱干重?；ㄇ芭c花后的同化物轉(zhuǎn)運(yùn)量和轉(zhuǎn)運(yùn)率，計(jì)算公式［22］如下：

營(yíng)養(yǎng)器官開花前貯藏干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量＝開花期干重－成熟期干重；

營(yíng)養(yǎng)器官開花前貯藏干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)率（%）＝（開花期干重－成熟期干重）／開花期干重×100；

開花后干物質(zhì)輸入籽粒量＝成熟期籽粒干重－營(yíng)養(yǎng)器官花前貯藏干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量；

對(duì)籽粒產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率（%）＝開花前營(yíng)養(yǎng)器官貯藏干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量／成熟期籽粒干重×100。

1.3.3 籽粒產(chǎn)量成熟期每個(gè)小區(qū)選取代表性樣點(diǎn)1m2，脫?？挤N測(cè)產(chǎn)，然后烘干重，折算成公頃產(chǎn)量。

1.3.4 水分利用效率（WUE）

式中，Y為作物產(chǎn)量（kg·hm－2），ET為全生育期內(nèi)累積作物耗水量（mm）。

作物耗水量［14］通過水量平衡法得到，計(jì)算如式（3）：

式中，ET1－2為階段耗水量（mm）；i為土壤層數(shù)；n為總土層數(shù)；γi為第i層土壤干容重（g·cm－3）；Hi為第i層土壤厚度（mm）；θi1和θi2為第i層土壤時(shí)段初和時(shí)段末的含水率；I為時(shí)段內(nèi)的灌水量（mm）；P為有效降水量（mm）；K為地下水補(bǔ)給量（mm），由于該地區(qū)地下水埋深在25～30 m，故K＝0。有效降雨量P0計(jì)算如式（4）

式中，P0為有效降水量（mm）；TP為總的降雨量（mm）。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS22.0統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性方差分析；采用Microsoft Excel 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；采用Origin 9.3軟件繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 生育期水分調(diào)控對(duì)春小麥生長(zhǎng)的影響

2.1.1 株高由圖1可以看出，隨著小麥的生長(zhǎng)，不同處理?xiàng)l件下的小麥株高變化趨勢(shì)相同，均表現(xiàn)為開花期前增長(zhǎng)迅速，開花期后由于小麥由營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)進(jìn)入生殖生長(zhǎng)，小麥株高增長(zhǎng)緩慢或停止生長(zhǎng)。但各處理對(duì)小麥株高的影響不同，在分蘗期，不同水分處理對(duì)株高影響不顯著；孕穗期株高迅速增加，其中W4株高增長(zhǎng)速率最大（2.44 cm·d－1），分別比W1、W2、W3、CK高53.40%、39.52%、5.02%和9.74%，這說明灌水量的增加會(huì)增大小麥株高的增長(zhǎng)速率，但水分過高增長(zhǎng)速率有所下降；開花期與灌漿期處理間株高差異性相同，在灌漿期，充分灌溉（CK）處理株高最大（84 cm），分別比W1、W2、W3、W4高22.27%、18.81%、7.42%和2.19%，其中W4與CK差異不顯著（P＞0.05）。以上結(jié)果表明，小麥株高隨著灌水量的增加而增大，但是充分灌溉對(duì)小麥株高的影響不顯著（P＞0.05）。

2.1.2 葉面積指數(shù)（LAI）由圖2可以看出，不同水分處理下的LAI生長(zhǎng)變化均表現(xiàn)為先增后減的趨勢(shì)，各處理的LAI最大值均出現(xiàn)在孕穗期。孕穗期CK的LAI最大，分別比W1、W2、W3、W4高94.74%、76.19%、25.42%和2.78%，CK與W4沒有顯著性差異（P＞0.05）；分蘗～孕穗期，各處理的LAI隨著小麥植株的生長(zhǎng)逐漸增大，其中W4的LAI增長(zhǎng)量最大（0.9），這表明灌水量的增加有利于植株葉片的生長(zhǎng)，但是充分灌溉對(duì)小麥葉面積的影響不顯著（P＞0.05）；開花～灌漿期W1、W2、W3、W4、CK的LAI減小速率分別比孕穗～開花期的減小速率高60.00%、49.33%、42.22%、33.33%和6.67%，其中充分灌溉（CK）處理的減小速率變化量最小。這說明各處理的LAI在開花～灌漿期減小速率較大，同時(shí)充分灌溉能夠延緩葉片衰老。

