王勁松，焦曉燕，董二偉，王 彬，武愛蓮，韓 雄，郭 珺，王立革

（1.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與資源研究所，山西太原030031；2.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所，山西太原030031）

不同灌溉時期和施氮量對高粱水分利用及產(chǎn)量的影響

王勁松1，焦曉燕1，董二偉1，王 彬2，武愛蓮1，韓 雄1，郭 珺1，王立革1

（1.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與資源研究所，山西太原030031；2.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所，山西太原030031）

以高粱新品種晉雜34號為試驗(yàn)材料，設(shè)置4個不同灌溉時期處理和3個不同施氮水平處理，分析12個處理對高粱生物量、水分利用效率及氮養(yǎng)分含量的影響，以探討高粱需水敏感期及其合理的施氮量。結(jié)果表明，不同灌溉時期及不同施氮水平處理對高粱穗花期及成熟期的生物量都有顯著影響，穗花期L13N75處理下高粱生物量最高，達(dá)到11 903.24 kg/hm2，成熟期L16N75處理下高粱生物量最高，達(dá)到20 748.62 kg/hm2。不同灌溉時期對籽粒產(chǎn)量影響結(jié)果顯示，L16處理籽粒產(chǎn)量較高，而尤以L16N75處理產(chǎn)量最高，分別比L16N0，L16N150增產(chǎn)2.34%，0.12%，比L0N75，L13N75，L19N75分別增產(chǎn)9.14%，3.75%，6.12%。對耗水量、水分利用率及灌水效率的研究表明，L16灌水處理的水分利用效率及灌水利用效率最高，其中，L16N75處理為建議最佳處理，在N75相同施氮水平下，水分利用效率分別比L13N75，L19N75增加了11.84%，4.39%。不同灌溉時期、不同氮水平及水氮耦合顯著影響籽粒中氮濃度及氮累積量，在同一施氮水平下，L16處理籽粒中氮濃度、氮素累積量高于其他灌溉條件，其中以L16N150處理的氮濃度及氮累積量最高，其氮濃度分別比L16N0，L16N75增加20.01%，11.97%，其氮累積量分別比L16N0，L16N75增加22.78%，11.74%。在研究設(shè)計(jì)的12個處理中，L16N75處理最能滿足高粱生長的需水及需肥規(guī)律，能有效提高植株的水分利用效率，促進(jìn)高粱生長，提高產(chǎn)量。

高粱；新品種；灌溉時期；籽粒產(chǎn)量；水分利用效率；干旱

我國是一個水資源短缺的國家，水資源短缺、水分不足是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要限制因子。2011年統(tǒng)計(jì)年鑒顯示，在我國目前1.2億多hm2耕地當(dāng)中，有0.67億hm2仍沒有灌溉條件，為旱作耕地[1]。作物生長發(fā)育與水分的供應(yīng)有著密切的聯(lián)系，并最終影響作物的產(chǎn)量[2]。在水分利用效率方面研究很多[3-6]，但是在高粱作物上研究很少，而高粱是我國旱作農(nóng)業(yè)的重要雜糧作物，其耐瘠薄、耐旱、耐澇、耐高溫、抗鹽堿[7-8]。其主要種植在邊際和鹽堿地上，干旱是限制高粱產(chǎn)量的主要因素之一。影響高粱水分利用效率的因素很多，如作物本身、環(huán)境因素、栽培措施以及耕作制度等[9]。合理地施肥以及合理的水分利用效率是反映作物產(chǎn)量和水分消耗之間關(guān)系的指標(biāo)，因而，良好的水肥條件是提高作物高產(chǎn)的前提和基礎(chǔ)[10]。農(nóng)民習(xí)慣在高粱拔節(jié)期追肥灌溉，可是在干旱少雨的條件下灌水在什么時期最佳值得我們?nèi)パ芯俊?/p>

本試驗(yàn)主要探究了高粱在干旱條件下不同灌溉時期對高粱生長、產(chǎn)量以及水分利用的影響，旨在為干旱有灌溉條件下高粱生產(chǎn)提供有利的理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 研究區(qū)概況

