田英豪 張宏彥 陳廣鋒 章 余 劉 晴
(中國農業(yè)大學資源與環(huán)境學院 北京 100193)
華北平原小農戶冬小麥春灌時間與產量關系初探
——以曲周縣為例
田英豪 張宏彥 陳廣鋒 章 余 劉 晴
(中國農業(yè)大學資源與環(huán)境學院 北京 100193)
本文以曲周縣為例探究了華北小農戶生產條件下冬小麥春季灌溉第一水的適宜時間,采用農戶跟蹤調查方法分析了2011~2016年不同年份小農戶冬小麥春一水灌溉時間與產量的關系。結果表明,曲周縣春一水灌溉時間為2~4月,較為分散。春一水在3月27日至4月3日期間灌溉的,冬小麥平均產量最高。因溫度、降雨量等的不同,不同年型冬小麥春一水灌溉時間與產量的關系有較大差異,表現為無相關 (2011年、2012年、2015年)、拋物線關系(2013)、正相關 (2014)和負相關 (2016年)。因此實際生產中需要根據不同年型確定適宜的春一水灌溉時間。
小農戶;春一水灌溉時間;產量
春季灌溉尤其是春一水灌溉時間對于小麥生長發(fā)育和產量有著最為顯著的影響。大量的研究結果表明,拔節(jié)期是麥雌雄蕊原基分化期,也是小麥需水肥臨界期和關鍵期,這一時期水肥運籌合理是提高穗粒數和籽粒產量的基礎[1],春季水肥管理過早和過晚都會對小麥的發(fā)育產生不利影響,進而影響冬小麥的產量。
華北地區(qū)小麥生產大多采取小農戶分散經營模式,影響小麥春一水灌溉時間的因素有很多。2009年中國農業(yè)大學在曲周縣建立科技小院,開展小麥高產高效技術研究與示范推廣,通過調查發(fā)現,農戶春季灌水延續(xù)時間很長。在小農戶生產條件下,農民冬小麥春一水灌溉時間是否合理?與產量有什么樣的關系?回答這些問題對于制定合理的冬小麥春季灌溉技術有著重要的意義。雖然已有不少的學者通過試驗研究方法研究了灌溉與小麥生長發(fā)育的關系,但基于農戶水平的研究卻較為少見。為此,本文在2011~2016年通過調查研究農民冬小麥春一水灌溉時間分布以及產量,分析二者關系及影響因素,為小麥高產高效生產的水分管理提供依據。
1.1 調查樣本。為了研究不同年際間農戶春一水灌溉行為的差異,本研究于2011~2016年期間對曲周縣4個科技小院所在村農戶春季灌溉時間進行了長期跟蹤記錄,其中2011~2016年樣本量分別為30、39、64、65、28、68。
1.2 調查方法。采用田間調查與走訪農戶相結合的方法,按時記載農戶農事活動。
1.3 調研指標。包括:調查人姓名、聯系方式、土地經營行為、小麥種植情況、小麥品種、春一水灌溉時間、小麥追肥種類和施用量、產量等。
1.4 數據處理。采用WPSExcel2016、spss20對數據進行處理作圖。
2.1 2011~2016年冬小麥春一水灌溉時間與產量的關系。對2011~2016年曲周春一水灌溉時間對冬小麥產量整體上進行分析,隨著春一水灌溉時間的推遲,農戶可獲得最大冬小麥產量呈現先上升后下降的趨勢,產量較高的適宜灌溉時間段為3月27日~4月3日,大致在拔節(jié)前期到中期。根據調研跟蹤數據,在3月27日~4月3日灌溉春一水的為78戶,僅占調查整體的27.9%,因灌溉行為不當造成的平均產量損失大約為8.6%。表明曲周地區(qū)大部分農戶春一水灌溉時間是不合理的。