圖1 不同生育期水分調(diào)控對(duì)春小麥株高的影響Fig.1 Effects ofwater regulation on plant height of spring wheat at different stages

圖2 不同生育期土壤水分調(diào)控對(duì)春小麥葉面積指數(shù)（LAI）的影響Fig.2 Effects of soilwater regulation on LAIof spring wheat at different stages

2.2 生育期水分調(diào)控對(duì)地上部干物質(zhì)積累的影響

由圖3可以看出，隨著生育期的推進(jìn)，不同土壤水分條件下春小麥干物質(zhì)積累量變化趨勢(shì)表現(xiàn)為：在孕穗期前積累緩慢，隨后干物質(zhì)積累迅速加快，至開花期各處理的地上部干物質(zhì)積累速率均達(dá)到峰值，而后積累逐漸變緩，在成熟期各處理地上部干物質(zhì)積累量達(dá)到最大值。孕穗期充分灌溉（CK）處理干物質(zhì)累積最大，各處理出現(xiàn)顯著差異；孕穗～開花期小麥的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)與生殖生長(zhǎng)同時(shí)進(jìn)行，前期以葉為主，后期小麥莖稈和穗也有顯著增加；隨著灌水量的增加，各處理的干物質(zhì)積累速率也逐漸增大，其中W4的干物質(zhì)積累速率最大，分別比W1、W2、W3和CK高22.76%、17.84%、12.00%和16.67%，其中充分灌溉（CK）處理的積累速率有所下降，這說明，水分過多使得營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)過盛，營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)與生殖生長(zhǎng)失調(diào)，不利于小麥干物質(zhì)的積累。開花～灌漿期W1、W2、W3、W4、CK的地上部干物質(zhì)積累速率分別為128.32、139.90、200.50、229.91 kg·d－1·hm－2和214.76 kg·d－1·hm－2，分別比孕穗～開花期減少67.93%、66.44%、54.29%、53.20%和48.99%。這表明，開花期后小麥地上部干物質(zhì)積累速率下降，同時(shí)高灌水量能夠延緩干物質(zhì)積累速率的下降。成熟期小麥地上部干物質(zhì)最終積累量為W4＞CK＞W(wǎng)3＞W(wǎng)2＞W(wǎng)1，說明高灌水量并未使干物質(zhì)積累量明顯增加，而低灌水量會(huì)影響小麥個(gè)體的生長(zhǎng)。

圖3 不同生育期土壤水分調(diào)控對(duì)春小麥干物質(zhì)積累量的影響Fig.3 Effects of soilwater regulation on drymatter amountof spring wheat at different stages

2.3 生育期水分調(diào)控對(duì)春小麥地上部干物質(zhì)分配和同化物轉(zhuǎn)運(yùn)的影響

由表2可以看出，成熟期不同土壤水分調(diào)控條件下，春小麥干物質(zhì)在各器官中的分配量和分配比例有所差異，可是均滿足籽粒＞莖葉鞘＞穗軸＋穎殼。這是由于，各處理小麥莖葉鞘以及穗軸＋穎殼中的干物質(zhì)大部分向籽粒中運(yùn)輸，故其分配量和分配比例較小。同時(shí)除籽粒外，春小麥的干物質(zhì)分配量及分配比例均隨著灌水量的增加不斷增大。而不同處理?xiàng)l件下的小麥籽粒干物質(zhì)中，W4分配量最大，分別比W1、W2、W3、CK高44.71%、30.85%、15.49%、17.14%。由此可以看出，土壤水分的增加有利于春小麥前期的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，進(jìn)而對(duì)成熟期營(yíng)養(yǎng)器官中干物質(zhì)的積累有促進(jìn)作用；與此同時(shí)籽粒的干物質(zhì)分配量并未隨著灌水量的增加而持續(xù)增大，這表明灌水量過高不利于同化物向籽粒的分配，進(jìn)而也會(huì)對(duì)小麥的產(chǎn)量產(chǎn)生影響。

