节水灌溉对玉米田间土壤水分的影响

韩光波

(朝阳市阎王鼻子水库工程建设管理局,辽宁 朝阳 122000)



节水灌溉对玉米田间土壤水分的影响

韩光波

(朝阳市阎王鼻子水库工程建设管理局,辽宁 朝阳 122000)

通过设置充分灌溉、节水20%、节水40%三种不同灌溉水量对玉米田间土壤中水分含量及变化情况进行研究。结果表明，节水20%处理下，土壤中的水分含量相对较高，利于玉米生长；且在各个处理的苗期，各层土壤中的水分变化不大，拔节期后，0～40 cm土层变化剧烈，60～100 cm则相对平缓，得出玉米的根系主要分布在0～40 cm土层中。

节水灌溉；玉米；土壤水分含量；垂直分布

在我国北部的半干旱地区，玉米生产中最为关键的影响因素即为水分[1]。在半干旱地区，一般仅靠雨水并不能满足玉米生长的需求，需要采取灌溉的方式予以补充[2]。我国农业生产上传统的灌溉方式为漫灌，此方式虽然在一定程度上可以达到提高作物产量的目的，但是对于北方地区宝贵的水资源来说，造成了极大的浪费，而且还造成田间的部分养分随水流走，导致田间养分的不足，不利于作物的生长。节水灌溉是一种以较少的灌溉量，尽可能获得最大产量及效益的灌溉方式。1997 年 Borrell A[3]和2001年Bounman B A M[4]等国外学者经过对作物采用节水灌溉的效果进行研究，表明作物在节水灌溉条件下，产量并没有明显降低，但灌溉水量大大降低，说明合理地控制灌溉量，可以实现作物增产的目标。但是在作物生长的各个生育阶段，其对水分的需求也不一致，灌溉量的不同，会使土壤中的水分含量发生变化，进而对作物的产量及品质产生一定的影响[1]。为了探讨北方半干旱地区玉米生产中采用节水灌溉对土壤中水分的影响，特设置了3种不同的节水灌溉方式进行对比。

1 材料与方法

1.1 试验概况

试验安排在朝阳市朝阳县贾家店农场的玉米田内进行。地理位置在辽宁省的西部地区，属于大陆性季风气候，年均温在8.5℃左右，常年降水量平均为480 mm。土壤类型为褐土，土壤容重平均为1.32 g/kg。试验玉米品种选择东单60，2003年通过审定，编号为国审玉2003046，平均株高为305 cm左右，在辽宁省大部分地区均可种植。

1.2 试验设计

试验共设3个节水灌溉处理，分别为充分灌溉：各阶段的灌水量为当地玉米生产中常规灌水量；节水20%灌溉：不同时期灌水量为充分灌溉处理中各阶段灌溉量的80%；节水40%灌溉：不同时期灌水量为充分灌溉处理中各阶段灌溉量的60%。各处理随机进行区组排列。小区的面积为50 m2。小区之间设置田埂隔开。试验中除了灌溉量不同外，其余播种、施肥、除草等田间管理措施均与当地常规管理相同。

1.3 测量内容及方法

在玉米的各生育期于各个小区内随机选取3个地点(3次重复)进行土壤取样，取0～40 cm范围内的土壤，测定烘干前后质量差，得到各处理土壤中的平均水分含量。此外，再随机在各小区内0～100 cm土壤范围内,0～40 cm范围内每5 cm取1次样，40～100 cm范围内每20 cm取1次样，用于不同处理各生育阶段土壤中各层水分含量的分析。

2 结果与分析

2.1 各处理在不同生育期土壤中的水分含量比较

对3种不同的灌溉处理在不同生育期0～40 cm土壤中的水分含量进行测定、显著性分析，结果见表1。由表1可以明显看出，在苗期，随着灌水量的逐渐增加，土壤中的水分含量逐渐增加，且差异达到了极显著水平；拔节期及之后的各生育期，土壤中的水分含量先增加，再降低。说明了苗期玉米长势缓慢，对水分的需求量不大，

表层土壤中的水分含量受到灌溉的影响较大，表现为随着灌溉量的增加而升高。拔节期节水20%灌溉处理的土壤水分含量与节水40%和充分灌溉两个处理相比分别提高62.24%、18.18%，达到了极显著的差异水平；之后，节水20%灌溉处理的土壤水分含量均显著高于其他两个处理。说明了拔节期之后，玉米的长势加快，根系吸收水分的能力及田间的蒸发作用均增强，表现为土壤中的水分含量发生了较大的变化，此阶段适当灌溉，可为实现高产打好基础。

表1 不同灌溉处理不同生育期 0～40 cm土层中平均水分含量分析 %

注：同列不同小、大写字母分别表示差异达到显著(0.05)、极显著(0.01)水平。

2.2 各处理在不同生育期内土壤中水分垂直分布比较

玉米植株在整个生育过程中，长势趋势表现为慢—快—慢的过程，对水分的需求也表现为少—多—少的趋势。对各个处理在不同生育期内0～100 cm土壤中水分垂直分布情况进行了分析，结果见图1。根据对图1的分析可知，在玉米生长前期，植株长势缓慢，土层中的水分含量一般。随着灌溉量的增加而有所提高，其变化情况主要受到蒸发作用的影响，因此三个处理的水分变化幅度均不大，较为平缓(图1a)；进入拔节期以后，各处理0～40 cm土层中的水分含量变化较大，原因在于此阶段玉米生长速度快，需水量增加，而60～100 cm土层中的水分含量变化不大，说明了玉米的根系主要是分布在0～40 cm的土层中，且节水20%灌溉处理下的土层含水量与充分灌溉相比差异不明显。

图1 各处理在不同生育期内0～100 cm土壤中水分垂直分布分析

3 结 论

经过三种不同灌溉水量对玉米田间土壤水分含量变化的分析，结果表明，节水20%灌溉的处理下，拔节期后土层的水分含量显著高于其他两个处理，可以促进玉米生长，打好丰产基础；且通过常规灌溉方式下节水20%，可以适度地对水分进行控制，对玉米根系向深层生长十分有利，使水分利用效率大大提高。不同处理下苗期各土层中水分变化不大，进入拔节期后，玉米长势加快，0～40 cm土层中的水分含量发生较大变化，而60～100 cm土层中水分含量变化不大。

[1] 赵兴彦.灌溉对玉米土壤水分的影响 [J].新农村(黑龙江)，2013(18)：27-28.

[2] 张世芳,金树德，陈勇.节水灌溉玉米亏水生理电阻信息研究[J].江苏理工大学学报，1996，17(6)：15-20.

[3] Borrell A,Garside A, Fukai S.Improving efficiency of water use for irrigated rice in a semi-arid tropical environment[J].Field Crop Res, 1997(52):231-248.

[4] Bounman B A M,Tuong T P.Field water management to save water and increase its productivity in irrigated lowland rice[J].Agric Water Manag,2001(49):11-30.

韩光波(1985-)，男，工程师，从事水库工程管理工作。

S274；S152.7

A

2096-0506(2016)11-0080-02