試驗(yàn)于2015年5—10月在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院東陽試驗(yàn)基地進(jìn)行。該地位于榆次西南，海拔799.4 m，為典型的暖溫帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣候，夏季炎熱多雨，冬季寒冷干燥，春、秋短促，年平均氣溫9.8℃，年降雨量418～483 mm，年日照時數(shù)2 662 h，無霜期158 d。供試土壤為沙壤褐土，前茬作物為玉米，0～20 cm播前土壤養(yǎng)分為全氮為0.90 g/kg、有效磷7.11 mg/kg、速效鉀147.55 mg/kg、有機(jī)質(zhì)16.51 g/kg。試驗(yàn)地播種前0～20，20～40，40～60，60～80，80～100，100～120，120～140，140～160，160～180，180～200 cm土壤含水量分別是11.82%，15.59%，14.42%，12.76%，15.02%，16.27%，16.68%，21.94%，23.42%，19.64%。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)采用滴灌水表控制灌溉量，以保證其灌溉均勻。2015年5—9月高粱生育期共計(jì)降雨量233.70 mm（表1），比常年降雨量少，5—7月底沒有有效降雨；2015年整個生育期比較干旱，因而在8月21日高粱灌漿初期補(bǔ)水60 mm。

表1 2015年高粱生育期降雨量情況

供試高粱品種為矮稈高粱新品種晉雜34號，于2015年5月1日播種，播種密度18萬株/hm2，行距為50 cm。各個時期灌水量60 mm；氮肥（N）處理分別為0（N0），75（N75），150（N150）kg/hm2，以緩釋尿素為氮源（領(lǐng)先生物農(nóng)業(yè)股份有限公司，N≥44%，為超薄生物降解型膜材料），各處理的磷肥（P2O5）為75 kg/hm2、鉀肥（K2O）為30 kg/hm2，所有肥料作為基肥全部在播前施入，生育期期間不再追肥。每個小區(qū)面積5 m×6 m，每個處理重復(fù)3次。試驗(yàn)具體設(shè)計(jì)列于表2。

表2 試驗(yàn)處理設(shè)計(jì)

1.3 測定項(xiàng)目及方法

1.3.1 高粱耗水量 采用農(nóng)田水分平衡分析法[11]，即ET＝P＋I(xiàn)－ΔW。式中，ET為作物耗水量（mm），P為生育期降雨量（mm），I為生育期內(nèi)的灌水量（mm），ΔW為土壤水分消耗量（播前土壤含水量與收獲后土壤含水量的差）（mm）。

灌水利用效率[11]（kg/（mm·hm2））＝作物籽粒產(chǎn)量（kg/hm2）/灌水量（mm）。

1.3.2 水分利用效率[11]其采用產(chǎn)量水平上的計(jì)算公式WUE＝Y(jié)/ET計(jì)算。式中，WUE為水分利用效率（kg/（mm·hm2）），Y為作物籽粒產(chǎn)量（kg/hm2），ET為作物耗水量（mm）。

1.3.3 生物量和籽粒產(chǎn)量 生物量，在試驗(yàn)小區(qū)有代表性地采集植株，洗凈，在105℃烘箱殺青30min，再在65℃條件下將植株烘干至恒質(zhì)量，并稱量。

籽粒產(chǎn)量，每個試驗(yàn)小區(qū)樣方采收，根據(jù)平均穗質(zhì)量，選取具有代表性的10穗高粱稱質(zhì)量風(fēng)干，稱風(fēng)干質(zhì)量后脫粒，通過穗風(fēng)干水分、出籽率換算出籽粒產(chǎn)量。

1.3.4 植株全氮含量 將植株烘干粉碎后用凱氏定氮法測定植株全氮含量。

1.4 數(shù)據(jù)分析

用Microsoft Excel 2003對數(shù)據(jù)進(jìn)行繪圖，采用Mintab 15統(tǒng)計(jì)軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行雙因子方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對高粱生物量的影響

