大管行比滴灌模式对新疆十二个春小麦品种产量的影响

王玉兰　杨建平　卢伟鹏　张龙龙　王江丽　姜东　李卫华　刁明

摘   要  为节约成本和提高水资源利用率，筛选出适用于大管行比滴灌模式的小麦品种，2017年，在新疆石河子开展大管行比模式（TR6，1管6行;TR8，1管8行）下的春小麦滴灌试验。通过比较分析十二个小麦品种（系）的叶面积指数和灌溉水利用率，以及产量的行间差异，初步结果表明，新春31和新春44叶面积指数较大且行间变异较小，产量行间差异较小，且产量较高。TR8模式下新春31号的灌溉水利用率较高，TR6滴灌模式下，新春31号和新春44号均有较高的灌溉水利用效率。综合认为，新春31号和新春44号比较符合新疆滴灌小麦节水、稳产、高效的筛选条件。

关键词   滴灌模式;节水灌溉;春小麦;产量;叶面积指数;新疆

中图分类号：S512.1+2    文献标志码：A    DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.13.003

新疆地处我国西北内陆，是典型的干旱、半干旱灌溉农区，水资源是制约当地农业发展最主要因子[1]。小麦是新疆地区主要粮食作物之一[2]，小麦食品是新疆人们的主食[3]。比起其他作物，生长季水分短缺已成为制约小麦发挥其生产潜力的主要因素。常规灌溉不仅耗水量大，而且水分利用率较低。滴灌是一种世界公认的先进节水灌溉技术，与其他灌溉方式相比，具有节水、减少营养成分流失、提高作物产量等优点[4]，且水分利用效率远高于其他灌溉方式[5]。但在目前新疆所采取的滴灌模式下，小麦整个生育期基本处于半干旱状态，且距离滴灌带越远，小麦行受到的干旱胁迫越重。

水分胁迫降低作物产量。作物对水分亏缺有不同且复杂的反应。前人在研究小麦等农作物需水量时发现，农作物自身具有一定抗旱的能力，对小麦进行轻度干旱胁迫可以在获得高产的同时提高灌水利用效率，从而实现小麦的高产节水栽培[6]。基于此，本试验拟在扩大管行比、减少单位面积滴灌器材投入、节约成本和提高水资源利用率的基础上，筛选出适用于大管行比滴灌模式的小麦品种，以减少小麦产量行间降幅，为新疆小麦采用合理的滴灌模式及品种选育提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验条件

试验于2017年在石河子天业节水试验站（44?35′N，80?06′E）进行。近几年来，该地年平均气温6.6～7.1 ℃，最高气温出现在7月至8月初，最低气温出现在1月;年均降水量189.1～200.3 mm，年蒸发量1 517.5～1 563.8 mm，相对湿度65%左右，最多日照时间为3 264.9 h。

1.2 试验设计

供试品种为新疆地区的12个小麦品种（系）：新春6、新春11、新春22、新春38、新春31、新春35、新春37、新春39、新春44、新春38、宁春12和14-2品系。这12个品种（系）为当地主推春小麦品种及即将或已进入生产试验的春小麦新品系。试验采用随机区组设计。春小麦的滴灌系统在常规1管4行或1管5行的基础上扩大管行比，采用1管6行（TR6，带宽90 cm）和1管8行（TR8，带宽120 cm）的田间配置模式;滴灌带为贴片内嵌式，滴头流量2.6 L·h-1，滴头间距30 cm;近行小麦距滴灌带为7.5 cm（即R1行），第二行小麦距滴灌带为22.5 cm（即R2行），第三行小麦距滴灌带为37.5 cm（即R3行），第四行小麦距滴灌带为52.5 cm（即R4行），小麦行距15 cm（见图1）。滴灌春小麦全生育期灌水4 500 m3·hm-2，分6次灌溉，其中两叶一心期、生理拔节期和孕穗期分别灌水20%，扬花期和乳熟初期分别灌水15%，乳熟末期灌水10%。氮肥全部做追肥随水施入，其中两叶一心期施12%，生理拔节期施32%，孕穗期施16%，扬花期施12%，乳熟期施8%。磷（P2O5）、钾（K2O）肥均做基肥一次性施入，施用量均为135 kg·hm-2。TR6处理种植4幅，TR8处理种植3幅，每处理重复3次，共计2（滴灌模式）×12（品种）×3（重复）=72个小区。2017年4月3日人工条播，播量330 kg·hm-2，每公顷保苗550万株，小区面积为3.6 m ×4.5 m = 16.2 m2。其他田间管理按当地高产田进行。

