不同土层测墒补灌对小麦耗水特性和产量的影响(2)

　　1.3.2土壤贮水消耗量的计算采用测定土壤含水量计算土壤贮水消耗量的方法[6]，公式为：

　　ΔS=∑ni=1γiHi（θi1-θi2）

　　式中：ΔS为土壤贮水消耗量（mm）；i为土层编号；n为总土层数；γi为第i层土壤容重（g·cm-3）；Hi为第i层土壤厚度（cm）；θi1和θi2分别为第i层土壤时段初和时段末的含水量，以占干土重的百分数计（%）。

　　1.3.3农田耗水量的计算根据水分平衡法计算小麦全生育期耗水量[6]，公式为：

　　式中：ET为农田耗水量（mm）；ΔS为小麦生育期土壤贮水消耗量（mm）；M为灌水量（mm）；P为降水量（mm）；K为时段内的地下水补给量（mm），当地下水埋深大于2.5 m时，K值可以不计。本试验的地下水埋深在6 m以下[7]，因此无地下水补给。

　　1.3.4水分利用效率和灌溉效益的计算根据参考文献[8，9]的方法计算：水分利用效率=籽粒产量/全生育期耗水量；灌溉效益=灌溉后增加的产量/灌水量。

　　1.4数据处理

　　采用Sigma Plot 10.0软件作图，DPS 7.05 统计分析软件进行差异显著性检验。

　　2结果与分析

　　2.1不同处理对麦田耗水来源及其占总耗水量比例的影响

　　由表2可知，2011-2012生长季，W1的灌溉量最高，土壤贮水消耗量为W3>W1>W2、W4，总耗水量为W1>W3、W4>W2>W0，土壤贮水消耗量占总耗水量的比例为W0、W2、W3>W1、W4。W3的灌水量显著低于W1处理，灌水量少57.7 mm，土壤贮水消耗量显著高于W1处理，表明依据0～40 cm土层土壤含水量测墒补灌有利于提高土壤贮水消耗量，节省灌溉量，优于定量灌溉60 mm的处理。2012-2013生长季，灌溉量为W4>W1、W3>W2，土壤贮水消耗量为W0、W3>W1>W2>W4，W3的总耗水量最高，土壤贮水消耗量占总耗水量的比例为W0>W1、W2、W3>W4，降水量和土壤贮水消耗量占总耗水量的比例W1与W3间无显著差异。

　　2.2不同处理对成熟期土壤相对含水量的影响

　　由图1可知，2011-2012生长季，成熟期土壤相对含水量0～20 cm土层各处理间无显著差异，60～140 cm土层为W4>W0、W1、W2>W3，该土层平均土壤相对含水量W1、W2、W3和W4分别为62.0%、61.1%、54.8%和70.8%，W3较W1处理低7.2%。表明依据0～40 cm土层土壤含水量测墒补灌对土壤贮水的消耗较定量灌溉60 mm处理高。2012-2013生长季，0～40 cm土层土壤相对含水量各处理间无显著差异，60～160 cm土层为W0、W2、W4>W1、W3。成熟期土壤相对含水量W1与W3间无显著差异，均低于W2和W4处理。

　　2.3不同处理对0～200 cm土层土壤贮水消耗量的影响

　　由图2可知，2011-2012生长季，土壤贮水消耗量60～140 cm土层为W3>W0、W1、W2>W4，160～200 cm土层为W2、W3、W4>W0、W1，表明依据0～40 cm土层土壤含水量测墒补灌对土壤贮水的消耗高于定量灌溉60 mm的处理，促进了小麦对土壤水的利用，有利于腾出土壤贮水容积，提高降水接纳量。2012-2013生长季，土壤贮水消耗量0～40 cm土层各处理间无显著差异，60～140 cm土层为W1、W3>W0、W2>W4。

　　2.4不同处理对籽粒产量和水分利用效率的影响

　　由表3可知，2011-2012生长季，籽粒产量为W3>W1、W4>W2>W0，水分利用效率和灌溉效益为W3>W2>W4>W1；W3比W1处理显著增产，水分利用效率和灌溉效益最高。表明依据0～40 cm土层测墒补灌较定量灌溉60 mm处理有利于提高籽粒产量和水分利用效率。2012-2013生长季，籽粒产量为W3>W1>W4>W2>W0，水分利用效率为W1、W2、W3>W4>W0，灌溉效益为W2、W3>W1>W4，W3的灌溉效益显著高于W1处理。

　　3讨论与结论

　　前人研究表明，小麦越冬期和拔节期各灌溉60 mm，其0～200 cm土层土壤贮水消耗量比越冬、返青、拔节、开花和灌浆期灌溉5水的处理高77.9 mm[10]。生育期灌溉量由247.9 mm增至404.8 mm，土壤贮水消耗量从82.9 mm降至42.2 mm[11]。亦有研究指出，拔节期灌溉75 mm其土壤贮水耗水量较起身、孕穗和灌浆期各灌溉75 mm的处理高79.1 mm[12]。在耗水构成中，小麦生育期不灌溉、拔节期灌溉1水和拔节与开花期灌溉2水，每次灌溉75 mm，其土壤贮水消耗量占总耗水量的比例分别为66.7%、49.2%和37.8%[13]。本试验条件下，W3的灌水量显著低于W1处理，60～140 cm土层土壤贮水消耗量最高。表明依据0～40 cm土层土壤含水量测墒补灌，有利于腾出土壤贮水容积，提高降水接纳量，节省灌溉量，优于定量灌溉60 mm的处理。

　　陕西关中灌区，小麦越冬期和拔节期各灌溉75 mm，其开花后干物质同化量比越冬期灌溉75 mm的处理高19.8%，并获得最高籽粒产量，为9 210.9 kg·hm-2 [2]。河北山前冲积平原地区，拔节期灌溉70 mm促进了花后土壤水的利用，较底墒灌溉70 mm的处理增产21.6%，其水分利用效率为18.0 kg·hm-2 ·mm-1[14]。亦有研究指出，华北平原地区小麦拔节期灌溉60 mm的水分利用效率比拔节和开花期各灌溉60 mm的处理高4.3 kg·hm-2·mm-1；灌溉量由320 mm增至510 mm，水分利用效率从20.0 kg·hm-2·mm-1降至12.0 kg·hm-2·mm-1，增加灌溉量水分利用效率降低[15]。本试验2011-2012年度，W3的籽粒产量、水分利用效率和灌溉效益显著高于W1处理；2012-2013年度，W3与W1处理的籽粒产量和水分利用效率无显著差异，灌溉效益显著高于W1处理。表明小麦拔节和开花期目标土壤相对含水量分别为70%，依据0～40 cm土层土壤含水量测墒补灌是获得高产和高水分利用效率的最优灌溉处理。

　　参考文献：

　　[1]邵薇薇，黄昊，王建华，等. 黄淮海流域水资源现状分析与问题探讨[J]. 中国水利水电科学研究院学报，2012，10（4）：301-309.

　　[2]武明安，王彬龙，魏艳丽，等. 不同灌溉模式对中麦349生长发育的影响[J]. 干旱地区农业研究， 2012，30（4）：49-52，81.