由圖1可知，不同灌溉時期、不同施氮量對高粱的生物量都有顯著影響。由圖1-A可知，不同處理對穗花期生物量的影響，L0和L19處理中N75穗花期的生物量高于N0和N150處理，L0分別增加了18.65%，31.32%，L19分別增加了6.51%，18.26%，且差異均達(dá)顯著水平（P＜0.05）；L0處理N0水平的生物量比N150處理增加了10.67%（P＜0.05），L19處理N0水平生物量比N150處理增加了11.03%（P＜0.05）。L13和L16處理的3個施氮水平生物量表現(xiàn)為N75＞N150＞N0，L13處理下N75水平較 N150和 N0分別增加了 16.55%，33.11%，L16處理下N75水平較N150和N0水平分別增加了8.98%，16.98%，差異均顯著（P＜0.05）。在相同施氮水平下，以L13的生物量最高，在N75水平下L13的生物量分別比L0，L16，L19增加了27.27%，11.42%，23.32%。在穗花期L13N75處理下高粱生物量最高，達(dá)到11 903.26 kg/hm2。由此可見，穗花期對生物量影響是水肥共同作用的結(jié)果，在同一灌溉條件下，N75水平條件下均對穗花期高粱生物量有明顯的促進(jìn)作用；在同一施氮水平下，L13處理在穗花期對生物量促進(jìn)最大。

由圖1-B可知，不同灌溉時期對高粱收獲期生物量的影響，同一灌溉條件下，以N75對高粱生物量影響最大（P＜0.05）。而同一施氮量水平下，N0處理收獲期生物量表現(xiàn)為L16＞L19＞L13＞L0，N75處理收獲期生物量表現(xiàn)為L16＞L13＞L19＞L0，N150處理收獲期生物量表現(xiàn)為L16＞L19＞L13＞L0；不同施氮水平條件下，L16收獲期生物量顯著高于L0（P＜0.05），N0，N75，N150處理分別相應(yīng)增加8.71%，10.79%，10.55%。收獲期L16生物量明顯高于其他處理，而同一灌溉條件下，以N75的生物量最高。

本研究發(fā)現(xiàn)，不同時期灌溉N75處理穗花期和收獲期生物量均高于N150和N0；在穗花期L13生物量高于其他處理。這與雷艷等[12]的研究結(jié)果一致，即過量施肥及不施肥都會對作物的生長產(chǎn)生脅迫作用。本研究大田調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，L13處理在拔節(jié)期灌水后長勢明顯好于其他處理，且比L0處理抽穗時間提前4 d；前人研究報(bào)道，高粱莖稈從拔節(jié)期開始迅速生長到開花期前達(dá)到高峰，穗花后期莖稈生長就逐漸下降，而穗的生長到乳熟期之后迅速增加，到籽粒成熟后達(dá)到了高峰[13]；L13處理在拔節(jié)期灌水正好在高粱莖稈生長旺盛期，極大地促進(jìn)了高粱莖稈的生長，因而，L13處理的生物累積量高于其他處理。L13也促進(jìn)了生長錐由營養(yǎng)生長快速轉(zhuǎn)化到生殖生長[14]，L13抽穗比其他處理早3～8 d，但是2015年氣候干旱，L13抽穗早，干旱條件影響到灌漿。L16處理在大喇叭口期灌水，這個時期是高粱莖稈生長快速階段，前期受干旱脅迫，因而莖稈也受到抑制，使生殖生長與L13相比推遲了2～4 d，雖然大喇叭口期灌水比拔節(jié)期推遲，但有助于高粱從孕穗順利過渡到灌漿，這就是收獲期籽粒產(chǎn)量提高的原因。由于L0處理、L19處理受到干旱脅迫，抑制了莖葉的生長[15]，推遲了穗花期，盡管L19處理在挑旗期前灌水，但莖稈作為營養(yǎng)體生長受到抑制，影響到莖稈養(yǎng)分向穗部移動，影響孕穗到灌漿，產(chǎn)量上明顯受到影響，穗花期和收獲期生物量都低于其他處理。

