节水灌溉技术在制种玉米上的作用研究

薛燕翎

（甘肃省张掖市节水灌溉试验研究中心，甘肃张掖734000）

张掖市作为典型的大陆性气候，年平均气温6℃，1月份最冷，7月份最热。年均降雨量104 mm，年均蒸发量2 141 mm，干旱少雨的气候特征以及灾害性天气给农业发展造成了一定影响[1]。为了推动当地玉米种植业发展，减少水资源浪费，农业部门以及涉农企业不断加强节水灌溉技术的研究，取得了较好的效果。1材料与方法

1.1 试验区情况

试验设在张掖市节水灌溉试验研究中心（全国重点灌溉试验站），该地区降水少，蒸发量大，自然灾害多，年平均气温6℃，平均湿度45%左右，无霜期150 d，最大冻土深度1.15 m。试验地块土壤类型为中壤土，排灌方便。pH值为7.0～8.0，田间最大持水量为23%～25%，耕层内（0～20 cm）含有机物质1.3%～1.4%、碱解氮60～62 mg/kg、速效磷13～14 mg/kg、速效钾190～195 mg/kg。

1.2 试验设计

结合近些年张掖市制种玉米种植中主流的节水灌溉技术，包括垄作沟灌（开沟灌溉）、隔沟交替灌（开沟单双数沟，每次只灌溉单数沟或双数沟，交替灌溉）、膜下滴灌（覆盖塑料膜，在膜下灌溉，减少蒸发量）、调亏灌溉（主动施加一定的水分胁迫，促使作物光合产物的分配向人们需要的组织器官倾斜）、全膜覆盖膜孔灌溉（全试验区覆盖地膜，并开若干灌溉孔负责灌溉）、波涌灌溉（间歇交替方式向畦田或灌水沟放水，以湿润土壤）、免冬灌（秋耕冬灌与覆膜）、常规覆膜灌溉技术，每种技术设一个试验区，一共有8个试验模块。小区面积为36 m2（3 m×12 m），设置3个重复，做好周边防护工作，处理小区土壤含水量用烘干法测定。垄面50 cm、沟宽40 cm、深度20 cm，沟底比降1/2 000。试验地底肥施磷酸二铵300 kg/hm2、玉米专用肥450 kg/hm2。追肥施尿素112.5 kg/hm2、磷酸二铵112.5 kg/hm2，结合浇水施入。试验于4月3日人工铺膜，4月14日用点种器点播第一期父本，4月22日点播第二期父本，4月30日点播母本。父本株距40 cm，在母本行中间，母本行距40～60 cm，株距25 cm，深度5 cm，行向东西方向，播种量父本22.5 kg/hm2、母本52.5 kg/hm2。所有处理农业措施均相同[2]。

1.3 试验方法

采用烘干法测定土壤水分，每小区设2个点，分别在畦首、畦尾，深度100 cm，分6层，即10 cm、20 cm、40 cm、60 cm、80 cm、100 cm。叶面积测定采用长乘宽法，茎粗用游标卡尺测定，株高用直尺测量。在制种玉米生育期内，每隔7天测量1次，降水、灌溉前后均要测量，所获取的数据采用质量含水量计算，并用作制图、耗水量计算。播种前、抽穗期、收获后对0～20 cm土壤、20～40 cm土壤、40～60 cm土壤用环刀法检测土壤干容重，检测田间含水量。每隔10天测量1次玉米株高，每隔15天测量玉米的叶面积。在生长成熟阶段，每个小区选择2个试验点，每个点选取5株试验对象进行籽粒产量测量。采用管道输水灌溉方案，记录灌溉时间、灌水量，使用全自动气象站观测温度、降水、蒸发、风速等自然因素。

