丁變紅，趙戰(zhàn)勝，吳新明，陳江魯，楊京京，張小偉

（兵團第六師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，新疆 五家渠 831300）

灌水量對六師墾區(qū)春玉米生物學(xué)特性及產(chǎn)量的影響*

丁變紅，趙戰(zhàn)勝，吳新明，陳江魯，楊京京，張小偉

（兵團第六師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，新疆 五家渠 831300）

為了探討不同灌水量對春玉米產(chǎn)量、養(yǎng)分吸收的影響。確定六師墾區(qū)春玉米在生育期內(nèi)的需水量，探明春玉米合理的灌溉量，為本研究區(qū)春玉米節(jié)水種植提供科學(xué)依據(jù)。2015年在第六師共青團農(nóng)場科技園區(qū)六師農(nóng)科所試驗地，采用裂區(qū)試驗設(shè)計，測量了不同灌水量下玉米的生物學(xué)性狀和產(chǎn)量，對滴灌玉米在高密度栽培條件下產(chǎn)量與最佳灌水量之間的關(guān)系進行了探索。初步得到研究區(qū)春玉米全生育期的最佳需水量。結(jié)果表明，不同灌水量條件下，玉米的株高、穗位的變化均呈“雙峰式”曲線；莖粗隨著灌水量的增加而增加，當(dāng)灌水量在4 200～4 800 m3/hm2之間時莖粗最粗；灌水量在5 400 m3/hm2時，產(chǎn)量最高，為17 685 kg/hm2。

灌水量；夏玉米；生物學(xué)特性；產(chǎn)量

玉米是世界三大糧食作物之一，在國家糧食安全中具有舉足輕重的作用[1]。玉米不僅是新疆的主要糧食作物之一，而且也是飼草的主要原料，播種面積僅次于棉花和小麥[2]。近幾年六師的玉米種植面積也在不斷增加。灌水量在玉米生長中起著重要的作用，有研究報道，水分匱乏比任何其他環(huán)境因子更能限制作物的生長和產(chǎn)量［3-6］。隨著玉米種植密度和產(chǎn)量水平的提高，玉米的灌水量有較大幅度的增加，玉米膜下滴灌技術(shù)尚屬空白，目前缺乏相應(yīng)的技術(shù)參數(shù)和規(guī)范的灌溉模式，亟待完善。在玉米種植過程中，農(nóng)民為獲得較高產(chǎn)量，往往過量灌溉，不僅浪費了水資源，也增加了成本。水資源缺乏是我國干旱-半干旱地區(qū)灌溉農(nóng)業(yè)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境改善的主要障礙因子。本研究就是在滴灌玉米高密度栽培條件下，研究不同灌水量對玉米生物學(xué)性狀及產(chǎn)量的影響，從而建立玉米產(chǎn)量對灌水量的依存關(guān)系以及灌水模型，這在一定程度上既能滿足滴灌條件下玉米不同生長時期所需要的水量，又能減少水資源的浪費，同時也減少了成本的投入。因此，研究滴灌玉米高密度栽培條件下最佳灌水量的范圍對提高玉米產(chǎn)量，節(jié)約用水，減少成本投入有重要意義。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗設(shè)在第六師共青團農(nóng)場科技園區(qū)六師農(nóng)科所試驗地，屬中溫帶大陸性氣候，光能資源充足，熱能資源比較豐富，冬季嚴(yán)寒，夏季炎熱，春季氣溫上升快，秋季氣溫下降迅速；降水少，蒸發(fā)大，空氣相對濕度低。墾區(qū)年太陽總輻射5 585 MJ/M2，日照時數(shù)2 744～3 136 h，≥10℃年均積溫3 376～3 670℃，無霜期129～190 d，年均氣溫6.1℃，氣溫日較差大，年均降雨量114～168 mm，相對濕度60%。試驗地土壤為沙壤土，0～20 cm耕層混合土樣pH值7.48、有機質(zhì)6.67 g/kg、全氮0.49 g/kg、堿解氮139.78 mg/kg、有效磷9.43 mg/kg、速效鉀362 mg/kg、全磷0.876 g/kg、全鉀29.49 g/kg。

