不同灌溉定额对春玉米农艺性状影响试验研究

樊晓康

（1.武威市水利综合事务中心，甘肃 武威 733000；2.武威市中心灌溉试验站，甘肃 武威 733000）

1 测定项目与方法

1.1 试验观测点基本情况

本试验位于金河乡以东约10 km 处的王景寨村，地处东经130°05'，北纬38°37'，海拔1 250 m 左右。属于大陆性荒漠气候，气候干燥，平均年降水量180 mm 左右，多年平均气温8.5℃[1]。试验区域土壤平均密度为1.54 g/cm3。田持保持在24%左右。

1.2 试验方案设计

本试验采取覆膜滴灌方式，采用覆膜宽度80 cm。试验种子为先玉335，玉米行距45 cm，株距22 cm。

处理如表1所示，T1处理灌溉定额水平是4 800 m3·hm-2，每次灌水定额480 m3·hm-2，T2 处理灌溉定额4 200 m3·hm-2，每次灌水定额420 m3·hm-2，T3 处理灌溉定额3 600 m3·hm-2，每次灌水定额360 m3·hm-2，CK 处理灌溉定额6 000 m3·hm-2，每次灌水定额1 200 m3·hm-2每个水平一共重复3 次，试验小区面积为30 m2。

1.3 测定方法

1.3.1 灌水数据的监测

对观测处理玉米进行全生育期记录，包括灌水的次数、时间、定额、灌溉定额[5]。

1.3.2 土壤含水率测定

土壤含水量采用烘干法测定。在每个生育阶段，选择一个完整灌水周期[4]，每10 d间隔测定1次，每个水平取样3次，取平均值处理。每次取样深度均为1 m，分5 层，即地面向下方向每间隔20 cm直至100 cm。取得的土样在恒温烘箱中烘12 h以上，恒重后进行称质量。

1.3.3 农艺性状指标观测

玉米的垂直往上高度、叶面长度和宽度、横向和纵向茎粗每隔10～15 d进行一次，各个处理随机取样3株进行标记定点测量[7]。

1.3.4 玉米产量指标测定

收获前每水平小区连续抽取随机20 株玉米进行取样[3]，取各小区定株玉米测定穗长、穗粗、穗行数、穗粒数、穗粒质量、百粒质量、干物质量，确定收获指数[6]。

2 结果与分析

2.1 不同灌溉定额处理下土壤含水量分布特征

玉米各生育期各处理土壤0～100 cm 土层水分的变化规律基本一致，在作物播种的前期，各水平在0～20 cm、80～100 cm 土层含水率变化不大，在20～80 cm 出各处理土壤含水率差异明显，40～60 cm 处变化最大，大小依次为T2 ＞T3 ＞T1＞CK；拔节过后对照处理土壤含水率CK＞T3＞T2＞T1，；在收获期之后，作物叶面积指数降低，各处理土壤水分含量较乳熟期明显降低，其中各土层间土壤含水量明显减少，差异变小，大量水分急剧向作物的籽粒转移，土壤总蓄水量表现为显著降低，深层土壤含水量差异逐渐变小。在作物整个生育期内，T2 和T1 处理在灌水定额分别为4 800 m3·hm-2、4 200 m3·hm-2的情况下，均能保持较高的土壤蓄水量。

2.2 灌溉定额对玉米农艺性状的影响

2.2.1 不同灌溉定额处理下玉米株高变化规律分析

各玉米株高随时间的变化如图1所示。

图1 不同灌溉定额春玉米株高动态变化Fig.1 Dynamic changes of plant height of spring maize under different irrigation quotas

