陳家存

（遼寧省石佛寺水庫管理局，沈陽110003）

遼西半干旱區(qū)玉米微噴帶灌溉試驗研究

陳家存

（遼寧省石佛寺水庫管理局，沈陽110003）

微噴帶是適宜遼寧西部地區(qū)補充灌溉的節(jié)水灌溉技術(shù)，為了提高微噴帶的適用性，文章通過與滴灌（DI）和漫灌（FI）做對比試驗研究了玉米微噴帶灌溉（SI）的效果。試驗結(jié)果表明SI較FI節(jié)水35%，灌溉次數(shù)為DI處理的1／2；SI和DI較FI對植株營養(yǎng)生長有一定抑制作用，但均促進了生殖生長，獲得較多的穗行數(shù)和行粒數(shù)；SI節(jié)水增產(chǎn)效果低于DI，仍較FI玉米產(chǎn)量和WUE分別提高1.1%和19.0%。因此，微噴帶灌溉可用于玉米節(jié)水灌溉，尤其在滴灌等設(shè)備使用效率低的補充灌溉地區(qū)，微噴帶是適宜的選擇。

產(chǎn)量；滴灌；比空種植；水分利用效率；微噴帶灌溉

遼西半干旱地區(qū)是遼寧玉米主要產(chǎn)地，干旱尤其是春旱是制約地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要因素，近年來隨著國家節(jié)水增糧行動的實施，滴灌在這一地區(qū)得到大力發(fā)展，有效的提高了灌溉保證率，降低了受旱風險［5］，但實踐表明遼西部分地區(qū)實施滴灌灌溉后，在玉米生育期內(nèi)，滴灌運行次數(shù)較少，主要用于苗期保苗，拔節(jié)期后玉米以雨養(yǎng)為主，滴灌設(shè)備使用率低，其產(chǎn)生的效益遠低于系統(tǒng)投資，亟需收放簡便，用于補充灌溉的節(jié)水灌溉設(shè)備。因此，本文在考慮遼西半干旱區(qū)玉米生長特性和補充灌溉的特點基礎(chǔ)上，將微噴帶與滴灌、漫灌等灌溉方式進行對比試驗研究，從而為遼西地區(qū)因地制宜的發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)提供技術(shù)參考。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗區(qū)概況

試驗區(qū)位于遼寧省建平縣八家農(nóng)場，地處遼寧省西部（E119°18′，N41°17′），海拔512 m，屬于半濕潤半干旱季風型大陸性氣候，多年平均氣溫7.1℃，平均降水量410 mm，平均蒸發(fā)量1 600～1 800 mm，有效積溫3 200℃，作物生育期日照時數(shù)1 384 h，無霜期133 d；土壤為褐土，質(zhì)地為砂壤土，土壤容重1.4 g／cm3，田間最大持水量21.0%，土壤pH值7.0。

1.2 供試材料與試驗設(shè)計

試驗于2014年4—9月進行，玉米選用“遼單565”，以灌溉方式為處理，包括微噴帶灌溉（SI），滴灌灌溉（DI）和漫灌灌溉（FI）3個處理，每個處理面積66.7 m2。微噴帶灌溉玉米采用比空種植方式，每3壟空1壟，壟距0.5 m，株距0.27 m，種植密度約5.6萬株／hm2；滴灌玉米采用大壟雙行膜下滴灌種植方式，玉米壟距1.2 m，玉米寬行距0.8 m，窄行距0.4 m，株距0.3 m，種植密度5.6萬株／hm2；FI處理玉米壟距0.6 m，株距0.3 m，密度與SI和DI處理保持一致。每個處理設(shè)3個重復。

1.3 田間管理

播種前種子進行晾曬處理，各處理均在春播前翻地，平整土地，施農(nóng)家肥（雞糞）1.5 t／hm2，4月20日機械播種，采用起壟，覆膜、鋪設(shè)滴灌帶，施肥和注藥一體機田間作業(yè)，底肥磷酸二銨225 kg／hm2，玉米復合肥225 kg／hm2。5～6葉期定苗，拔節(jié)期中耕除草，噴施農(nóng)藥甲胺磷一次，防治蟲害。

1.4 測定指標

降雨蒸發(fā)量利用試驗區(qū)附近的小型氣象站監(jiān)測。每5 d測一次土壤含水率指導DI處理灌溉，生育期交替日、灌水前后及降雨前后加測一次，土壤含水量利用TDR測定。灌溉水量通過水表觀測。在玉米灌漿期測定植株的株高、莖粗和單株全部展開葉的葉面積，按長×寬×系數(shù)法調(diào)查葉面積，葉面積指數(shù)（LAI）通過葉面積與單位土地面積折算求得；成熟時各小區(qū)隨機取樣10株，收獲后室內(nèi)考種，考查項目：穗長、穗粗、禿尖長、穗行數(shù)、行粒數(shù)、穗粒數(shù)和百粒重等主要農(nóng)藝性狀，其余植株收獲測產(chǎn)。