表2 土壤水分調(diào)控對(duì)春小麥成熟期干物質(zhì)分配的影響Table 2 Effects of soilwater regulation on drymatter distribution atmature stage of spring wheat

由表3可知，各處理營(yíng)養(yǎng)器官開花前貯藏干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)率和貢獻(xiàn)率均表現(xiàn)為W1＞W(wǎng)2＞W(wǎng)3＞W(wǎng)4＞CK，其中CK分別比W1減小56.98%、66.49%，W4分別比W1減小22.60%、39.77%；開花后貯藏干物質(zhì)積累量隨著灌水量的增加逐漸增大，充分灌溉（CK）處理最大，W1、W2、W3、W4分別比CK減小51.71%、44.46%、31.48%和2.10%，W4與CK無顯著性差異。以上結(jié)果表明，與W1相反，充分灌溉（CK）處理更有利于促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)器官開花后貯藏的同化物向籽粒的運(yùn)輸，W4則更有助于平衡花前與花后同化物向籽粒的再分配，進(jìn)而有利于高產(chǎn)量的獲得。

表3 土壤水分調(diào)控對(duì)春小麥營(yíng)養(yǎng)器官貯藏干物質(zhì)向籽粒的轉(zhuǎn)運(yùn)量和開花后干物質(zhì)積累量的影響Table 3 Effects of soilwater regulation on translocation amountof vegetative organs to grains and accumulation amountafter anthesis in spring wheat

2.4 生育期水分調(diào)控對(duì)春小麥產(chǎn)量、水分利用效率（WUE）的影響

由圖4可以看出，土壤水分調(diào)控下春小麥產(chǎn)量和水分利用效率均滿足先增加后減小的變化趨勢(shì)，但是產(chǎn)量和水分利用效率的最大值并不出現(xiàn)在同一處理。不同處理春小麥最終產(chǎn)量為W4＞CK＞W(wǎng)3＞W(wǎng)2＞W(wǎng)1。其中，W4產(chǎn)量達(dá)到7 476.04 kg·hm－2，分別比W1、W2、W3、CK顯著增加73.86%、40.58%、7.53%和4.07%，W3與充分灌溉（CK）沒有顯著性差異（P＞0.05）。由此可知，隨著灌水量的增加，春小麥的籽粒產(chǎn)量也在增大，但水分過多會(huì)導(dǎo)致小麥產(chǎn)量的下降，這也說明過量灌水不利于小麥的節(jié)水增產(chǎn)。不同土壤水分調(diào)控處理下，小麥水分利用率并未隨著灌水量的增加持續(xù)增大。其中W1的水分利用效率最低，僅為13.33 kg·mm－1·hm－2，這是由于灌水量過低，抑制了小麥的生殖生長(zhǎng)，進(jìn)而影響小麥的水分利用效率。W3的水分利用效率最高，為17.36 kg·mm－1·hm－2，分別比W4、充分灌溉（CK）增加2.90%和12.44%，W3與W4沒有顯著性差異（P＞0.05）。綜上所述可知，隨著灌水量的增加，小麥的產(chǎn)量和水分利用效率均呈先增大后減小的變化趨勢(shì)，因此對(duì)小麥進(jìn)行適宜水分調(diào)控對(duì)其節(jié)水增產(chǎn)起到積極的作用。

圖4 土壤水分調(diào)控對(duì)春小麥產(chǎn)量和水分利用效率的影響Fig.4 Effects of soilwater regulation on yield and water use efficiency of springwheat