2 结果与分析

2.1 节水灌溉技术对制种玉米生长指标的影响

从制种玉米不同处理株高在每个生育期的表现情况来看，每个处理单元株高在前期生长十分缓慢，在拔节期迅速生长，抽穗后的植株生长速度非常稳定。在生长过程中，各个处理单元植株高度差异不明显，膜下滴灌、波涌灌溉的高度相对较低。每个处理单元的生长速率都呈现“小大小”的规律，这是因为苗期温度、积温相对较低，植株生长缓慢，约为1.2～1.5 cm/d，其中隔沟交替灌溉生长速率最慢，免冬灌生长速率最高。拔节期到大喇叭口期的生长速度最快，约为2.1～2.4 cm/d。隔沟交替灌溉苗期生长速率较低，但灌溉后生长速率加快。

制种玉米叶面积与生育时间成反比，呈现“加、稳、减”的趋势。拔节期到大喇叭口期生长速度最快，大喇叭口期到灌浆期增长速率减缓，灌浆期到成熟期叶面积指数呈明显的下降趋势。

从出苗期到拔节期，由于气温较低，玉米植株生长速度较慢，不利于干物质的积累。从拔节期到灌浆期，干物质积累呈现先增加后减缓的趋势。隔沟交替灌溉、膜下滴灌、波涌灌溉等，在生育期单株干物质日增量存在较大差异，生育期总干物质存量不足。拔节期到抽穗期是叶干重变化的重要时期，拔节期叶干重量非常少，进入拔节期之后叶干重快速增加，抽穗期叶干重增长十分缓慢。抽穗期之前茎秆干物质累计量最大，抽穗之后逐渐减少，转移到了营养器官，孕穗到灌浆期茎比重缓慢下降，灌浆—乳熟期茎比重迅速下降，这是因为该阶段玉米的干物质逐渐转向籽粒中，乳熟到成熟期茎比重下降到最低。

2.2 节水灌溉技术对制种玉米土壤水分的影响

在土壤含水量变化中，播种前采取免冬灌方法的土壤含水量较低，其余方法差异不明显。播种之后由于土壤灌水量增加，0～20 cm土壤的含水量持续增加，差异较小。各个含水量处理方案的表层含水量要明显高于深层土壤含水量，随着灌水次数的增加，每个土壤层含水量均出现了峰值。整体上看，膜下滴灌、隔沟交替灌、垄作沟灌技术的灌溉额度较小，0～20 cm表土层含水量均低于其他方案，在表层土壤含水量有所增加，这是由于制种玉米生育后期张掖市开始集中降水，所以土壤水分含量增加。20～80 cm土层含水量变化趋势与0～20 cm土层大致相同，变化不显著。其余各个小区的含水量变化幅度为24%～43%，与0～20 cm土壤含水率相差较大，膜下滴灌和垄作沟灌的土壤含水率相比其他试验组低，差异显著。在播种60 d后的测量中，膜下滴灌和垄作沟灌含水率分别为11.9%、19.7%。

2.3 节水灌溉技术对制种玉米产量的影响

常规灌溉方案玉米产量并不高，在节水灌溉技术应用中，调亏灌溉、垄作灌溉的玉米产量最高，达到13 500kg/hm2以上，隔沟交替灌产量最低，不超过12 000kg/hm2。调亏灌溉、垄作灌溉的增产率十分明显，分别达到9%、4.3%。隔沟交替灌、膜下滴灌、波涌灌溉与对照组产量相比有所减少，减产幅度分别为8.1%、2.2%、3.0%。因此，调亏灌溉、垄作灌溉相比其他灌溉方法更具优势，既提高了水资源利用率，又提高了玉米产量。

3 结论

综上所述，调亏灌溉、免冬灌、垄作沟灌、常规覆膜灌溉技术在制种玉米生长中综合表现比较好，科学采用节水灌溉技术不仅能够减少水资源的浪费，还能提高产量，具有较高的经济效益。在实际生产中，可以结合基础设施、水源、技术条件、机械化程度等选择节水灌溉技术，从而提高水资源及土地资源的利用率，促进当地玉米种植产业的长足发展。