2 試驗結(jié)果與分析

2.1 灌溉

2014年玉米生育期自4月20日播種開始到9月25日考種結(jié)束，全生育期降雨315.7 mm，蒸發(fā)1 016.4 mm，其中7月中旬到8月中旬未有有效降雨，期間遼西地區(qū)遭遇60多年未遇的大旱。SI處理和FI處理以參考當?shù)刎S產(chǎn)經(jīng)驗進行灌溉，分別在播前，拔節(jié)期，抽雄和灌漿期共灌水4次，其中SI處理前兩次采用微噴帶灌溉，每次灌水225 m3／hm2，后兩次由于植株阻擋采用漫灌，每次灌水750 m3／hm2，SI和FI處理累計灌水量分別為1950m3／hm2和3 000 m3／hm2。DI處理根據(jù)田間監(jiān)測的土壤含水量為指導，以田間持水量65%～70%為灌水下限，一次灌水150 m3／hm2，全生育期共灌水8次，累計灌水量1 200 m3／hm2。不同處理灌溉次數(shù)和灌溉水量見表1。

表1 不同處理灌溉次數(shù)和灌溉水量

2.2 株高、莖粗和LAI

各處理成熟期株高、莖粗和LAI等生長性狀如表2所示，不同處理之間，玉米株高在2.5～2.9 m，F(xiàn)I處理株高最大，滴灌處理其次，微噴帶灌溉株高最小，但各處理之間差異并未達到顯著水平。莖粗的差異表明FI處理莖粗最大，分別高出SI和DI處理

0.3 cm和0.2 cm，且差異達到顯著水平，SI和DI處理差異不顯著。DI處理LAI最大，約為2.75，F(xiàn)I其次，SI處理最小僅2.6，但處理間差異并不顯著。這表明漫灌過量灌溉條件下有利于玉米營養(yǎng)生長，從而最終獲得較好的植株性狀；節(jié)水灌溉條件下，滴灌較微噴帶長勢好，這可能是由于滴灌覆膜保水增溫為玉米根系生長提供了良好的土壤環(huán)境。而LAI正常年份小是由于拔節(jié)期遭遇冰雹，小區(qū)玉米葉片均被打碎，LAI主要依靠后期生長葉片獲取，DI處理較高的LAI說明膜下滴灌有利于玉米恢復生長。

表2 不同處理玉米植株生長性狀

2.3 玉米產(chǎn)量構(gòu)成

各處理考種結(jié)果如表3所示。不同處理穗重、穗長和禿尖長分別在336.2～345.1 g，19.3～21.2 cm和1.5～1.8 cm變化，且各處理穗重、穗長和禿尖長均無顯著差異。DI處理穗最粗，約為56.3 mm，顯著大于SI和FI處理，SI和FI處理穗粗分別為53.7 mm和53.6 mm，兩者無顯著差異；穗行數(shù)的差異表明SI和DI處理相近，均接近18行，顯著高于FI處理（14行）；各處理間行粒數(shù)差異和穗行數(shù)相近，SI＞DI＞FI，DI處理和FI處理差異不顯著，但均顯著少于SI處理；百粒重變化相反，SI＜DI＜FI，F(xiàn)I處理高出SI處理27.5%，且差異達到顯著水平，DI處理介于兩處理之間，差異均未達到顯著水平。各處理產(chǎn)量性狀差異表明FI處理雖然有利于形成大粒玉米，但其他指標均低于節(jié)水灌溉處理，節(jié)水灌溉條件下有利于穗的形成發(fā)育和穗粒數(shù)的增加，為增產(chǎn)打下了基礎(chǔ)。

表3 灌溉方式對玉米產(chǎn)量性狀和產(chǎn)量的影響

2.4 產(chǎn)量和WUE

從表4中可知DI處理產(chǎn)量最高，達13.2 t／hm2，其次為SI處理，約為12.9 t／hm2，F(xiàn)I處理產(chǎn)量12.8 t／hm2，小于其他處理；方差分析表明不同處理之間差異均未達到顯著水平。WUE差異表明DI處理WUE最高，達到3.0 kg／m3，SI和FI分別為2.5 kg／m3和2.1 kg／m3，處理之間差異均達到顯著水平。拔節(jié)期的雹災和抽雄后持續(xù)的伏旱可能是造成處理之間差異不顯著的主要原因，在灌溉作用下，各處理玉米均獲得相對穩(wěn)定的產(chǎn)量；但滴灌灌水僅為FI和SI處理的40%和62%，是獲得高WUE的原因，SI處理微噴帶在苗期和拔節(jié)期的應用充分發(fā)揮了節(jié)水優(yōu)勢，從而也顯著提高了水分利用效率。