1.3 试验地气象数据

小麦播种后试验地所在区域气温和降水的情况见图2。该地区的气温基本保持在18 ℃左右，并随着时间的推移，呈现出逐步上升的趋势。降水量在播种后30 d和90 d左右较多，其余时间降水量较少，较为干燥。

1.4 测定项目及方法

1.4.1 产量测定

在小麦成熟期分别在各处理每个重复内选取长势均匀一致的3个点，分别按行收获，每行收获200 cm长的小麦，计算出每个处理的实际产量。

1.4.2 灌水利用效率测定

耗水量采用水量平衡法估算;灌水利用效率指单位蒸腾耗水量的光合作用量或生长量，即：灌水利用效率=作物产量/作物耗水量[7]。

1.4.3 叶面积测定

进入开花期后，各处理行选取春小麦植株长势均匀一致且有代表性的地点，每个品种在各处理行内分别取10株，在室内用YMJ-B叶面积测量仪测量倒三叶叶面积，计算倒三叶叶面积指数（leaf area index， LAI）。

1.5 数据处理

数据处理在Excel 2010下進行，运用SPSS 19.0版数据处理系统进行统计分析和差异显著性检验。

2 结果与分析

2.1 滴灌模式对不同春小麦品种叶面积指数的影响

由表1、表2可知，两种滴灌模式下，不同春小麦品种均表现出相同规律：离滴灌带越远，该行小麦叶面积指数越低。叶面积指数的大小及降幅在品种间存在较大差异。

[5] 张宝文，王成.滴灌技术的特点及使用维护注意事项[J].农机使用与维修，2008（4）：38.

[6] 杨封科.半干旱区集水农业高效用水模式研究[D].兰州：甘肃农业大学，2002.

[7] 张健，张明，侯云鹏，等.干早旱胁迫对甘肃中部春小麦生理性状及灌水利用效率的影响[J].干旱气象，2019，37（1）：139-145.

[8] 张雅倩，林琪，刘家斌，等.干旱胁迫对不同肥水类型小麦旗叶光台特性及产量的影响[J].麦类作物学报，2011，31（4）：724-730.

[9] 万钢.滴灌带不同配置方式对小麦生长发育及产量的影响[J].安徽农学通报，2010，16（17）：81-82.

[10] 何福才，陈玉东，王新武，等.农八师小麦滴灌栽培管带布置方式调查[J].新疆农垦科技，2011，34（2）：72-73.

[11] 魏艳丽，王辉，冯毅，等.减源对不同穗型小麦品种干物质积累及其运转的影响[J].麦类作物学报，2008，28（3）：507-512.

[12] CIRILO A G， DARDANELLI J， BALZARINI M， et al. Morpho-physiological traits associated with maize crop adaptations to environments differing in nitrogen availability[J].Field Crop Research， 2009， 113： 116.

[13] SCHIRRMANN M， HAMDORF A， GIEBEL A， et al. A mobile sensor for leaf area index estimation from canopy light transmittance in wheat crops[J]. Biosystems Engineering， 2015， 140： 23.

[14] 闫丽霞，石玉，于振文.测墒补灌对不同小麦品种光合特性及产量的影响[J].麦类作物学报，2015，35（3）：372.

[15] 杨卫君，贾永红，石书兵，等.播期和密度对春小麦品种新春26号生长及产量的影响[J].麦类作物学报，2016，36（7）：913-918.

[16] 赵鸿，肖国举，王润元，等.气候变化对半干旱雨养农业区春小麦生长的影响[J].地球科学进展，2007（3）：322-327.

[17] 栗丽，洪坚平，王宏庭，等.水氮处理对冬小麦生长、产量和水氮利用效率的影响[J].应用生态学报，2013，24（5）：1367-1373.

（责任编辑：丁志祥）

收稿日期：2020-02-21

基金项目：国家自然科学基金新疆地区联合基金重点项目（U1803235）;新疆生产建设兵团现代农业科技攻关与成果转化计划（2016AC027）;省部共建现代作物生产协同创新中心（JCIC-MCP）。

作者简介：王玉兰（1994—），女，安徽肥西人，石河子大学农学院农业工程与信息技术专业2018级在读硕士研究生，研究方向为农业信息化。E-mail： 1362248568@qq.com。

※為通信作者，王江丽，E-mail： wjl200207@163.com;

姜    东，E-mail： jiangd@njau.edu.cn。