2.2 不同年型間冬小麥春一水灌溉時間與產量的關系。2013年隨著春一水灌溉時間的推遲,冬小麥產量呈現先增加、后降低趨勢,在3月31日到4月9日時間段內小麥平均產量最高。根據2013年春季氣象數據,2月降水量達24mm,為近十年來2月份降水量最多的一個年份,在早春水分缺乏不嚴重條件下,適當推遲灌溉有利于優(yōu)化小麥群體;但因3月份氣溫較高(平均9.4℃),小麥后期生長較快,水分消耗也較快,因此灌溉不能過晚,4月初正處于拔節(jié)期,此時進行春一水灌溉和追肥最為最宜。
2014年隨著農戶春一水灌溉水時間的延遲,小麥產量隨之增加,但2014年農戶最晚灌溉春一水的時間為4月3日。由2014年氣象數據可知,3月份平均氣溫達到了12.4℃,是近十年來3月份溫度最高的一個年份,同時降雨量偏少,2月份降雨量為2.3mm,3月份為3mm,若過早的灌溉會使小麥生長迅速,造成群體過大,增加無效分蘗,不利于產量增加,所以2014年小麥產量隨著灌溉時間的推遲而增加。
2016年隨著春一水灌溉時間的推移,產量顯著降低,這一規(guī)律與2014年截然相反。分析小麥生長季氣象條件可知,2015~2016年小麥越冬時受凍害較為嚴重,越冬期平均氣溫為-1.9℃,比2011~2015年同時期平均氣溫高0.4℃,但1月中旬2月上旬,平均氣溫比2011~2015年同時期平均氣溫低1.4℃,低溫導致越冬期麥苗生長緩慢,分蘗數減少,導致小麥群體數量減少。但在2016年小麥返青期平均氣溫比往年同時期平均氣溫高3.9℃,返青期略早于常年,所以提前灌溉會有利于恢復小麥的群體數量,緩解凍害對小麥造成的危害,對小麥的產量有促進的作用。
2011年、2012年、2015年隨著農戶春一水灌溉時間的變化,小麥產量沒有明顯的變化,這也與這些年份氣象條件有關。2011年2、3月份無降水,農戶春一水灌溉開始時間較早,同時2011年3月份溫度較低,只有6.1℃,在早灌溉的情況下溫度較低一定程度上消減了因提早灌溉施肥導致的群體過大問題,同時會緩解冬小麥干旱的情況,所以2011年春一水灌溉時間早有較大獲得高產的可能。2012年冬小麥在生長發(fā)育前期,雨水較為充足,2011年10月到2012年1月降雨量高達63mm,雖然2月份降雨量為0mm,但3月份的降水量較大,為17mm,2012年農戶進行春一水灌溉時間集中在3月末4月初這一時間段,所以2012年冬小麥產量受春一水灌溉時間影響較小。2015年農戶開始春一水灌溉時間較早,是由于2015年1~3月份降水量僅為7.8mm,所以在返青前期進行灌溉能夠有效緩解冬小麥的干旱,但是在4月2、3、4號這三天曲周地區(qū)降水量達到了17.4mm,在3月末進行春一水灌溉的農戶地塊出現了超低產的現象,是由于受4月初的大雨的影響,抗倒伏能力差的冬小麥品種在生育后期出現了倒伏的問題,所以2015年春一水灌溉時間對冬小麥產量呈現先降低后增加的趨勢。
圖1 曲周2013、2014、2016年灌溉春一水時間對產量的影響
根據以上分析可知,在華北小農戶生產條件下,農戶春季第一水灌溉時間有很大變幅。春一水灌溉時間對小麥產量有較大影響,其主要是通過影響小麥畝穗數和穗粒數影響產量。一般年型條件下冬小麥春一水的最佳灌溉時期為拔節(jié)前期至中期。這一時期因年型的不同而表現較大差異。因此實際生產中應根據不同年份氣象條件和苗情,具體分析。
[1]蘭林旺,周殿璽.小麥節(jié)水高產研究 [M].北京:北京農業(yè)大學出版杜,1995.
中央高?;究蒲袠I(yè)務費專項資金資助(2017XS002)