灌水量对六师垦区春玉米生物学特性及产量的影响*

丁变红，赵战胜，吴新明，陈江鲁，杨京京，张小伟

（兵团第六师农业科学研究所，新疆 五家渠 831300）

灌水量对六师垦区春玉米生物学特性及产量的影响*

丁变红，赵战胜，吴新明，陈江鲁，杨京京，张小伟

（兵团第六师农业科学研究所，新疆 五家渠 831300）

为了探讨不同灌水量对春玉米产量、养分吸收的影响。确定六师垦区春玉米在生育期内的需水量，探明春玉米合理的灌溉量，为本研究区春玉米节水种植提供科学依据。2015年在第六师共青团农场科技园区六师农科所试验地，采用裂区试验设计，测量了不同灌水量下玉米的生物学性状和产量，对滴灌玉米在高密度栽培条件下产量与最佳灌水量之间的关系进行了探索。初步得到研究区春玉米全生育期的最佳需水量。结果表明，不同灌水量条件下，玉米的株高、穗位的变化均呈“双峰式”曲线；茎粗随着灌水量的增加而增加，当灌水量在4 200～4 800 m3/hm2之间时茎粗最粗；灌水量在5 400 m3/hm2时，产量最高，为17 685 kg/hm2。

灌水量；夏玉米；生物学特性；产量

玉米是世界三大粮食作物之一，在国家粮食安全中具有举足轻重的作用[1]。玉米不仅是新疆的主要粮食作物之一，而且也是饲草的主要原料，播种面积仅次于棉花和小麦[2]。近几年六师的玉米种植面积也在不断增加。灌水量在玉米生长中起着重要的作用，有研究报道，水分匮乏比任何其他环境因子更能限制作物的生长和产量［3-6］。随着玉米种植密度和产量水平的提高，玉米的灌水量有较大幅度的增加，玉米膜下滴灌技术尚属空白，目前缺乏相应的技术参数和规范的灌溉模式，亟待完善。在玉米种植过程中，农民为获得较高产量，往往过量灌溉，不仅浪费了水资源，也增加了成本。水资源缺乏是我国干旱-半干旱地区灌溉农业发展和生态环境改善的主要障碍因子。本研究就是在滴灌玉米高密度栽培条件下，研究不同灌水量对玉米生物学性状及产量的影响，从而建立玉米产量对灌水量的依存关系以及灌水模型，这在一定程度上既能满足滴灌条件下玉米不同生长时期所需要的水量，又能减少水资源的浪费，同时也减少了成本的投入。因此，研究滴灌玉米高密度栽培条件下最佳灌水量的范围对提高玉米产量，节约用水，减少成本投入有重要意义。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验设在第六师共青团农场科技园区六师农科所试验地，属中温带大陆性气候，光能资源充足，热能资源比较丰富，冬季严寒，夏季炎热，春季气温上升快，秋季气温下降迅速；降水少，蒸发大，空气相对湿度低。垦区年太阳总辐射5 585 MJ/M2，日照时数2 744～3 136 h，≥10℃年均积温3 376～3 670℃，无霜期129～190 d，年均气温6.1℃，气温日较差大，年均降雨量114～168 mm，相对湿度60%。试验地土壤为沙壤土，0～20 cm耕层混合土样pH值7.48、有机质6.67 g/kg、全氮0.49 g/kg、碱解氮139.78 mg/kg、有效磷9.43 mg/kg、速效钾362 mg/kg、全磷0.876 g/kg、全钾29.49 g/kg。

1.2 供试材料

参试玉米品种为郑单958。试验用水量梯度设计：3 600 m3/hm2、4 200 m3/hm2、4 800 m3/hm2、5 400

m3/hm2、6 000 m3/hm2、6 600 m3/hm2、7 200 m3/hm2。

1.3 试验实施

采用田间裂区试验，7个灌水梯度大区，大区内设3个小区作为3次重复，重复间间隔2 m。试验田播幅1.1m，行距配置40 cm+70 cm，平均行距0.55 m，株距0.15 m，每个小区4条膜8行，行长6 m，每个小区面积26.4 m2。小区水量控制：试验设立单独的滴水系统，在每个小区入口处连接水表，控制灌水。覆膜种植，机械点播。