3 討論

本研究發(fā)現(xiàn)，各個(gè)生育期不同程度的土壤水分虧缺對(duì)于春小麥株高有顯著性影響。適宜的水分脅迫不利于株高的增長(zhǎng)，但同時(shí)也增加了小麥的抗倒伏能力，提高了小麥的產(chǎn)量。在各個(gè)生育期內(nèi)充分灌溉（CK）處理都要顯著高于水分脅迫處理（W1），這是由于高水有利于小麥株高的生長(zhǎng)，這與王振華等［15］研究結(jié)果一致。在本研究中，小麥株高分蘗～孕穗期的增長(zhǎng)速率顯著大于其他生育期，這與王冀川等［16］認(rèn)為的拔節(jié)～揚(yáng)花期土壤水分對(duì)株高生長(zhǎng)影響最大有差異。隨著小麥的生長(zhǎng)，小麥葉片也在不斷變化。本研究中發(fā)現(xiàn)，不同水分條件下的春小麥葉面積指數(shù)均呈先增大后減小的變化趨勢(shì)，在孕穗期達(dá)到峰值。但是在各生育期內(nèi)，W1的葉面積指數(shù)始終最小，這說明高灌水量會(huì)使春小麥的葉面積顯著增加［14］。

有研究表明［17－18］不同水分處理下，適宜的水分虧缺更有利于小麥干物質(zhì)積累。在本研究中，各處理春小麥干物質(zhì)積累量變化趨勢(shì)相同，其中W4、CK始終高于W1、W2、W3，在開花期各處理干物質(zhì)積累速率達(dá)到峰值，其中W4、CK始終高于W1、W2、W3處理；在開花期各處理干物質(zhì)積累速率均達(dá)到最大值，這與前人［19］研究結(jié)果一致。董劍等［20］研究發(fā)現(xiàn)高灌水量有利于干物質(zhì)向營(yíng)養(yǎng)器官的分配積累，不利于籽粒干物質(zhì)的積累。本研究表明，成熟期春小麥干物質(zhì)在營(yíng)養(yǎng)器官中的分配量及分配比，均隨著灌水量的增加不斷增大。而不同處理?xiàng)l件下的小麥籽粒干物質(zhì)中，W4分配量最大，這是由于適度的水分脅迫在復(fù)水后，可以加快貯存在營(yíng)養(yǎng)器官中的物質(zhì)向籽粒中轉(zhuǎn)移［21］。在本研究中，與充分灌溉（CK）相反，水分脅迫（W1）更有利于營(yíng)養(yǎng)器官開花前貯藏的同化物向籽粒的運(yùn)輸，這與前人［22］研究結(jié)果一致。

徐翠蓮等［23］研究發(fā)現(xiàn)產(chǎn)量的提高必然需要消耗大量的水分，即高產(chǎn)建立在高耗水量的基礎(chǔ)之上。本研究中，各處理的產(chǎn)量W4＞CK＞W(wǎng)3＞W(wǎng)2＞W(wǎng)1，這說明灌水量過高使小麥產(chǎn)量有下降趨勢(shì)。水分利用效率能綜合反映耗水量與籽粒產(chǎn)量的相互關(guān)系［24］。張忠學(xué)等［25］認(rèn)為供水量越多，耗水量越大，水分利用效率隨著灌水次數(shù)和灌水量的增多逐漸降低。Panda R K等［26］連續(xù)三年研究了水分虧缺對(duì)小麥生長(zhǎng)的影響，結(jié)果表明與充分灌溉相比，水分虧缺條件下的小麥產(chǎn)量和水分利用效率較高。本研究表明，隨著灌水下限的提高，水分利用效率呈先增加后減少的變化趨勢(shì)。其中W3最大，W4與CK沒有顯著性差異，這說明較高的灌水下限并不能保證高產(chǎn)量和水分利用效率。因此為使不同土壤水分調(diào)控下滴灌春小麥的高產(chǎn)與節(jié)水達(dá)到統(tǒng)一，還需要進(jìn)一步的研究和驗(yàn)證。