由图1 可知，2014 年—2015 年连续两年，玉米株高在苗期阶段生长比较缓慢，进入拔节期以后，玉米株高迅速增长，在灌浆期达到最大值，灌浆期之后趋于稳定，进入成熟期之后株高变化有微弱降低。T1和T3水平的株高明显低于（CK）水平，CK水平与T1、T3水平呈极显著差异。结果表明玉米株高随着灌水时间和灌溉定额变化影响比较明显。2014 年乳熟期后不同水平作物株高的变化依次为CK ＞T2＞T1＞T3，2015 年乳熟期后不同水平作物株高的变化依次为T2＞CK ＞T1＞T3，全生育期CK、T2处理株高略高于于的T1、T3处理。

2.2.2 不同灌溉定额处理下玉米茎粗及叶面积的影响分析

2014年、2015年的不同灌溉定额春玉米茎粗动态变化如图2 所示，在玉米苗期，不同水分处理对茎粗的影响不大，玉米进入生育期之后尤其在拔节时期，不同灌水处理对茎粗的影响逐渐明显，到达抽穗期前期不同灌水处理（灌水次数和灌水时期）对玉米茎粗的影响最为显著，抽穗期到乳熟前期各处理茎粗变化趋势逐渐变小；其中拔节期变化最大，进入吐丝期后，各水平对玉米茎粗的影响差异变化不大，其中T1玉米的茎粗仍较其他处理的粗。作物进入乳熟期后茎粗有所降低，处理间的差异随之逐渐降低；成熟期T2、T1、T3 较始终漫灌的CK 茎粗分别增加6.2%、1.5%、3.9%；T3 由于受水分的限制，其茎粗仍较其他处理变化不大，由此可知不同灌水次数对茎粗的影响差异不大，但灌水时期对作物的茎粗生长变化影响较大。

图2 不同灌溉定额玉米茎粗动态变化Fig.2 Dynamic changes of maize stem diameter under different irrigation quotas

试验结果表明，从整个生育期茎粗的变化情况来看，相对大田漫灌减少灌溉水分能增大作物的茎粗，玉米各生育期作物的茎粗变化也有所不同。连续两年不同灌溉定额春玉米LAI 如图3 所示，各处理LAI 的动态变化呈反抛物线状态：苗期到灌浆期LAI迅速增加，灌浆至抽穗阶段LAI变化变缓，进入灌浆后期各处理的LAI 达到高峰，之后随着下部叶片的衰老死亡，LAI 逐渐降低。其中2014 年CK 在乳熟前期叶面积指数高于T1、T2、T3 处理处理，2015 年在乳熟前期叶面积指数高于T2＞CK ＞T1＞T3处理，在乳熟期之后LAI快速变小，叶面积指数低于各处理；抽雄期处理T1、T2 处理的叶面积指数变化比较明显，灌浆至收获期，叶面积指数逐渐变小，T2、CK 变化最大。结果表明，在拔节至抽雄期、灌浆至成熟期适当减少水分对玉米LAI变化有一定的影响。

图3 不同灌溉定额条件下玉米叶面积指数变化Fig.3 Changes of maize leaf area index under different irrigation quota conditions

3 结论

（1）T2 和T1 处理在灌水定额别为4 200 m3·hm-2、4 800 m3·hm-2的情况下，均能保持较高的土壤蓄水量，CK 处理水分浪费比较明显。

（2）在拔节期控制作物灌水定额，能有效增加土层20 cm之下的含水量，从而提高土壤的抗旱性；进入吐丝扬花期、灌浆期灌春玉米对水分需求比较大，不同的灌水定额对土层的含水率有较大的影响，在吐丝扬花期玉米覆膜滴灌灌溉定额控制在300 m3·hm-2左右较为合适。

（3）从各处理玉米茎粗的变化来看，相对大田漫灌各生育期适当减少灌水量有利于增大茎粗，有利于提高玉米抗倒伏的能力，且灌水时期对作物的茎粗影响比较大。

（4）灌浆至收获期，叶面积指数逐渐变小，T2、CK 变化最大。结果表明，在拔节至抽雄期、灌浆至成熟期适当减少水分对玉米LAI变化有一定的影响。