1.4 测定指标及方法

在乳熟期选连续均匀有代表性的植株10株，测定株高、穗位、茎粗。玉米收获期，调查小区实际收获株数、空秆株、病虫株及收获总穗数，并实际收获计产。随机抽取10个果穗自然风干，留作室内考种，测定凸尖长、穗长、穗粗、穗行数、行粒数、百粒重和出籽率。人工脱粒后测定鲜粒重和含水率，折算出含水量14%时的标准产量。

1.5 数据统计

采用Excel2007进行数据统计分析并作图。

2 结果与分析

2.1 灌水量对春玉米株高、穗位的影响

图1 不同灌水量对春玉米株高、穗位的影响

株高是反映春玉米生长状况的一个有效指标。不同灌水量对春玉米株高、穗位的影响如图1。随着灌水量的增加，株高、穗位均呈‘双峰式’曲线变化。灌水量为6 000 m3/hm2，玉米株高达到最大，而后随着灌水量的增加株高减小。灌水量为5 400 m3/hm2时穗位最低，为1.55 m。

2.2 灌水量对春玉米茎粗的影响

图2 不同灌水量对春玉米茎粗的影响

由图2可以看出，玉米茎粗随着灌水量的增加而增加，当灌水量在4 200～4 800 m3/hm2时玉米茎粗最粗，为2.46 cm，而后随着灌水量的增加，茎粗变化不大，说明茎粗随着灌水量的增加而增加，但并不是灌水量越大越好。

2.3 灌水量对春玉米产量的影响

灌水量对春玉米生理活动和生态环境所产生的影响，最终会影响到玉米的产量。从图3可以看出，玉米产量随着灌水量的增加而增加，但是灌水量过多时，也会影响玉米产量。当灌水量在5 400 m3/hm2时，产量最高，达到17 685.0 kg/hm2。

图3 灌水量对春玉米产量的影响

3 小结

不同灌水量对春玉米生物性状及产量有着重要的影响。随着灌水量的增加，春玉米的株高、穗位均呈“双峰式”曲线，灌水量为6 000 m3/hm2时，玉米株高达到最高，此后随着灌水量的增加株高减小，说明灌水量过大，玉米生长受到限制，株高降低。灌水量为5 400 m3/hm2时玉米穗位最低，为1.55 m。当灌水量在4 200～4 800 m3/hm2时玉米植株茎粗最粗，为2.46 cm。此后随着灌水量的增加，茎粗变化不大，说明茎粗随着灌水量的增加而增加，但并不是灌水量越大越好。玉米产量随着灌水量的增加而增加，但也不是灌水量越多越好，灌水量在5 400 m3时，产量最高，达到17 685 kg/hm2。

[1]赵久然，王荣焕.美国玉米持续增产的因素及其对我国的启示[J].玉米科学，2009，17（5）：156-159.

[2]新疆统计年鉴编辑委员会.新疆统计年鉴[M].北京:中国统计出版社.2012.

[3]杨小锋，别之龙.氮磷钾施用量对水培生菜生长和品质的影响[J].农业工程学报，2008，24（2）：265-269.

[4]梁涛，刘景利.水分胁迫对玉米生长发育和产量的影响[J].安徽农业科学，2009，37（35）：1736-1737.

[5]于亚军，李军，贾志宽，等.旱作农田水肥耦合研究进展[J].干旱地区农业研究，2005，23（3）：220-223.

[6]刘巽浩.对我国西北半干旱地区农业若干规律性问题的探讨[J].干旱地区农业研究，2000，18（1）：1-8.

2016-10-18

新疆兵团科技支疆项目“滴灌玉米高密度栽培条件下高产高效水肥运筹规律的研究”，项目编号：2014AB020。