基于干旱区的大豆高效节水灌溉制度制定

2012-10-24由剑波陈志东高兴民

黑龙江水利科技 2012年1期

关键词：需水土壤湿度结荚

由剑波，陈志东，高兴民

(1. 肇东市河道管理处，黑龙江肇东151100;2. 肇东市水利钻井队，黑龙江肇东151100;3. 肇东市黎明灌区，黑龙江肇东151100)

肇东市地处黑龙江省西南部，属黑龙江省西部干旱区。全市幅员面积3 905 km2，人口93 万，耕地23.27 万hm2，其中大豆种植面积2 万hm2。

1 大豆的需水规律

大豆属于需水较多的旱作物，对土壤水分的要求比较严格，土壤水分充足与否，对大豆各生育阶段的发育及产量形成，都有较大的影响。大豆各生育期的土壤水分需求如下:

1.1 播种～出苗期

为了使大豆种子萌发和出苗良好，需要创造适宜的温度、水分和通气环境。大豆发芽需要吸收相当于本身重量120% ～140%的水分。通过田间试验得出，土壤湿度为田间持水量的60.1%时，出苗率仅为77%，土壤湿度相当于田间持水量的79.7%时，出苗率可达94%。试验表明，大豆种子萌发，土壤湿度相当于田间持水量80%左右时出苗率最高。但土壤湿度过大时，出苗率反而降低。大豆出苗后，幼苗较耐旱，土壤水分可稍低些，宜控制在田间持水量的60% ～70%。

1.2 出苗～分枝期

出苗到分枝出现叫幼苗期，田间分枝数达50%为分枝期。这期间根系比地上部分生长快，根系发达，茎杆粗壮，节间短，叶片肥厚，比较耐旱。根据试验资料，土壤湿度占田间持水量63%时，不影响小苗发育。如果土壤湿度低于田间持水量的60%时，对幼苗生长有影响。在这一阶段，为使根系向土壤深层发展，土壤水分适宜时才有利于壮杆蹲苗。土壤湿度若超过田间持水量的75%，会导致大豆根系沿地表层发展，不利于大豆生长后期的管理。因此，土壤湿度应在田间持水量的60% ～75%。

1.3 分枝～花期

从花芽开始分化到花开放称为花芽分化期。花萼原基出现是大豆植株由营养生长进入生殖生长的形态学标志，需水量逐渐加大，应及时供应养分和水分，以促进根系和茎叶正常生长。在这时期土壤湿度低于田间持水量的65%时，影响开花;土壤湿度低于田间持水量的60%时，大豆生长受到抑制，落花率明显增加。试验表明，土壤湿度每下降田间持水量的1%，落花率增加0.6% ～0.8%。土壤湿度应占田间持水量的70% ～80%为宜。当土壤湿度达到田间持水量的84.7%时，则易出现烂根，下部叶片发黄，底花脱落，故此期间土壤水分不应超过田间持水量的84%为好。

1.4 花期～鼓粒期

开花株数达10%时的日期为始花期，从始花到终花为开花期，从幼荚出现到拉板完成为结荚期。由于大豆开花与结荚是并进的，因此又可将这两个时期通称开花结荚期。此期植株生长发育最旺盛，干物质积累也最多，在茎叶迅速增长的同时，株体内贮藏的营养物质和新同化的光合产物大量地向花荚积聚，此期乃是决定花荚数的关键期。这期间大豆需水量加大，日需水强度达到顶峰。试验表明: 土壤湿度在田间持水量75% ～80%时，能促进早开花，多开花，少落花，多结荚。此期土壤湿度应在75% ～85%为宜。

1.5 鼓粒～成熟期

大豆从开花结荚到鼓粒阶段，没有明显的界限。在田间调查记载，把豆荚由扁形趋圆，籽粒显著突起的植株达50%以上时，称为鼓粒期。当种子变圆、变硬，最终呈现本品种故有的形状和色泽时即为成熟。成熟期大豆株体的营养生长停止，全部转入生殖生长，种子成为光合产物和茎杆营养物质转运及积累中心，可溶性物质增长很快，豆荚先增长度后长宽度，荚内豆粒逐渐膨大。需水强度虽比花荚期有所下降，但株体快速的生殖生长也需要足够的水分。为防止大豆早衰而影响产量，保持土壤有足够的湿度是十分必要的。试验研究表明，后期土壤湿度低于田间持水量65%时，影响大豆晚期长势，粒重相应下降，百粒重降低2.9 g。

综上所述，大豆不同生育时期计划湿润层的适宜土壤湿度:播种时应在田间持水量的80%; 出苗后控制在田间持水量60% ～70%;出苗～分枝期为田间持水量的65% ～75%;分枝～开花期为田间持水量的70% ～80%;花期～鼓粒期为田间持水量的75% ～85%; 鼓粒～成熟期在田间持水量的65% ～75%。

2 大豆节水高效灌溉制度

大豆节水高效灌溉制度的制定，应从提高水的利用效益出发，测定不同灌水处理对产量构成因素的影响，根据各地在节水条件下不同时期( 及其组合) 灌水的增产效益，分区确定大豆的关键灌水时期及节水高效灌溉制度见表1。

从大豆的需水规律来看，各生育阶段需水量按大小排列顺序是:花期～鼓粒期＞鼓粒～成熟期＞分枝～花期＞苗期～分枝期。大豆开花结荚期，茎叶生长旺盛，叶面积最大，蒸腾与光合作用最强，干物质积累也最多，需要大量补充水分，否则会导致大量落花，影响到粒数和粒重的增加。因此，花荚期既是需水最多的时期，也是大豆各生育阶段中灌水效果最佳的时期，必需保证充足灌水。在不能满足充分供水灌溉的地区，大豆的各生育阶段土壤水分下限( 占田间持水量的百分数) 可适当降低，除播种期保持70% ～75%，开花结荚期≤65%外，其它阶段土壤水分下限可降至60%。可以根据以上原则，制定大豆的节水高效灌溉制度。