2.2 不同處理對高粱產(chǎn)量和水分利用效率的影響

2.2.1 不同處理對高粱籽粒產(chǎn)量的影響 不同灌溉時期籽粒產(chǎn)量和收獲期生物量結(jié)果相似，L16處理較其他處理產(chǎn)量高，所有處理中以L16N75處理產(chǎn)量最高。從表3可以看出，L16處理下3個不同施氮水平N0，N75，N150中籽粒產(chǎn)量分別11 009.1，11 267.2，11 254.1 kg/hm2，較L0相應(yīng)的施氮水平分別增加了14.01%，9.14%，11.87%，較L13相應(yīng)的施氮水平分別增加了3.19%，3.74%，2.84%，較L19相應(yīng)的施氮水平分別增加了9.20%，6.12%，12.90%。

表3 不同時期灌溉對高粱水分利用效率的影響

大田調(diào)查發(fā)現(xiàn)，L0，L19抽穗期比L13晚4～8 d，比L16晚2～5 d，可能是由于在高粱孕穗時都受到干旱脅迫，穗分化的好壞、是否充分，對最終單穗產(chǎn)量高低至關(guān)重要。穗分化除受品種種性影響以外，還受環(huán)境條件的影響，比如光照、溫度、肥水、栽培管理等[14]。水、氮對高粱籽粒產(chǎn)量在一定范圍內(nèi)具有明顯正效應(yīng)，二者有顯著耦合效應(yīng)[16]，因而，高粱是否高產(chǎn)，確定灌溉時期和氮用量非常關(guān)鍵。

2.2.2 不同處理對耗水量的影響 由表3可知，試驗(yàn)中L0處理耗水量均顯著低于其他處理（P＜0.05），而L0條件下不同施氮水平間沒有顯著差異（P＞0.05），說明在干旱情況下，不同施氮量對耗水量沒有顯著影響。L19處理下，不同施氮水平比較，N75的耗水量分別比N0和N150降低了15.49%， 15.37%，且差異顯著（P＜0.05）。而L13處理和L16處理不同施氮水平下的耗水量差異沒有明顯差異。

同一施氮水平下不同灌溉條件下耗水量有明顯差異。在N0水平條件下，耗水量L19＞L13＞L16＞L0；N75水平條件下，耗水量L13＞L16＞L19＞L0；N150水平條件下，耗水量L19＞L16＞L13＞L0。從表3還可以看出，耗水量隨著籽粒產(chǎn)量的增加而降低，不同時期灌溉對高粱產(chǎn)量形成有一定影響，L13N150的耗水量低于L16N150，但是L16N150的籽粒產(chǎn)量比L13N150增產(chǎn)2.85%，證明適宜的灌溉時期非常重要。

2.2.3 不同處理對水分利用效率的影響 不同灌溉時期、不同施氮水平對水分利用效率有顯著影響。由表3可知，在N0水平下，水分利用效率表現(xiàn)為L0＞L16＞L13＞L19；N75水平下，水分利用效率表現(xiàn)為L0＞L16＞L19＞L13；N150水平條件下，水分利用效率表現(xiàn)為L0＞L16＞L13＞L19。而N150水平條件下，耗水量表現(xiàn)為L19＞L16＞L13＞L0，可見，在N150水平下耗水量高的，水分利用效率就低。L19在挑旗期前灌溉，與L0不灌溉處理相比優(yōu)勢并不大，反而L0的水分利用效率高于L19，這可能是由于2015年整個生育期降雨量主要集中在8月中旬至9月中旬，也就是高粱灌漿期，因而，L0產(chǎn)量和L19產(chǎn)量沒有差異，同時也說明，L19這種灌溉方式不合理。

