喷灌定额和灌水频次对冬小麦产量及品质的影响分析

作者:周丽丽;薛彬;孟范玉;李晶晶;臧文静;严海军; 刊名:农业机械学报 上传者:徐志刚

【摘要】为了解圆形喷灌机不同灌溉定额和灌水频次对冬小麦产量及籽粒品质的影响,于2014—2016年在北京市顺义区进行了水肥一体化大田试验,共设置3种灌水处理(W1、W2、W3),其中2014—2015年灌溉定额分别为135、112.5、90 mm,2015—2016年分别为154.5、132、109.5 mm。每种处理在冬小麦的返青-拔节、拔节-抽穗和抽穗-灌浆期土壤含水率分别达到田间持水量的70%、75%和75%时进行灌水。每个生育时期又按灌水定额设置为1次灌水(C1)和均分成2次灌水(C2),其中C2处理2次灌水时间间隔为9 d。试验结果表明,冬小麦拔节-抽穗期的阶段耗水量和日均耗水量均最大,W1处理产量最高。2015—2016年灌溉定额与灌水频次对水分利用效率的影响均不显著,但水分利用效率有随灌溉定额增加而降低的趋势,最大水分利用效率为W3处理的2.28 kg/m3。在W1和W2处理下,分2次灌水有利于提高冬小麦的穗数、产量和容重等指标,其中W1C2组合获得最高产量9 286.4 kg/hm2。灌溉定额与灌水频次组合对产量的效应中,灌溉定额起主导作用。建议北京地区冬小麦在圆形喷灌机条件下采用W1C2灌水方案,在返青-拔节、拔节-抽穗、抽穗-灌浆期分别灌水45、55.5、54 mm,且均分成2次灌水。

全文阅读

0引言华北地区是我国粮食主产区,小麦产量占全国小麦总产量的75%[1]。水资源紧缺且分配不均,严重制约着该区小麦产业的发展。冬小麦生育时期耗水量较大,通常情况下高产冬小麦的整个生育时期需水量高于400 mm[2-4],而同期降水量较少,因此补充灌溉是冬小麦高产栽培的重要措施。该地区农业灌溉主要采用机电井供水,井灌面积占全区农田有效灌溉面积的67.6%。由于地下水资源的过度开发,华北地区已经成为全国最大的地下水超采区,为此“十二五”期间国家启动了华北地区节水压采行动,大力发展喷灌和微灌等高效节水灌溉技术。圆形喷灌机喷灌作为一种重要高效节水灌溉技术,具有自动化程度高、控制面积大、运行成本低等优点[5-6],近年来在华北地区得到了快速发展,主要应用于冬小麦、夏玉米、苜蓿等农作物。前人研究结果表明,“少量多次”灌溉,可以实现作物节水增产及改善品质的目的。李全起等[7]研究发现,总灌水量120 mm时,在拔节期和抽穗期各灌溉60 mm的产量显著高于拔节期一次灌溉120 mm的产量,水分利用效率也有显著提高。王晓英等[8]研究认为,灌水频次对冬小麦的品质有显著影响,发现随着灌水频次的增多,籽粒蛋白质及湿面筋含量显著提高。在滴灌水肥一体化技术研究方面,蒋桂英等[9]研究发现,在总灌水量375 mm时,中频灌溉(每7 d一次)与高频灌溉(每4 d一次)、低频灌溉(每10 d一次)相比,小麦产量分别增加7.6%及13.5%,水分利用效率提高2.6%及9.9%,表明适宜的灌水频次有利于提高冬小麦产量及水分利用效率。在微喷水肥一体化技术研究方面,张英华等[10]研究发现,在总灌水量150 mm时,相对于2次微喷冬小麦全生育期的多次微喷(3次或4次)能使产量提高5.3%~18.9%,水分利用效率提高5.3%~27.8%。在喷灌水肥一体化技术方面,SPALDING等[11]研究发现,圆形喷灌机水肥一体化与沟灌玉米相比,节水和节氮分别为66%及37%,且能显著减少土壤氮素淋失。圆形喷灌机操作简便,结合水肥一体化技术,易实现少量多次灌溉与施肥,课题组曾开展了圆形喷灌机条件下冬小麦灌溉施肥制度研究[12],但是关于灌溉定额和灌水频次对冬小麦生长、产量及品质的影响研究尚未见报道。本文在已有研究的基础上,围绕圆形喷灌机不同灌溉定额及灌水频次对冬小麦的生长、产量及品质的影响进行水肥一体化试验,旨在寻求适宜的冬小麦水肥一体化技术模式和灌溉管理制度,为圆形喷灌机水肥一体化技术推广应用提供参考。1材料与方法1.1试验地概况试验于2014—2016年在北京市顺义区赵全营镇万亩示范基地进行(40°18'N,116°28'E,海拔高度约35 m),试验区属于暖温带半湿润大陆性季风气候,2015—2016年平均气温为13.0℃,年日照时数为2 478 h,年均相对湿度为50%,多年平均降水量为585 mm,其中6—8月集中了全年降水量的75%。2014—2015年及2015—2016年冬小麦生长季(当年10月至次年6月)有效降水量分别为125.3 mm和160.2 mm。试验区土壤质地为粉质壤土,0~80cm土层平均田间持水量为29.8%,容重为1.55 g/cm3,耕层土壤有机质质量比为12.8 g/kg,硝态氮质量比为2.47 mg/kg,铵态氮质量比为30.47 mg/kg,有效磷质量比为26.4 mg/kg,速效钾质量比为82.0mg/kg,p H值为7.8。1.2试验设计试验用冬小麦品种为农大211,分别于2014年10月1日和2015年9月30日播种,行距为15 cm,播种深度为4 c

参考文献

引证文献

问答

我要提问