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        位山灌區(qū)不同灌水量對(duì)冬小麥產(chǎn)量的影響分析

        2017-10-19 15:42:28張虹龍劉文平張連龍和洪芳
        水能經(jīng)濟(jì) 2017年8期

        張虹龍 劉文平 張連龍 和洪芳

        【摘要】為了探討不同灌水量對(duì)小麥產(chǎn)量的影響,指導(dǎo)灌區(qū)合理調(diào)配水資源量及設(shè)計(jì)合理的灌溉制度,本文依據(jù)實(shí)驗(yàn)實(shí)測(cè)資料,分析了不同灌水量對(duì)冬小麥產(chǎn)量的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果可為位山灌區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、節(jié)水灌溉制度的制定和水資源高效利用提供參考。

        【關(guān)鍵詞】小麥產(chǎn)量;灌溉量;位山灌區(qū)

        1、材料及方法

        1.1 灌溉試驗(yàn)站概況。位山灌區(qū)灌溉試驗(yàn)站是全國(guó)40個(gè)重點(diǎn)試驗(yàn)站之一,位于東昌府區(qū)許營(yíng)鄉(xiāng)境內(nèi),占地49.8畝,其中辦公區(qū)4畝,試驗(yàn)區(qū)45.8畝,承擔(dān)全國(guó)協(xié)作研究及省中心站安排的以冬小麥和大棚蔬菜灌溉試驗(yàn)為主的科研課題和研究成果的示范推廣工作。試驗(yàn)站在2010年夏季設(shè)立了27塊灌溉試驗(yàn)田,規(guī)格均為4m×4m×2m,其中有底測(cè)坑9個(gè),底部采用了防滲設(shè)計(jì),阻斷地下水對(duì)測(cè)坑水量的影響;無底測(cè)坑18個(gè),基本條件與大田相同,每年進(jìn)行冬小麥和夏玉米的輪番種植,以觀察不同灌水制度下作物的產(chǎn)量情況。試驗(yàn)站有基本的氣象觀測(cè)站,可以監(jiān)測(cè)逐日的降雨量、氣溫、風(fēng)速、空氣相對(duì)濕度等基本氣象信息。27個(gè)試驗(yàn)田測(cè)坑的中心都埋設(shè)了TDR土壤含水率測(cè)量裝置,可對(duì)測(cè)坑內(nèi)0-180cm內(nèi)8個(gè)土層深度的含水率進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

        1.2 田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)。小麥生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)期為2014年10月9日播種至2015年6月8日收獲,整個(gè)生長(zhǎng)期為243天。2014年10月8日播前每測(cè)坑撒施雞糞底肥25斤;2014年3月3日施肥灌水一次,所施肥料為尿素,施肥量每個(gè)測(cè)坑均為360克,合計(jì)每畝施肥30kg。生育期內(nèi),采用管式剖面水分測(cè)量?jī)x,對(duì)每個(gè)測(cè)坑20cm、40cm、80cm、100cm、120cm、140cm、160cm處,8個(gè)深度的含水率進(jìn)行測(cè)量,測(cè)量頻率為每周三次。本次小麥試驗(yàn)在12個(gè)無底測(cè)坑中進(jìn)行,采用4種處理,每種處理3個(gè)重復(fù)。在施肥量相同的情況下,設(shè)置了4個(gè)不同的灌水梯度,分別為30mm、60mm、90mm。據(jù)站內(nèi)氣象數(shù)據(jù)顯示,在小麥整個(gè)生育期內(nèi)降雨量為145.8mm。

        2、結(jié)果與分析

        2.1 作物生長(zhǎng)期基本條件。小麥生長(zhǎng)期內(nèi)基本氣象條件如圖1所示。

        由圖中可以看出,小麥生長(zhǎng)期內(nèi)降雨主要集中在播后兩個(gè)月及收獲前兩個(gè)月內(nèi),3月3日的灌水期間,正是小麥需水不能得到滿足的時(shí)期,顯然此時(shí)期內(nèi)灌水量的多少,將直接對(duì)小麥產(chǎn)量造成影響,這為觀察不同灌水量對(duì)冬小麥的產(chǎn)量的影響提供了有利條件;平均氣溫維持在聊城常年平均水平,在-6-28℃之間浮動(dòng),相對(duì)濕度維持在20-90%之間。

        2.2 作物產(chǎn)量和灌溉量之間的關(guān)系。3個(gè)不同的灌水梯度(30mm、60mm、90mm)下平均產(chǎn)量結(jié)果如圖2所示。

        圖2灌水量-產(chǎn)量關(guān)系圖

        由圖可知,產(chǎn)量從小到大依次是:1)60mm灌溉量>2)30mm灌溉量>3)90mm灌溉量,以1為基準(zhǔn),2的畝產(chǎn)量降低23.8斤,相對(duì)減少3%;3的畝產(chǎn)量降低53.2斤,相對(duì)減少6%。與第一種處理60mm灌溉量相比較而言,第二種灌溉量小于60mm,那么產(chǎn)量也會(huì)隨之降低3%;而第三種處理灌溉量增加了50%,而產(chǎn)量卻降低了6%。

        60mm灌溉量產(chǎn)量比30mm稍高,可能有如下原因:生長(zhǎng)期降雨量145.8mm,減小了灌溉對(duì)作物產(chǎn)量的影響;灌區(qū)地下水位偏高,可以補(bǔ)給作物根區(qū)需水;不同測(cè)坑對(duì)肥料的有效利用率不同等。90mm灌溉量的產(chǎn)量低于60mm,主要是因?yàn)檫^高的灌溉量,會(huì)使冬小麥根區(qū)長(zhǎng)期保持較高的含水率,通氣性差,惡化了根際微環(huán)境。

        因此,分析可知,在本實(shí)驗(yàn)的氣候條件下,60mm灌溉量為最佳灌溉量,既可以節(jié)水,又可以達(dá)到豐產(chǎn)豐收的目的。

        3、結(jié)論及建議

        在保證產(chǎn)量穩(wěn)定的前提下,開展冬小麥節(jié)水灌溉技術(shù)的研究和推廣,是實(shí)現(xiàn)水資源短缺地區(qū)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要手段之一。試驗(yàn)中,第三種處理模式相對(duì)于第四種而言,節(jié)省了30mm的灌水量,也就是說每畝地可以節(jié)約20方的水量。試驗(yàn)結(jié)果顯示,正常年份位山引黃灌區(qū)尚有20m3/畝(全生育期灌溉量在40m3)的理論節(jié)水潛力。但考慮到試驗(yàn)小區(qū)面積小,而且周圍有防側(cè)滲設(shè)施,水分利用效率高,而在大田情況下,由于易出現(xiàn)灌水情況不均,滲漏較多和水分利用效率低等情況,因此實(shí)際節(jié)水潛力可能稍低于理論節(jié)水潛力。由本實(shí)驗(yàn)可知,冬小麥節(jié)水潛力較大,但為更為科學(xué)合理的指導(dǎo)灌區(qū)灌水,還應(yīng)連續(xù)觀測(cè),盡量避免其他因素的影響,比如:加設(shè)遮雨棚,計(jì)算有效施肥量等。同時(shí)調(diào)整灌溉梯度,為灌區(qū)節(jié)水灌溉提供更為可靠的依據(jù)。

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