在同一施氮量水平下，L0處理提高了水分利用效率，在N0水平下，分別比L13，L16的增加了5.55%，1.55%；在N75水平下，分別比L13，L16的增加了10.90%，0.35%；在N150水平下，分別比L13，L16的增加了3.13%，2.70%。雖然L0水分利用效率較高，但L0各處理與L13，L16相比籽粒產(chǎn)量卻不高，而不同灌溉時期L13，L16，L19這3個處理相比，L16的水分利用效率最高，產(chǎn)量也最高，說明在干旱條件下，缺水時期往往比缺水量對產(chǎn)量和水分利用效率影響更大[17]，適宜的灌水和施肥量能夠促進(jìn)產(chǎn)量增長和提高水分利用效率[18]，說明選擇適宜的灌溉時期非常重要。本研究確定L16N75是最佳處理，即選擇在高粱16片葉（大喇叭口期）灌水，建議施氮水平為75 kg/hm2。

2.2.4 不同處理對灌水利用效率的影響 由表3可知，L0處理灌水利用效率顯著高于其他處理（P＜0.05），N75施氮水平下灌水利用效率最高，達(dá)到了172.06 kg/（mm·hm2）。由于2015年干旱，為了試驗(yàn)順利進(jìn)行，于8月21日高粱灌漿初期對整個試驗(yàn)所有處理補(bǔ)水60 mm，因此，不灌溉處理有60 mm的灌水，導(dǎo)致在計(jì)算灌水利用效率時不灌溉處理有較高的灌水利用效率，這次灌水對植株生長的脅迫現(xiàn)象有很大的緩解作用。在相同的施氮水平下以L16處理的灌水效率最高，N0條件下，L16處理分別比L13和L19處理增加了3.19%，9.20%；N75水平下，L16處理分別比L13和L19處理增加了3.75%，6.11%；N150水平下，L16處理分別比L13和L19處理增加了2.84%，12.91%。

2.3 不同處理對高粱氮養(yǎng)分含量的影響

2.3.1 不同時期灌溉對高粱不同部位氮濃度的影響

2.3.1.1 不同處理對高粱穗花期不同部位氮濃度的影響 2015年在高粱穗花期（8月6日）進(jìn)行采樣。由表4可知，高粱莖葉中氮濃度在N0水平下表現(xiàn)為L19＞L13＞L0＞L16，在N75水平下表現(xiàn)為L19＞L16＞L13＞L0，在N150水平下表現(xiàn)為L19＞L0＞L16＞L13，L19在不同施氮水平處理下都高于其他處理，但差異不顯著（P＞0.05）。穗花期穗的氮濃度不同處理間沒有顯著差異（P＞0.05）。

表4 不同時期灌溉對高粱不同部位氮濃度的影響 g/kg

2.3.1.2 不同處理對高粱收獲期不同部位氮濃度的影響 2015年在高粱收獲期（10月3日）進(jìn)行采樣。由表4可知，高粱莖葉中氮濃度在N0水平下表現(xiàn)為L19＞L0＞L16＞L13，在N75水平下表現(xiàn)為L16＞L0＞L19＞L13，在N150水平下表現(xiàn)為L19＞L16＞L0＞L13，可見，L13處理莖葉中氮濃度低于其他處理。不同灌溉處理及不同施氮水平對高粱籽粒中氮濃度有明顯影響，在N0水平下表現(xiàn)為L16＞L19＞L13＞L0，在N75水平下表現(xiàn)為L16＞L0＞L19＞L13，在N150水平下表現(xiàn)為L16＞L19＞L0＞L13；不同灌溉處理籽粒中氮濃度基本是隨著施氮量的增加而增加。

