不同灌溉定额对滴灌小麦产量的影响

热合木?亚合亚　马合木江?艾合买提　叶尔宝拉提?阿帕克　魏永刚　叶尔江?米那甫

摘要 为了探究滴灌条件下新疆巴里坤县滴灌小麦适宜的灌水定额，在新疆巴里坤县大河镇旧户东村进行了大田试验，设置了3个不同灌水定额，分别为T1（40 m3/hm2）、T2（50 m3/hm2）、T3（60 m3/hm2），研究不同灌水定额对滴灌小麦产量的影响。结果表明：灌水定额T1（40 m3/hm2）处理与其他处理相比产量更高、灌水量更少，最有利于节水增产。该研究结果可为探讨新疆巴里坤县滴灌小麦最优的灌溉制度提供参考依据。

关键词 滴灌小麦;灌水定额;产量

中图分类号 S 275.6文献标识码 A文章编号 0517-6611（2020）23-0241-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.23.063

Effects of Different Irrigation Quota on the Yield of Wheat under Drip Irrigation

Rehemu·Yaheya1， Mahemujiang·Ahemat2， Yeerbalati·Apak3 et al

（1. Water Conservancy and Hydropower Project Management Station in Barkol Kazak Autonomous County of Xinjiang， Barkol， Xinjiang 839200;2. College of Water Conservancy and Civil Engineering， Xinjiang Agricultural University， Urumqi， Xinjiang 830052;3.Water Resources Bureau in Barkol Kazak Autonomous County of Xinjiang， Barkol， Xinjiang 839200）

Abstract In order to explore the irrigation quota of wheat under drip irrigation in Barkol County of Xinjiang， a field experiment was conducted in Jiuhudong Village， Dahe Town， Barkol County of Xinjiang. Three irrigation quotas were set up： T1 （40 m3/hm2）， T2 （50 m3/hm2）， T3 （60 m3/hm2）. The effects of different irrigation quotas on the yield of drip-irrigated wheat were studied.  The results showed that， compared with other treatments， T1 treatment with the irrigation quota of 40 m3/hm2 had the highest yield and the least amount of irrigation water， which was most conducive to water saving and yield increase. The research results could provide reference basis for exploring the optimal irrigation schedule for drip-irrigated wheat in Barkol County of Xinjiang.

Key words Drip-irrigated wheat;Irrigation quota;Yield

位于我國西北地区的新疆气候干燥，降雨量少，是农业为第一产业的内陆干旱半干旱地区，其农业用水占总用水量的96.64%[1]，水资源分布不均匀限制了农业生产的发展。然而，新疆水资源北多南少、西多东少，与农业生产布局不平衡，每年6—8月降水量占年径流量的60%～80%[2]。新疆农业灌溉用水浪费严重，灌溉利用效率较低，全新疆平均农业用水效率仅为0.35%，不同地州的用水效率间差异很大，最大值高达0.84%，最小值仅为0.03%[3]，实施节水灌溉需求比较突出，农业节水灌溉潜力巨大。

在近代农业生产技术中，滴灌技术是世界上最先进的节水技术之一，迄今为止已经应用在多种经济农业生产中，不仅有效解决了蒸发量大、水资源不足等问题，而且能节水与增产，与传统的节水灌溉技术相比，节水效率提高了70%～80%[4-5]。新疆最大的粮食经济农作物是小麦，2017年新疆小麦栽种面积117.33万hm2，占粮食经济农作物总种植面积的52%[6]。全疆大部分地州的小麦灌溉还采用非滴灌方式[7]，小麦滴灌技术具有一定的推广和应用前景。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

试验于2017年4—10月在新疆巴里坤哈萨克自治县大河镇旧户东村（93°07′36.62″N，43°42′45.68″E）的0.24 hm2承包地中进行。研究区如图1所示。大河镇位于新疆哈密地区巴里坤县的北部，南部距县城15 km，属于温带大陆性干旱气候，平均海拔1 650 m。冬季比较寒冷，夏季比较凉快，光照充裕，四季没有分明;年均气温4.27 ℃，极端最高气温33.6 ℃，极端最低气温-31.5 ℃。多年平均降水量仅220 mm左右，多年平均蒸发量1 638 mm，2017年8月降雨量最高（82.7 mm），年总降雨量为291 mm，小麦生长期内的降雨量为231.5 mm，占全年降雨量的79.55%，日降水量大于0.1 mm的日数为56 d，全年日照时数为2 893 h。试验区的地理位置具有优势，交通便利，气候、土壤等条件接近，具有较好的灌溉条件与控制，土地相对平整，土壤肥力均匀，土壤质地为壤土，0～60 cm土层的平均田间持水率为25.41%，土壤容重为1.44 g/cm3，是具有很强代表性的地块，试验地土壤物理性质见表1。

1.2 供试品种

选择新春11号，4月22日播种，干播湿出，8月27日收割。施足底肥，农家肥3～4 t，三元复合肥15 kg，稀土、硫酸锌各2 kg，磷酸二铵7～12 kg，在秋翻前一次性施入，深翻约30 cm为宜，其他管理措施与当地大田一样。

