王玉蘭 楊建平 盧偉鵬 張龍龍 王江麗 姜東 李衛(wèi)華 刁明
摘 ? 要 ?為節(jié)約成本和提高水資源利用率,篩選出適用于大管行比滴灌模式的小麥品種,2017年,在新疆石河子開展大管行比模式(TR6,1管6行;TR8,1管8行)下的春小麥滴灌試驗。通過比較分析十二個小麥品種(系)的葉面積指數(shù)和灌溉水利用率,以及產(chǎn)量的行間差異,初步結果表明,新春31和新春44葉面積指數(shù)較大且行間變異較小,產(chǎn)量行間差異較小,且產(chǎn)量較高。TR8模式下新春31號的灌溉水利用率較高,TR6滴灌模式下,新春31號和新春44號均有較高的灌溉水利用效率。綜合認為,新春31號和新春44號比較符合新疆滴灌小麥節(jié)水、穩(wěn)產(chǎn)、高效的篩選條件。
關鍵詞 ? 滴灌模式;節(jié)水灌溉;春小麥;產(chǎn)量;葉面積指數(shù);新疆
中圖分類號:S512.1+2 ? ?文獻標志碼:A ? ?DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.13.003
新疆地處我國西北內陸,是典型的干旱、半干旱灌溉農(nóng)區(qū),水資源是制約當?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展最主要因子[1]。小麥是新疆地區(qū)主要糧食作物之一[2],小麥食品是新疆人們的主食[3]。比起其他作物,生長季水分短缺已成為制約小麥發(fā)揮其生產(chǎn)潛力的主要因素。常規(guī)灌溉不僅耗水量大,而且水分利用率較低。滴灌是一種世界公認的先進節(jié)水灌溉技術,與其他灌溉方式相比,具有節(jié)水、減少營養(yǎng)成分流失、提高作物產(chǎn)量等優(yōu)點[4],且水分利用效率遠高于其他灌溉方式[5]。但在目前新疆所采取的滴灌模式下,小麥整個生育期基本處于半干旱狀態(tài),且距離滴灌帶越遠,小麥行受到的干旱脅迫越重。
水分脅迫降低作物產(chǎn)量。作物對水分虧缺有不同且復雜的反應。前人在研究小麥等農(nóng)作物需水量時發(fā)現(xiàn),農(nóng)作物自身具有一定抗旱的能力,對小麥進行輕度干旱脅迫可以在獲得高產(chǎn)的同時提高灌水利用效率,從而實現(xiàn)小麥的高產(chǎn)節(jié)水栽培[6]。基于此,本試驗擬在擴大管行比、減少單位面積滴灌器材投入、節(jié)約成本和提高水資源利用率的基礎上,篩選出適用于大管行比滴灌模式的小麥品種,以減少小麥產(chǎn)量行間降幅,為新疆小麥采用合理的滴灌模式及品種選育提供一定的理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗條件
試驗于2017年在石河子天業(yè)節(jié)水試驗站(44?35′N,80?06′E)進行。近幾年來,該地年平均氣溫6.6~7.1 ℃,最高氣溫出現(xiàn)在7月至8月初,最低氣溫出現(xiàn)在1月;年均降水量189.1~200.3 mm,年蒸發(fā)量1 517.5~1 563.8 mm,相對濕度65%左右,最多日照時間為3 264.9 h。
1.2 試驗設計
供試品種為新疆地區(qū)的12個小麥品種(系):新春6、新春11、新春22、新春38、新春31、新春35、新春37、新春39、新春44、新春38、寧春12和14-2品系。這12個品種(系)為當?shù)刂魍拼盒←溒贩N及即將或已進入生產(chǎn)試驗的春小麥新品系。試驗采用隨機區(qū)組設計。