2.3.2 不同時期灌溉對高粱不同部位氮累積量的影響

2.3.2.1 不同時期灌溉對高粱穗花期不同部位氮累積量的影響 由表5可知，在穗花期，不同灌溉處理及不同施氮水平對高粱莖葉中氮濃度有明顯影響，不同灌溉處理的3個氮水平N75處理均高于N0，N15；L0，L13，L16都表現(xiàn)為N150＞N0，而L19表現(xiàn)為N0＞N150（P＞0.05），這一趨勢與穗花期的生物量是對應(yīng)的。在同一施氮水平下不同灌溉處理的高粱莖葉中氮累積量，在N0水平下表現(xiàn)為L19＞L13＞L16＞L0，在N75水平下表現(xiàn)為L19＞L16＞L13＞L0，在N150水平下表現(xiàn)為L13＞L16＞L19＞L0。綜上可以看出，不同灌溉處理中L0不灌溉處理的3個氮水平條件下莖葉中氮累積量最低，不同灌溉處理相比，L19處理中N0，N75的氮累積量均高于其他處理。在穗花期，不同灌溉處理及不同施氮水平對高粱穗中氮累積量明顯影響，不同灌溉處理比較可知，在不同施氮水平下高粱穗中氮的累積量表現(xiàn)為L16，L13，L19均高于L0。在同一灌溉條件下均表現(xiàn)為N75處理高粱穗中氮的累積量最高（P＜0.05）。

在穗花期，L19處理各不同施氮水平高粱莖葉中氮濃度含量下均高于其他處理，因此，氮養(yǎng)分累積上在N75表現(xiàn)明顯，可能是由于L19處理在7月

22日灌水后，8月2日有一次有效降雨（表2），使得依水調(diào)肥，在穗花期養(yǎng)分運(yùn)輸?shù)街仓旮鞑课?。L19N0處理氮的濃度和氮累積量高于L19N150處理，在干旱脅迫后補(bǔ)水，高粱對水分的需求比肥料更加敏感和迫切。

2.3.2.2 不同時期灌溉對高粱收獲期不同部位氮累積量的影響 由表5可知，在收獲期，L19處理高粱莖葉中氮累積量表現(xiàn)為N0＞N150＞N75，而L0，L13，L16處理，在3個不同施氮水平下，均表現(xiàn)為N75莖葉中氮累積量最大。通常隨著施氮量的增加，作物產(chǎn)量增加，植株氮累積量增加，本研究表明，不同時期灌溉會影響高粱植株氮的濃度和氮累積量的變化，不同時期灌溉在不同氮水平條件下高粱對氮的累積不同，L0，L13，L16這3個處理中N75莖葉氮累積量高于其他氮水平，而L19則表現(xiàn)為N0＞N150＞N75。因水能促肥，L19不施氮肥莖葉氮累積量高于施氮肥，這個時期灌溉會造成氮肥的浪費(fèi)。

表5 不同灌溉處理對高粱不同部位氮累積量的影響 g/kg

由表5可知，收獲期不同灌溉條件及不同施氮量對高粱籽粒氮量累計(jì)有明顯的影響，除了L13處理N75籽粒氮累積量高于N0，N150外，L0，L16，L19這3個處理均表現(xiàn)隨著施氮量的增加氮累積量增加。在同一灌溉條件下隨施氮量增加籽粒中氮累積量增加，在L16情況尤為明顯；在所有處理中，L16N150的氮累積量最高，L0N0最低。表明施氮能提高小麥旗葉氮含量，增加游離氨基酸合成及其向籽粒轉(zhuǎn)移，從而提高籽粒蛋白質(zhì)含量[19]，因此，隨施氮量增加高粱籽粒氮累積量增加。

3 結(jié)論

不同灌水時期、不同施氮水平對高粱生物量累積有明顯的影響。穗花期和成熟期的生物量在同一灌溉條件下都以N75水平的最大；而穗花期在同一施氮水平下，L13處理對生物量促進(jìn)最大，而收獲期L16生物量明顯高于其他處理。

由不同處理對產(chǎn)量的影響可知，L16處理籽粒產(chǎn)量較其他灌溉條件高，而其中N75產(chǎn)量最高，即L16N75處理產(chǎn)量最高。

本研究結(jié)果表明，在干旱情況下不同施氮量對耗水量沒有顯著影響；L0不灌溉處理的水分利用效率及灌水利用效率均高于其他灌溉處理（L13，L16，L19），而其他灌水處理相比，以L16灌水處理的水分利用效率及灌水利用效率最高，其中，L16N75處理確定為最佳處理，即選擇在高粱16片葉（大喇叭口期）灌水，建議施氮水平為75 kg/hm2。