1.2 供試材料

參試玉米品種為鄭單958。試驗用水量梯度設(shè)計：3 600 m3/hm2、4 200 m3/hm2、4 800 m3/hm2、5 400

m3/hm2、6 000 m3/hm2、6 600 m3/hm2、7 200 m3/hm2。

1.3 試驗實施

采用田間裂區(qū)試驗，7個灌水梯度大區(qū)，大區(qū)內(nèi)設(shè)3個小區(qū)作為3次重復(fù)，重復(fù)間間隔2 m。試驗田播幅1.1m，行距配置40 cm+70 cm，平均行距0.55 m，株距0.15 m，每個小區(qū)4條膜8行，行長6 m，每個小區(qū)面積26.4 m2。小區(qū)水量控制：試驗設(shè)立單獨的滴水系統(tǒng)，在每個小區(qū)入口處連接水表，控制灌水。覆膜種植，機械點播。

1.4 測定指標(biāo)及方法

在乳熟期選連續(xù)均勻有代表性的植株10株，測定株高、穗位、莖粗。玉米收獲期，調(diào)查小區(qū)實際收獲株數(shù)、空稈株、病蟲株及收獲總穗數(shù)，并實際收獲計產(chǎn)。隨機抽取10個果穗自然風(fēng)干，留作室內(nèi)考種，測定凸尖長、穗長、穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)、百粒重和出籽率。人工脫粒后測定鮮粒重和含水率，折算出含水量14%時的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)量。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

采用Excel2007進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析并作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 灌水量對春玉米株高、穗位的影響

圖1 不同灌水量對春玉米株高、穗位的影響

株高是反映春玉米生長狀況的一個有效指標(biāo)。不同灌水量對春玉米株高、穗位的影響如圖1。隨著灌水量的增加，株高、穗位均呈‘雙峰式’曲線變化。灌水量為6 000 m3/hm2，玉米株高達到最大，而后隨著灌水量的增加株高減小。灌水量為5 400 m3/hm2時穗位最低，為1.55 m。

2.2 灌水量對春玉米莖粗的影響

圖2 不同灌水量對春玉米莖粗的影響

由圖2可以看出，玉米莖粗隨著灌水量的增加而增加，當(dāng)灌水量在4 200～4 800 m3/hm2時玉米莖粗最粗，為2.46 cm，而后隨著灌水量的增加，莖粗變化不大，說明莖粗隨著灌水量的增加而增加，但并不是灌水量越大越好。

2.3 灌水量對春玉米產(chǎn)量的影響

灌水量對春玉米生理活動和生態(tài)環(huán)境所產(chǎn)生的影響，最終會影響到玉米的產(chǎn)量。從圖3可以看出，玉米產(chǎn)量隨著灌水量的增加而增加，但是灌水量過多時，也會影響玉米產(chǎn)量。當(dāng)灌水量在5 400 m3/hm2時，產(chǎn)量最高，達到17 685.0 kg/hm2。

圖3 灌水量對春玉米產(chǎn)量的影響

3 小結(jié)

不同灌水量對春玉米生物性狀及產(chǎn)量有著重要的影響。隨著灌水量的增加，春玉米的株高、穗位均呈“雙峰式”曲線，灌水量為6 000 m3/hm2時，玉米株高達到最高，此后隨著灌水量的增加株高減小，說明灌水量過大，玉米生長受到限制，株高降低。灌水量為5 400 m3/hm2時玉米穗位最低，為1.55 m。當(dāng)灌水量在4 200～4 800 m3/hm2時玉米植株莖粗最粗，為2.46 cm。此后隨著灌水量的增加，莖粗變化不大，說明莖粗隨著灌水量的增加而增加，但并不是灌水量越大越好。玉米產(chǎn)量隨著灌水量的增加而增加，但也不是灌水量越多越好，灌水量在5 400 m3時，產(chǎn)量最高，達到17 685 kg/hm2。

[1]趙久然，王榮煥.美國玉米持續(xù)增產(chǎn)的因素及其對我國的啟示[J].玉米科學(xué)，2009，17（5）：156-159.

[2]新疆統(tǒng)計年鑒編輯委員會.新疆統(tǒng)計年鑒[M].北京:中國統(tǒng)計出版社.2012.

[3]楊小鋒，別之龍.氮磷鉀施用量對水培生菜生長和品質(zhì)的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2008，24（2）：265-269.

[4]梁濤，劉景利.水分脅迫對玉米生長發(fā)育和產(chǎn)量的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，37（35）：1736-1737.

[5]于亞軍，李軍，賈志寬，等.旱作農(nóng)田水肥耦合研究進展[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2005，23（3）：220-223.

[6]劉巽浩.對我國西北半干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)若干規(guī)律性問題的探討[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2000，18（1）：1-8.

2016-10-18

新疆兵團科技支疆項目“滴灌玉米高密度栽培條件下高產(chǎn)高效水肥運籌規(guī)律的研究”，項目編號：2014AB020。