周 慧 杜紅霞* 劉永河 孫 杰 趙太平 徐紅梅

(1 河套學(xué)院 內(nèi)蒙古 巴彥淖爾 015000； 2 內(nèi)蒙古嘉譽(yù)檢驗(yàn)檢測有限責(zé)任公司 內(nèi)蒙古 巴彥淖爾 015000)

自2013 年起，在新疆阿葦灌區(qū)等地對(duì)覆土淺埋滴灌技術(shù)進(jìn)行示范推廣，覆土淺埋滴灌技術(shù)應(yīng)用作物種類不斷增多，應(yīng)用作物也從初期主要針對(duì)經(jīng)濟(jì)作物和牧草(如棉花、苜蓿等)發(fā)展到現(xiàn)在開始應(yīng)用到玉米等主要糧食作物種植領(lǐng)域。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況。試驗(yàn)區(qū)位于河套灌區(qū)五原縣新公中鎮(zhèn)永聯(lián)村田園綜合體產(chǎn)業(yè)園。試驗(yàn)區(qū)氣候?qū)儆谥袦貛Т箨懶詺夂?，多年平均日照時(shí)數(shù)3 263 h，多年平均氣溫6.1 ℃，年均降雨量170 mm。試驗(yàn)區(qū)0 ～20 cm 土層均為粉砂質(zhì)粘土，容重為1.68 g/m3；20 ～40 cm 土層，為粉砂質(zhì)粘壤土和粉砂質(zhì)粘土，容重為1.51 g/m3。玉米生育期降雨量如圖1。

圖1 玉米生育期內(nèi)旬降雨量

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)。試驗(yàn)在不覆膜條件下，設(shè)3 種滴灌帶埋設(shè)深度(地表D1=0 cm、淺埋D2=8 cm、深埋D3=25 cm)，試驗(yàn)共3 個(gè)處理，每個(gè)處理長度為29 m，寬度23 m，面積667 m2，試驗(yàn)區(qū)總面積4 669 m2。作物種植實(shí)行寬窄行種植，寬行0.8 m，窄行0.4 m，株距0.2 m，畝種植玉米6 600 株。滴灌帶間距1.2 m，每個(gè)處理均鋪設(shè)21膜，42 行。

1.3 測定指標(biāo)與方法。采用烘干法測量土壤含水率，灌前當(dāng)天取土樣檢測，檢測取土層次為0 ～20 cm、20～40 cm、40 ～60 cm 這3 個(gè)層次，設(shè)3 組重復(fù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不覆膜條件下各類灌溉方式土壤相對(duì)含水量

2.1.1 不覆膜漫灌模式下土壤含水量。由表1 可知，玉米全生育期土壤相對(duì)含水量在69.01%～106.29%，大部分時(shí)期土壤相對(duì)含水量在70%以上，田間持水量以下，土壤含水量適宜；6 月26 日即在玉米拔節(jié)期灌水后5 d時(shí)，0 ～40 cm 土層土壤產(chǎn)生過剩水，導(dǎo)致水浪費(fèi)，說明不覆膜漫灌在玉米拔節(jié)期的灌水定額偏大。

表1 不覆膜漫灌土壤相對(duì)含水量(%)

2.1.2 不覆膜淺埋滴灌灌溉模式下土壤含水量。由表2 可知，玉米全生育期，灌水前、后土壤含水量基本隨著土層深度的增加而先增加后減小。在玉米全生育期，土層深度0 ～60 cm 的土壤相對(duì)含水量適宜。7 月9 日之前(即在玉米拔節(jié)—抽穗前期)，土層深度40 ～60 cm 的土壤相對(duì)含水量在66.08%～96.69%，含水量適宜；但7 月9 日之后，40 ～60 cm 的土壤相對(duì)含水量在36.01% ～52.39%，接近或者小于凋萎系數(shù)，處于嚴(yán)重缺水狀態(tài)，而且，隨著玉米生育期的推移，缺水狀態(tài)越發(fā)顯著。說明隨著玉米的生長根系也越長越旺、越扎越深，40 ～60 cm 的土壤耗水量迅速增加，在現(xiàn)有灌溉制度條件下，從玉米拔節(jié)—抽穗后期開始，不覆膜淺埋滴灌灌溉模式土層深度0 ～40 cm 的土壤含水量適宜的情況下，無法滿足土層深度40～60 cm 的土壤含水量的需求。

