小麦不同灌水组合模式优化研究

时间:2013-10-31 13:28 来源:发表吧 作者:姜官恒等 点击:

  摘要:试验设4种不同灌水组合模式,研究其对小麦产量、群体动态、穗粒数、千粒重的影响以及水分利用效率。结果表明:潍坊地区产量最高的灌水组合模式为抢墒+冬水+拔节水+开花水,单产达到9222.0kg/hm2;水分利用效率最高模式为:蒙头水+拔节水+开花水,达到24.8kg/(mm·hm2);不同时期灌水对小麦生育状态影响显著,造墒水对小麦苗全效果明显,越冬水则可增加最大分蘖数,拔节到挑旗之间灌水可以增加单位面积穗数,开花和籽粒形成期灌水可增加穗粒数,花后10~20天内灌水可提高千粒重。

  关键词:小麦;灌水组合模式;土壤水分;水分利用效率

  中图分类号:S152.107.1文献标识号:A文章编号:1001-4942(2013)08-0058-03

  我国北方地区缺水,小麦生产需要灌溉,潍坊地区是典型的小麦灌溉生产区。本地区的气象资料显示小麦生长期间降水常年平均215mm,而小麦生产需要水分500mm,有近300mm水需要灌溉补充。本地小麦生产上浇水主要有造墒水、蒙头水、冬前水、越冬水、返青水、起身水、拔节水、孕穗水、开花水、灌浆水和麦黄水。但是受水资源和生产成本的限制只能选择几个必要的时期进行灌溉,缓解小麦的干旱程度。根据研究,小麦受旱程度与小麦水分供需的差密切相关[3],缺水时灌溉可以缓解干旱,但是缓解干旱不是我们灌溉的目的,获得籽粒产量才是小麦生产的目标,而不同时期灌溉对产量的影响有较大差异性。因此选择最佳灌溉时期,提高水分效益是灌溉中必须解决的问题。随着水源的减少,需要进一步调减灌溉量、灌溉次数,优化灌溉模式。本研究根据前几年的研究结果和当地常用的几个灌溉时期,设计4种优化的灌水组合模式进行试验,以便研究不同灌水时期的作用特点和灌水最佳模式。

  1材料与方法

  1.1试材与试点情况

  供试小麦品种为潍64510,大穗,长芒,早熟,穗粒数43粒,千粒重50.0g,成穗381.0万/hm2。

  试验于2010~2011年在潍坊市农科院试验农场进行。试验地为潮土,粘壤,土层2m以上,有机质1.13%,碱解氮33.6mg/kg,速效磷13.0mg/kg,速效钾113.0mg/kg。前茬为玉米。地下水位20.0m,水质符合饮用水标准,pH值7.9。小麦生长季节降水145.0mm,比常年少55.0mm,属干旱年份。

  施肥:标准复合肥750.0kg/hm2,干鸡粪7500.0kg/hm2,尿素150.0kg/hm2,氮素总量210.0kg/hm2。采用高产田的施肥方法。

  1.2试验设计

  试验设4个灌水组合模式。处理1:抢墒+冬水+挑旗水+花后15天水;处理2:抢墒+冬水+拔节水+开花水;处理3:蒙头水+拔节水+开花水;处理4:蒙头水+返青水+抽穗水+花后5天水。每公顷总灌水量在3150~1875m3之间,每公顷造墒水为150~225m3,越冬水为525m3,返青水为600m3,拔节、挑旗、抽穗水均为750m3;开花、灌浆水各900m3。试验采用4因素随机区组设计,重复3次,共计12小区,小区面积为40m2。

  1.3方法

  每个小区三个小畦,两边小区作为保护区,中间小区作为调查和收获计产区。灌水采用微喷技术,便于控制水量,10月5日灌蒙头水,11月23日灌越冬水,3月15日灌返青水,4月10日灌拔节水,4月22日灌挑旗水,5月3日灌开花水,5月13日浇灌浆水。3月5日追尿素150kg/hm2,其它管理措施同大田。因开花期降水较大,灌水拖后10天。10月4日播种,播种量(基本苗)270.0万/hm2。

  1.4调查项目

  包括土壤水分、营养,生育期、茎蘖动态、抗逆性、抗病性、生物学特性、产量结构性状,产量、品质。

  1.5数据分析

  利用MicrosoftExcel进行统计分析[1]。

  2结果与分析

  2.1不同灌水组合模式对群体的影响

  由表1看出,春季分蘖数和成穗数不同灌水组合模式间存在显著差异,对群体有较大影响的是蒙头水、冬水和拔节水。

  灌蒙头水,出苗明显好于抢墒播种处理,基本苗多13.5万/hm2。蒙头水的效果取决于播种时的土壤湿度,2010年秋播时虽土壤水分比较充足,但灌蒙头水也有较好效果。

  灌越冬水主要对春季分蘖数有较大影响,灌与不灌差异显著,相差达到145.5万/hm2。2010年秋冬连旱,说明灌冬水是冬旱年小麦一项有效的安全越冬措施。

  灌拔节水、挑旗水主要影响成穗率,与灌抽穗水、返青水处理相比成穗显著增多。对小麦成穗而言,返青水过早,抽穗水太晚,均起不到增加成穗的作用。拔节水、挑旗水对成穗至关重要。四个灌水组合模式以"抢墒+冬水+拔节水+开花水"处理穗数最多,达424.5万/hm2。

  表2结果显示,花后5天灌水处理模式,千粒重最高达到55.3g,两个开花水处理模式千粒重次之,花后15天灌水组合模式千粒重大幅降低。需要说明本试验开花期降水50.5mm,实际开花水推迟到花后10天。结果说明两点:其一,开花后20天内是灌水增加粒重的最佳时间,与小麦灌浆研究的结论一致[2];其二,灌浆水不能晚于花后25天。花后15天灌水处理,千粒重仅有46.3g,下降较多,说明花后25天后灌水对小麦灌浆基本不起作用。从不同处理的穗粒数看,花后5天、花后15天灌水处理的减少,说明籽粒形成期的水分比较关键。一直认为小麦籽粒多少的关键在于穗分化多少,从本试验看穗粒数的多少还要看退化籽粒的多少,减少籽粒退化是保证穗粒数的重要措施。

  4个灌水组合模式中,2个浇拔节水、开花水的产量分居前2位。说明拔节水对小麦产量的重要性和开花期浇水优于开花后浇水,春季浇水拔节期应为重心。

  灌冬水和蒙头水比较,其相应模式间产量差异不大,冬水稍好。

  3结论

  3.1在有限灌水次数下,灌水组合模式的组成非常重要。本试验的最佳灌水组合模式是:抢墒+冬水+拔节水+开花水,产量高达9222.0kg/hm2。这个结果可能与当季小麦生长期间的降水分布有关,该季小麦播种时墒情较好,又遇冬春干旱。潍坊地区常年冬春干旱,该模式具有比较好的适应性。

  3.2蒙头水可以增加基本苗,即使在墒情较好情况下其作用也较明显。越冬水可增加春季分蘖数,对小麦安全越冬有利,在墒情较好情况下可以免浇。拔节水和挑旗水对成穗作用最大,是保证单位面积穗数的关键。开花水对穗粒数有利,是小麦水效率最高的灌水。灌浆水对千粒重的提高有明显作用,也是小麦高产不可或缺的一水。


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