表4 不同處理玉米產(chǎn)量和WUE

3 結(jié) 論

本文通過微噴帶與滴灌和漫灌等灌溉方式的田間應用對比分析，可得到以下結(jié)論：

1）微噴帶灌溉較漫灌相比具有明顯的節(jié)水效應，減少灌溉水量約35%；與滴灌灌溉相比減少了灌溉次數(shù)，灌溉次數(shù)僅為滴灌灌溉次數(shù)的1／2。

2）微噴帶灌溉條件下玉米植株生長與滴灌灌溉無顯著差異，與漫灌相比有一定的抑制徒長作用；微噴帶灌溉玉米產(chǎn)量構(gòu)成指標均接近滴灌灌溉，穗行數(shù)和穗粒數(shù)顯著多于漫灌；盡管漫灌粒大，但由于穗?？倲?shù)較少，產(chǎn)量低于微噴帶灌溉和滴灌。

3）與漫灌相比，采用微噴帶灌溉對產(chǎn)量和水分利用效率均有提高作用，分別提高了1.1%和19.0%，水分利用效率的提高達到顯著水平。

［1］牛西午，馮永平，董孟雄.“簡易微噴灌技術(shù)”及其在旱塬麥田應用研究初報［J］.水土保持通報，1999，19（01）：28－32.

［2］張芳，李永鑫，和剛，等.大田作物微噴帶灌溉綜合效益分析［J］.人民黃河，2011，33（05）：76－77.

［3］王海兵，竇超銀，于秀琴.壓片式微噴帶在遼西干旱區(qū)甘草種植中的應用［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學，2012，40（20）：10703－10706.

［4］那利.壓片式微噴帶田間應用試驗研究［J］.東北水利水電，2012（5）：52－54.

［5］于秀琴，竇超銀，孟維忠，等.遼西半干旱區(qū)膜下滴灌雙茬種植試驗研究［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學，2013，41（29）：11622－11623，11700.

Experimental Study of Spray-hose Irrigation for M aize in Sem i-arid Region of W estern Liaoning Province

CHEN Jia-cun
（Shifosi Reservoir Management Bureau of Liaoning Province，Shenyang 110003，China）

Spray-hose irrigation is a new kind ofwater saving irrigation method suited for supplementary irrigation in semi-arid region ofwestern Liaoning province.In order to promote its usability，experimental study of the effects on maize of spray-hose irrigation（SI）was conducted in this paper，and drip irrigation（DI）and furrow irrigation（FI）were carried as checks.The results showed that SI saved 35%water of FI and have times for irrigation of DI；the water saving irrigation methods of SI and FI restrained the vegetative growth ofmaize，but promoted its reproductive growth，and thus，gotmore ear rows and line grain numbers；though the amount ofwater saved and yield increased of SIwere less than DI，theywere still larger than FI，its yield and WUE increased 1.1%and 19.0%，separately.Therefore，it was estimated that maize could be irrigated by spray-hose，especially in the region where water irrigated as a supplement and the rates of utilization of irrigation equipments were very low，sprayhose could be a reasonable choose.

yield；drip irrigation；plantingmore than empty；water use efficiency；spray-hose irrigation

S274.1

A

2014－10－31

陳家存（1966－），男，遼寧營口人，高級工程師。

1007－7596（2015）06－0008－03

微噴帶是在噴灌和滴灌基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型節(jié)水灌溉設(shè)備，具有灌水均勻，抗堵塞，操作簡便，投入低和使用壽命長等特點，灌溉時灌溉水通過噴水孔噴射霧化，均勻灌到作物根系附近的土壤，使土壤逐漸濕潤，并保持根際土壤團粒結(jié)構(gòu)、在節(jié)水的同時有利于作物根系吸收養(yǎng)分和水分，促進作物生長。有研究表明，與傳統(tǒng)畦灌相比，小麥微噴帶灌溉灌水量減少67.5～75.0 mm［1］；也有研究將微噴帶

與管灌對比，表明使用微噴帶灌溉小麥可約節(jié)水166 m3／hm2，節(jié)水近20.0%；小麥平均增產(chǎn)19.4%［2］；在遼寧地區(qū)，微噴帶在大豆、花生、甘草和苗圃等矮棵經(jīng)濟作物已得到了廣泛應用，并取得了良好的應用效果［3－4］。但在玉米等主要糧食作物中應用較少。