不同浓度咸水灌溉对冬小麦生长的影响

杨雪芹,王玉杰,朱东海,孙文闪,吴大付（.河南科技学院,河南新乡4500；.淇县第一职业高中,河南鹤壁456750；.中国农科院农田灌溉研究所,河南新乡4500）

不同浓度咸水灌溉对冬小麦生长的影响

杨雪芹1,王玉杰2,朱东海3,孙文闪1,吴大付1
（1.河南科技学院,河南新乡453003；2.淇县第一职业高中,河南鹤壁456750；3.中国农科院农田灌溉研究所,河南新乡453003）

研究了地下水水位为2m时,不同浓度的咸水（1.5、2.5、3.5和4.5 g/L）灌溉对冬小麦株高、叶面积指数、分蘖干重、叶绿素含量的影响.结果表明：当咸水的浓度为1.5 g/L时,平均株高为58.9 cm,平均叶面积指数为5.69,平均分蘖干重为1.41 g,平均叶绿素含量为26.39mg/L；与1.5 g/L浓度咸水灌溉相比,浓度为2.5 g/L时平均株高、平均叶面积指数、平均分蘖干重和平均叶绿素含量分别减少1.8%、10.5%、10.6%和1.7%；灌溉咸水浓度为3.5 g/L时平均株高、平均叶面积指数、平均分蘖干重和平均叶绿素含量较1.5 g/L时分别减少4.6%、22.8%、22.0%和3.6%；灌溉咸水浓度为4.5 g/L时平均株高、平均叶面积指数、平均分蘖干重和平均叶绿素含量较1.5 g/L时分别减少8.5%、29.0%、27.6%和5.6%.灌溉咸水浓度越高,对冬小麦生长的抑制作用越大.

咸水灌溉；冬小麦；生长；影响

在我国宁夏、甘肃、内蒙古、陕西、河南、河北、山东、新疆、辽宁等省区,微咸水灌溉都实施过,在国内其他地区,也都有利用微咸水灌溉的试验和生产实践[1-5].宁南山区自1969年就开始利用咸水灌溉,至今已有30多年的历史,在大量灌溉实践经验基础上,该区已初步拟订出了适宜当地微咸水灌溉的水质评价参考指标.疆农八师炮台实验站进行了利用微咸水和咸水种植碱茅草的田间试验,证明微咸水和咸水均可以用于碱茅草的灌溉[2].中国农科院土壤肥料研究所从1991年开始,在山东省乐陵市、河北省盐山县、天津市静海县等地成功地利用微咸水进行灌溉粮棉农田试验.山东省庆云县水科所于1986年对微咸水灌溉进行试验,1990-1993年又进行了微咸水开发技术研究,发现利用微咸水灌溉农作物,不低于同类农田条件下用淡水灌溉粮棉产量的90%.天津市郊县进行微咸水和咸水灌溉大田试验研究,灌溉比旱作具有明显的增产效果[6].

实现高效用水,合理开发利用当地微咸水资源,有利于缓解北方地区水资源紧缺的状况.本研究主要通过使用不同浓度的微咸水灌溉土壤,测量冬小麦在不同时期的各项生长指标,判断微咸水灌溉对冬小麦生长造成的影响,以期为不同栽培条件下冬小麦的增产提供优化的途径及策略.

1 材料与方法

1.1 试验设置

试验设在中国农业科学院农田灌溉研究所洪门试验站.该站地处北纬35°19',东经113°53',海拔73.2m,多年平均气温14.1°C,无霜期210d,日照时数2398.8h,多年平均降水量588.8mm,多年平均蒸发量2000mm.试验设置4种盐分浓度,分别为1.5、2.5、3.5和4.5 g/L（洪门地下水盐分浓度为1.5 g/L,以该浓度作为对照）,分别用k1,k2,k3,k4表示,地下水埋深为2m.灌溉采用传统畦灌,灌水量为810m3/hm2,灌水下限为田间持水量的70%.灌水定额是810m3/hm2.浓度2.5 g/L的微咸水采用地下水中加入0.5 g/L的氯化钠和0.5 g/L的硫酸钠制备而成；浓度3.5 g/L的微咸水采用地下水水中加入1 g/L的氯化钠和1 g/L的硫酸钠制备而成；浓度4.5 g/L的微咸水采用地下水中加入1.5 g/L的氯化钠和1.5 g/L的硫酸钠制备而成,微咸水事先配好备用[7-8].