通常隨著施氮量增加，作物產(chǎn)量增加，植株氮累積量增加。本研究表明，不同時期灌溉影響收獲期高粱植株氮的濃度和氮累積量的變化，不同灌溉處理在不同施氮水平下高粱對氮的累積量不同，L0，L13，L16這3個處理中N75莖葉氮累積量高于其他氮水平，而L19則表現(xiàn)為N0＞N150＞N75。因水能促肥，L19不施氮肥莖葉氮累積量高于施氮肥，這個時期灌溉會造成氮肥的浪費(fèi)。

不同時期灌溉、不同氮水平及水氮耦合顯著影響籽粒中氮累積量，在同一灌溉條件下隨施氮量增加籽粒中氮累積量增加，L16處理表現(xiàn)尤為明顯；在所有處理中，L16N150的氮累積量最高，L0N0最低。

綜上所述，在有限灌溉和干旱少雨條件下，拔節(jié)期灌水過早，挑旗前灌水浪費(fèi)；不施氮肥影響植株生長，而施氮量為150 kg/hm2在干旱少雨條件下過量，因而，高粱在大喇叭口期灌溉為最佳灌溉期，并且氮肥施用量以75 kg/hm2較為適宜。

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Effect of Different Irrigation Periods and Nitrogen Fertilizer Levels on Sorghum Water Use Efficiency and Yield

WANGJinsong1，JIAOXiaoyan1，DONGErwei1，WANGBin2，WUAilian1，HANXiong1，GUOJun1，WANGLige1
（1.Institute ofAgricultural Environment&Resources，Shanxi AcademyofAgricultural Sciences，Taiyuan 030031，China；2.Institute ofCrop Sciences，Shanxi AcademyofAgricultural Sciences，Taiyuan 030031，China）

Taking the Jinza 34 as test material,four different irrigation period treatments and three nitrogen fertilizer levels were provided to study the effect of different irrigation period and nitrogen on sorghum biomass,yield,water use efficiency and the nitrogen content of sorghum.The result showed that there was a significant influence of irrigation in different periods and nitrogen level on sorghum biomass when flowering and mature period.The highest sorghum biomass was 11 903.24 kg/hm2processing by the treatment of L13N75 when flowing period，and highest biomass was 20 748.62 kg/hm2by L16N75 when mature period.It could be seen from the date ofsorghum grain yield that,L16 sorghum grain yield significantly increased compared with the other different irrigation periods,and the L16N75 increased the grain yield by 2.34%,0.12%than L16N70,L16N150,and increased by 9.14%,3.75%,6.12%than L0N75, L13N75,L19N75,processingthe highest grain yield.Analysis the water consumption and water irrigation efficiency,it could be seen that L16 significantly increased the water use efficiency（WUE）and the irrigation water use efficiency（IWUE）,L16N75 was regarded as the best treatment,it increased the water use efficiency by 11.84%,4.39%than L13N75,L19N75 with the same nitrogen level at 75 kg/hm2. There were some effects of different irrigation periods and different nitrogen levels on the sorghum grain nitrogen concentration and nitrogen accumulation amount.L16 significantly increased the grain nitrogen and nitrogen accumulation than other irrigation periods. L17N150 increased the nitrogen concentration by 20.01%,11.97%and increased nitrogen accumulation by 22.78%,11.74%than L16N0 and L16N75,processing the highest nitrogen concentration and nitrogen accumulation.In conclusion,L16N75 can effectively improve the water use efficiency,promote the growth of sorghum,increase yield,which can best meet sorghum growth regularity of water and fertilizer.

sorghum;newvarieties;irrigation period;grain yield;water use efficiency;drought

S514

A

1002-2481（2016）06-0777-07

10.3969/j.issn.1002-2481.2016.06.14

2016-02-25

“十二五”國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2014BAD07B02-05）；國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)（CARS-06-02-03）

王勁松（1969-），女，黑龍江青岡人，助理研究員，主要從事土壤與植物營養(yǎng)研究工作。焦曉燕為通信作者。