表2 不覆膜淺埋滴灌灌水行中部株間土壤相對(duì)含水量(%)

2.1.3 不覆膜深埋滴灌模式下田間土壤含水量。由表3 可知，7 月17 日之前即玉米拔節(jié)期、拔節(jié)—抽穗前期，灌水前、后土壤含水量基本隨著土層深度的增加而增加；7 月17 日之后即玉米拔節(jié)— 抽穗后期、抽穗—灌漿期，灌水前、后土壤含水量隨著土層深度的增加而先減小后增大。玉米全生育期，0 ～20 cm、40 ～60 cm 的土壤相對(duì)含水量在65.72% ～93.94%，含水量適宜。7 月17 日之前20 ～40 cm 的土壤相對(duì)含水量在68.73%～97.04%，含水量適宜。7 月17 日之后即玉米拔節(jié)—抽穗后期、抽穗—灌漿期，20 ～40 cm 的土壤相對(duì)含水量在44.71%～61.56%，含水量接近或小于欠產(chǎn)值，甚至小于凋萎系數(shù)，處于缺水甚至嚴(yán)重缺水狀態(tài)。說明隨著玉米的生長，根系也越長越旺、越扎越深，20 ～60 cm 的土壤耗水量迅速增加。在現(xiàn)有灌溉制度條件下，從玉米拔節(jié)—抽穗后期開始，不覆膜深埋滴灌灌溉模式在0 ～20 cm、40 ～60 cm 的土壤含水量適宜的情況下，無法滿足20 ～40 cm 的土壤含水量需求。

表3 不覆膜深埋滴灌灌水行中部株間土壤相對(duì)含水量(%)

2.2 土壤水分分布規(guī)律。選擇作物生育期內(nèi)灌水前當(dāng)天和灌后第5 d 這2 個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)，分析比較不覆膜條件下，不同埋深滴灌，土壤水分分布規(guī)律，結(jié)果見表4 和表5：①不覆膜條件下，在玉米拔節(jié)期、拔節(jié)—抽穗前期，在灌水前、后，0 ～60 cm 的土壤各灌溉模式下含水量均高于欠產(chǎn)值低于田間持水量，含水量適宜。②在玉米拔節(jié)—抽穗后期，在灌水前、后，土壤淺埋滴灌模式下40 ～60 cm 含水量低于欠產(chǎn)值，處于缺水狀態(tài)，其余土層深度0 ～60 cm 的土壤各灌溉模式下含水量均高于欠產(chǎn)值低于田間持水量，含水量適宜。③在玉米抽穗—灌漿期，在灌水前、后，土層深度20 ～40 cm 的土壤深埋滴灌模式下，和土層深度40 ～60 cm 的土壤淺埋滴灌模式下，含水量低于欠產(chǎn)值，甚至低于凋萎系數(shù)，處于缺水甚至嚴(yán)重缺水狀態(tài)，其余土層深度0 ～60 cm 的土壤，各灌溉模式下含水量均高于欠產(chǎn)值低于田間持水量，含水量適宜。說明不覆膜條件下，在拔節(jié)—抽穗后期、抽穗—灌漿期，淺埋滴灌模式40 ～60 cm 土壤缺水，其灌水定額偏??；在玉米抽穗— 灌漿期，深埋滴灌模式20～40 cm 土壤缺水，該時(shí)期其灌水定額偏小。

表5 深埋滴灌 不同生育期灌水前后土壤含水率變化

3 討論與結(jié)論

在不覆膜條件下，土層深度0 ～20 cm，玉米全生育期，淺埋滴灌低于或接近于深埋滴灌的土壤含水率。土層深度20 ～40 cm，玉米從拔節(jié)期到拔節(jié)抽穗期，淺埋滴灌接近于深埋滴灌的土壤含水率，在抽穗灌漿期，淺埋滴灌逐漸高于深埋滴灌的土壤含水率。土層深度40 ～60 cm，玉米全生育期，淺埋滴灌幾乎均低于深埋滴灌的土壤含水率，且淺埋滴灌在拔節(jié)抽穗后期開始其含水率低于欠產(chǎn)值。