试验过程中,各测坑采用马氏瓶装置严格控制地下水水位,整个生育期内地下水水位控制在2m.试验场内设有农田微气象站,定时测定各项气象指标.各处理施肥量相同.

1.2 测定

株高、叶面积指数、分蘖干重和叶绿素含量参照文献[5]的方法进行测定.

2 结果与分析

2.1 不同浓度微咸水灌溉对冬小麦株高的影响

不同浓度微咸水灌溉对冬小麦株高的影响结果见图1.

图1 不同浓度微咸水灌溉时冬小麦的株高

由图1可见,当灌溉咸水的浓度为1.5 g/L和4.5 g/L时,冬小麦的株高分别为最高和最低.在冬小麦生长的同一时期,随着灌溉咸水浓度的增加,小麦的株高下降.随着时间的推移,各试验浓度咸水灌溉的冬小麦株高均不断增加；播种后的165 d和198 d,株高随灌溉咸水浓度增加的变化幅度较小.在冬小麦生长的不同时期,各试验浓度的灌溉咸水对冬小麦株高的影响程度存在差异.

2.2 不同浓度微咸水灌溉对冬小麦叶面积指数的影响

不同浓度微咸水灌溉对冬小麦叶面积指数的影响结果见图2.

图2 不同浓度微咸水灌溉时冬小麦的叶面积指数

图3 不同浓度微咸水灌溉时冬小麦分蘖的平均干重

图4 不同浓度微咸水灌溉时冬小麦的叶绿素含量

由图2可见,当灌溉咸水的浓度为1.5 g/L和4.5 g/L时,冬小麦的叶面积指数分别为最大和最小.在冬小麦生长的同一时期,叶面积指数随着咸水浓度的增加而减小,冬小麦的叶面积指数在播种172 d后最大,之后随着时间的推移,叶面积指数慢慢变小.

2.3 不同浓度微咸水灌溉对冬小麦分蘖平均干重的影响

小麦分蘖的干重大小受多种因素的制约,水分是其中的一个重要因子.不同浓度的微咸水灌溉对冬小麦分蘖干重的影响结果见图3.

由图3可见,当灌溉咸水的浓度为1.5 g/L时,冬小麦分蘖的平均干重最大,灌溉咸水的浓度为4.5 g/L时,冬小麦分蘖的平均干重最小.在冬小麦生长的同一时期,分蘖的平均干重随着咸水浓度的增加而变小.随着时间的推移,各试验浓度咸水灌溉下冬小麦分蘖的平均干重均不断增加.在冬小麦生长的任一阶段,分蘖的平均干重与灌溉水质盐分浓度呈负相关,但在不同时期,咸水浓度的增加对分蘖平均干重的影响程度存在差异,影响比较大的是在播种后的191 d和播种后的198 d,对播种后165 d、172 d、179 d的影响程度接近且不很明显.

2.4 不同浓度微咸水灌溉对冬小麦叶绿素含量的影响

水分也是小麦叶绿素含量的众多制约因素之一,不同浓度微咸水灌溉对冬小麦叶绿素含量的影响结果见图4.

由图4可见,当灌溉咸水的浓度为1.5 g/L时,冬小麦的叶绿素含量最高,灌溉咸水的浓度为4.5 g/L时,冬小麦的叶绿素含量最低.在冬小麦生长的同一时期,叶绿素含量随着咸水浓度的增加而降低.播种后193 d,冬小麦的叶绿素含量最高,之后随着时间的推移,叶绿素含量降低.在冬小麦生长任一阶段,叶绿素含量与灌溉水质盐分浓度呈负相关,但在不同时期,咸水浓度的高低对叶绿素含量的影响程度存在差异.影响比较明显的是在播种后的193 d,对其他几个时期影响程度接近,且影响没有前者明显.

2.5 灌溉水的盐分浓度与冬小麦株高、叶面积指数、分蘖干重和叶绿素含量的相关性

灌溉水的盐分浓度与冬小麦株高、叶面积指数、分蘖干重和叶绿素含量的相关性见表1.

表1 冬小麦各指标与灌溉水盐分浓度的相关性

由表1可见,灌溉水的盐分浓度与冬小麦的株高、叶面积指数、分蘖干重和叶绿素含量均呈负相关,即随着灌溉水的盐分浓度的增加,冬小麦的株高、叶面积指数、分蘖干重和叶绿素含量均呈下降趋势.但各项指标随着灌溉水盐分浓度增加而下降的程度存在差异.