春小麥的滴灌系統(tǒng)在常規(guī)1管4行或1管5行的基礎上擴大管行比,采用1管6行(TR6,帶寬90 cm)和1管8行(TR8,帶寬120 cm)的田間配置模式;滴灌帶為貼片內嵌式,滴頭流量2.6 L·h-1,滴頭間距30 cm;近行小麥距滴灌帶為7.5 cm(即R1行),第二行小麥距滴灌帶為22.5 cm(即R2行),第三行小麥距滴灌帶為37.5 cm(即R3行),第四行小麥距滴灌帶為52.5 cm(即R4行),小麥行距15 cm(見圖1)。滴灌春小麥全生育期灌水4 500 m3·hm-2,分6次灌溉,其中兩葉一心期、生理拔節(jié)期和孕穗期分別灌水20%,揚花期和乳熟初期分別灌水15%,乳熟末期灌水10%。氮肥全部做追肥隨水施入,其中兩葉一心期施12%,生理拔節(jié)期施32%,孕穗期施16%,揚花期施12%,乳熟期施8%。磷(P2O5)、鉀(K2O)肥均做基肥一次性施入,施用量均為135 kg·hm-2。TR6處理種植4幅,TR8處理種植3幅,每處理重復3次,共計2(滴灌模式)×12(品種)×3(重復)=72個小區(qū)。2017年4月3日人工條播,播量330 kg·hm-2,每公頃保苗550萬株,小區(qū)面積為3.6 m ×4.5 m = 16.2 m2。其他田間管理按當?shù)馗弋a(chǎn)田進行。
1.3 試驗地氣象數(shù)據(jù)
小麥播種后試驗地所在區(qū)域氣溫和降水的情況見圖2。該地區(qū)的氣溫基本保持在18 ℃左右,并隨著時間的推移,呈現(xiàn)出逐步上升的趨勢。降水量在播種后30 d和90 d左右較多,其余時間降水量較少,較為干燥。
1.4 測定項目及方法
1.4.1 產(chǎn)量測定
在小麥成熟期分別在各處理每個重復內選取長勢均勻一致的3個點,分別按行收獲,每行收獲200 cm長的小麥,計算出每個處理的實際產(chǎn)量。
1.4.2 灌水利用效率測定
耗水量采用水量平衡法估算;灌水利用效率指單位蒸騰耗水量的光合作用量或生長量,即:灌水利用效率=作物產(chǎn)量/作物耗水量[7]。
1.4.3 葉面積測定
進入開花期后,各處理行選取春小麥植株長勢均勻一致且有代表性的地點,每個品種在各處理行內分別取10株,在室內用YMJ-B葉面積測量儀測量倒三葉葉面積,計算倒三葉葉面積指數(shù)(leaf area index, LAI)。
1.5 數(shù)據(jù)處理
數(shù)據(jù)處理在Excel 2010下進行,運用SPSS 19.0版數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進行統(tǒng)計分析和差異顯著性檢驗。
2 結果與分析
2.1 滴灌模式對不同春小麥品種葉面積指數(shù)的影響
由表1、表2可知,兩種滴灌模式下,不同春小麥品種均表現(xiàn)出相同規(guī)律:離滴灌帶越遠,該行小麥葉面積指數(shù)越低。葉面積指數(shù)的大小及降幅在品種間存在較大差異。
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(責任編輯:丁志祥)
收稿日期:2020-02-21
基金項目:國家自然科學基金新疆地區(qū)聯(lián)合基金重點項目(U1803235);新疆生產(chǎn)建設兵團現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技攻關與成果轉化計劃(2016AC027);省部共建現(xiàn)代作物生產(chǎn)協(xié)同創(chuàng)新中心(JCIC-MCP)。
作者簡介:王玉蘭(1994—),女,安徽肥西人,石河子大學農(nóng)學院農(nóng)業(yè)工程與信息技術專業(yè)2018級在讀碩士研究生,研究方向為農(nóng)業(yè)信息化。E-mail: 1362248568@qq.com。
※為通信作者,王江麗,E-mail: wjl200207@163.com;
姜 ? ?東,E-mail: jiangd@njau.edu.cn。