1.3 试验方法

采用田间分区试验，试验地面积为0.24 hm2，分3个试验区T1（灌水定额40  m3/hm2）、T2（灌水定额50  m3/hm2）、T3（灌水定额60  m3/hm2）处理，每个试验区面积0.08 hm2。

春小麦种植采用平播，行距15 cm，灌溉方式采用滴灌系统，布设3个小灌溉系统，灌溉水源利用地北部大河二渠水。选用单翼迷宫式滴灌带，沿种植方向布置，间距为0.6 m（图2），滴灌带的滴头流量为1.34 L/h，滴头间距为0.3 m，管径16 mm。支管为中心双向铺设滴灌带，采用三通连接和按扣。灌溉制度按灌溉制度试验对比法来进行，并定灌水次数和灌水日期，采用同等面积、不同的灌水定额来进行试验，确定滴灌春小麦的最优灌溉制度，春小麦整个生育期共灌7次。春小麦滴灌制度见表2。

1.4 测定指标与方法

1.4.1 产量。确定灌水次数与时间，采用同等面积、不同的灌水定额来进行试验，成熟以后按试验区分别收割并计产。

1.4.2 气象数据。采用当地气象站观测数据进行试验。2017年试验区降雨量及气象数据见表3。

1.4.3 灌溉水利用效率。

水分利用效率（kg/m3）=产量/作物全生育期耗水量 （1）

灌溉水利用效率（kg/m3）=产量/总灌水量[8]（2）

1.4.4 土壤含水量。在小麦播种前及收产后，测定0～60 cm土壤含水量。0～60 cm垂直土层深度内，每20 cm深度测定1个数据，共测定3个（0～20、>20～40、>40～60 cm）深度。

1.4.5 作物耗水量。根据农田水量平衡原则，计算滴灌小麦生长期的耗水量：

ET=P+M+K+（W₀-W_T）-S（3）

式中，ET是作物生长期t时间段内的耗水量（mm）;P为t时间段内的降雨量（mm）;W0为播种前0～60 cm土壤土层的储水量（mm）;WT为收获后0～60 cm土壤土层的储水量（mm）;K为t时间段内地下水的补给量（mm）;S为t时间段内的深层渗漏量（mm）。

巴里坤县大河镇地下水位大于等于6 m[9]，所以地下水补给量K忽略不计（K=0）;试验地灌水最多达到50～100 cm深度的土层，因此该土层范围的渗漏量极小，可忽略不计（S=0）。

2 结果与分析

2.1 不同灌水处理下小麦产量与灌溉水量的关系

在不同灌水定额处理下，小麦的实际产量与灌水量的关系如图3所示。从图3可以看出，灌水量最大的处理是T3，产量却是最低。产量最低的处理是T2，灌水量却不是最大。产量最大的处理是T1，但其灌水量最小。处理T1的产量明显高于处理T3，灌水定额从90 mm（处理T3）减小至60 mm（处理T1），实际产量从6 487.5 kg/hm2增加6 537.0 kg/hm2，产量增加了0.8%。因此，一方面，T1处理最好，其节水增产效果最好;另一方面，灌水量最大的处理，产量不一定最高。

2.2 不同灌水处理对小麦的产量及水分利用效率的影响

由表4可知，水分利用效率与灌溉水利用效率随着总灌水量的增大而减小，产量也同样随之降低，T1处理的水分利用效率与灌溉水利用效率最大[10]，分别为1.02和1.56 kg/m3，T1比T2与T3处理分别高17.24%、34.21%与26.82%、51.46%。T2和T3处理春小麦整个生育期用水量比T1处理多，但其产量比T1处理低，水分利用效率与灌溉水利用效率也同样比T1处理低，这说明滴灌春小麦用的灌水量适用，就能达到高效节水与有效提高产量的目的。综上所述，T1处理是滴灌春小麦最有效的高效用水处理方法。

3 结论

（1）试验结果表明，灌水定额与小麦的产量密切相关，表明“灌水定额大作物产量大，反之产量小”这个看法是错的，灌水定额大，产量不一定大。

（2）各处理小麦的耗水量随着灌水量的增大而增大，水分利用效率与灌溉利用效率反而随灌水量的增大而减小。

（3）该试验只是灌水定额不同，其他条件均相同，T1处理灌水量336 m3，产量6 537.5 kg/hm2，与其他处理相比灌水量最少、产量最高，所以T1处理的灌溉制度最优，具有一定的推广价值。

参考文献

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基金项目 新疆少数民族科技人才特殊培养计划科研项目（2016D0203）。

作者简介 热合木·亚合亚（1984—），男，新疆阜康人，工程师，从事水利水电工程及农业节水研究。

*通信作者，讲师，博士，硕士生导师，从事农业节水及环境影响研究。

收稿日期 2020-05-21;修回日期 2020-08-06