3 结论与讨论

试验表明,不管是株高,叶面积指数,分蘖干重还是叶绿素都与灌溉微咸水浓度呈负相关关系,咸水浓度越高,其值越小；在冬小麦生长的同一时期,株高、叶面积指数、分蘖干重和叶绿素含量等指标对灌溉咸水的敏感程度不一样,即随着咸水浓度的增加,其减少的幅度不同；在冬小麦生长的不同时期,灌溉咸水浓度对它们的影响程度也存在差异.

马俊永等研究发现,小麦的株高、生物量、叶面积和群体随灌溉水咸度增高而降低,比叶重（叶片厚度）、叶绿素含量以及千粒重随灌溉水咸度增高而呈现升高趋势.这一研究结果表明,可以利用适度的咸水一定程度上塑造合适的株型,再选择分蘖成穗率强的小麦品种,就可能实现在微咸水灌溉条件下小麦的增产[9].本研究中,在不同浓度咸水灌溉下,除了冬小麦的株高、叶面积指数外,分蘖干重和叶绿素含量也均呈下降趋势,因此,最终可能会使冬小麦产量降低.该地区微咸水灌溉对土壤水盐动态、冬小麦产量的影响尚需进一步研究.

[1]赵其国.九十年代的土壤科学[C]//中国土壤学会.中国土壤科学的现状与展望.南京：江苏科技出版社,1991：13-15.

[2]张建新,王爱云.利用咸水灌溉碱茅草的初步研究[J].干旱区研究,1996,13（4）：30-33.

[3]刘友兆,付光辉.中国微咸水资源化若干问题研究[J].地理学与国土研究,2004,20（2）：57-60.

[4]谢承陶.盐渍土改良原理与作物抗性[M].北京：中国农业科技出版社,1993：48-50.

[5]陈德明,俞仁培.作物相对耐盐性的研究——Ⅰ.大麦和小麦不同生育期的耐盐性[J].土壤学报,1995,32（4）：414-422.

[6]张会元.咸水利用可行性分析[J].天津农林科技,1994（3）：18-19.

[7]金传良,郑连生,李贵宝,等.水量与水质技术实用手册[M].北京：中国标准出版社,2007：41-46.

[8]亢连强,齐学斌,马耀光,等.地下水埋深对再生水灌溉的夏玉米生长影响[J].灌溉排水学报,2007,26（5）：43-46.

[9]马俊永,曹彩云,郑春莲,等.不同矿化度咸水灌溉对小麦生长及产量的影响研究[J].华北农学报,2010,25（B12）：213-219.

（责任编辑：邓天福）

Study on the im pact of saline water w ith different concentration on grow th ofw inter wheat

Yang Xueqin,Wang Yujie,Zhu Donghai,Sun Wenshan,Wu Dafu
（1.Henan InstituteofScienceand Technology,Xinxiang453003,China；2.The FirstOccupation High SschoolofQixian Count,Hebi456750,China；3.Farmland Irrigation Research Institude,Xinxiang 453003,China）

Plant height,leaf area index,dry weight of tillers and chlorophyll content of winter wheat irrigated with different concentrations of saline water（1.5,2.5,3.5 and 4.5 g/L）was studied when the ground water level is 2 m.The results showed that average plant height was 58.9 cm,average leaf area index was 5.69,average dry weight of tillers was 1.41 g,and average chlorophyll contentwas 26.39 mg/L when the concentration of saline water is 1.5 g/L（as control）；When the concentration is 2.5 g/L,average plant height,average leaf area index,average dry weight of tillers and average chlorophyll content decreased by 1.8%、10.5%、10.6%and 1.7%rseparately compared with control；When the concentration is 3.5 g/L,average plant height, average leaf area index,average dry weight of tillers and average chlorophyll content decreased by 4.6%、22.8%、22.0%and 3.6%rseparately compared with control；When the concentration is 4.5 g/L,average plant height,average leaf area index,average dry weight of tillers and average chlorophyll content decreased by 8.5%、29.0%、27.6%and 5.6%rseparately compared with control.The growth inhibition of saline water on winterwheatwas increased with the increase of concentration.

salinewater irrigation,winterwheat,development,impact

S512.1

A

1008-7516（2011）05-0006-04

10.3969/j.issn.1008-7516.2011.05.002

2011-08-15

杨雪芹（1980-）,女,河南淇县人,硕士,讲师.主要从事土壤化学方面的教学和研究.