4 結(jié)論

生育期水分調(diào)控，對(duì)滴灌春小麥的生長(zhǎng)、水分利用效率有顯著性影響。各處理株高均隨著灌水量的增加不斷增大，但葉面積指數(shù)呈先增大后減小的變化趨勢(shì)，在孕穗期達(dá)到最大值。其中充分灌溉條件下，春小麥的株高和葉面積均高于其他處理，但W4與其并沒有顯著性差異。小麥干物質(zhì)的積累、分配是產(chǎn)量形成的基礎(chǔ)，各處理的干物質(zhì)積累量隨著生育期的推進(jìn)逐漸增大，其中W4干物質(zhì)積累量和成熟期籽粒中干物質(zhì)分配量均最大，比充分灌溉（CK）處理分別顯著高5.63%和17.14%。與此同時(shí)，本研究中，W3處理的水分利用效率最高，但其產(chǎn)量卻顯著低于W4處理。W4處理作為產(chǎn)量最大的處理，比CK顯著增加4.07%，灌水量卻低了7.75%。綜上可知，生育期適宜的水分調(diào)控更有利于春小麥的生長(zhǎng)和高產(chǎn)的獲得，從節(jié)水增產(chǎn)的角度考慮，W4可作為基于本試驗(yàn)條件下較適宜的水分處理。

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Effects of soilwater regulation in growing period on spring wheat grow th and water use in Hexi areas under drip irrigation

ZHANG Yu-xin1，2，ZHANG Fu-cang1，2，ZOU Hai-yang1，2，CHEN Dong-feng1，2
（1.Lɑborɑtory of Agriculturɑl Soilɑnd Wɑter Engineering in Aridɑnd Semiɑrid Areɑs ofMinistry of Educɑtion，Northwest A＆F University，Yɑngling，Shɑɑnxi 712100，Chinɑ；2.Institute ofWɑter-sɑving Agriculture in Arid Areɑs of Chinɑ，Northwest A＆F University，Yɑngling，Shɑɑnxi 712100，Chinɑ）

In order to explore the drip irrigationmode to improve the growth and yield of spring wheat in Arid Areas，field plotexperimentswere carried outwith the springwheat species of Yongliang 4.Five lower soilwater limits（i.e.W1（55%、60%、55%、50%），W2（60%、65%、60%、55%），W3（65%、70%、65%、60%），W4（70%、75%、70%、65%）and sufficient irrigation（CK）（75%、80%、75%、70%））were applied at different growing stages（emergence～tillering，jointing～booting，heading～anthesis，filling～maturity）to study the effects of soilwater regulation on spring wheat growth，yield and water use efficiency in Hexiareas.The results showed thatat the same fertilizer level，the increase in lower soilwater limits increased the plantheightand LAIof springwheat.Compared with theW4 treatments，the plant height and LAIof the sufficient irrigation treatment（CK）increased by 2.19%and 7.93%.However，compared with sufficient irrigation treatment（CK），total drymatter accumulation and its distribution amount to grain ofW4 treatment had significantly increased respectively by 5.63%and 17.14%.With the increase in lower soilwater limits，the field and water use efficiency（WUE）in all treatments increased first and then decreased.Compared with W3 treatments，thewater use efficiency（WUE）ofW4 treatmentwas reduced by 2.82%.However，the treatmentW4 showed the highest field，which was increased by 7.53%and 4.07%，compared with that of theW3 and CK treatments.In sum-mary，the appropriate soilwater regulation at growing stages is beneficial to the growth and high yield of spring wheat.Comprehensively considering thewater saving and high field，the treatmentW4 is selected as the optimalwater treatment under the present experimental conditions.

drip irrigation；spring wheat；soilwater；yield；water use efficiency

S275.6；S512.1＋2

：A

1000-7601（2017）01-0171-07

10.7606／j.issn.1000-7601.2017.01.26

2016-03-11

國(guó)家“十二五”863計(jì)劃項(xiàng)目（2011AA100504）；農(nóng)業(yè)部公益性行業(yè)科研專項(xiàng)（201503124）；教育部高等學(xué)校創(chuàng)新引智計(jì)劃項(xiàng)目（B12007）

張雨新（1992—），女，遼寧北票人，碩士研究生，主要從事節(jié)水灌溉理論與技術(shù)研究。E-mail：772394594＠qq.com。

張富倉(cāng)（1962—），男，陜西武功人，博士，教授，主要從事節(jié)水灌溉理論與技術(shù)研究。E-mail：zhangfc＠nwsuaf.edu.cn。