辽西半干旱区糯高粱高产栽培灌溉定额的研究

刘亚男

（辽宁省建昌县现代农业发展服务中心 辽宁建昌 125300）

建昌县地处辽宁西部山区，属于温带、亚湿润半干旱季风气候，年平均降雨量550 mm，十年九旱，是“七山一水二分田”的山区农业县[1]，种植业是农民收入的主要来源之一，也是建昌县域经济的主导产业。多年来，建昌县立足于旱作农业发展实际[2]，在农业结构调整中，大力推广糯高粱种植，取得了显著的经济效益和社会效益。 建昌县年平均降水量能够满足糯高梁生长发育对水分需求， 但由于降雨的不确定性，导致降雨与糯高梁生长发育需水关键期不吻合，再加上年平均蒸发量是降水量的2.5～3.8 倍，因此造成缺水。 所以在糯高粱栽培中，在其他条件适宜的情况下，必需在干旱需水期进行合理灌溉，才能实现高产优质。 可见开展糯高粱高产栽培膜下滴灌最佳灌溉定额研究， 对辽西半干旱区发展节水农业具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 试验地点

试验设在建昌县牦牛营子乡三家村五组陈九军家口粮田，地势平坦，土壤肥力均匀，有灌溉条件，前茬作物为玉米， 土壤质地为黏壤土， 肥力中等， 土壤有机质11.30 g/kg、 水解氮91.60 mg/kg、 有效磷27.90 mg/kg、速效钾161.20 mg/kg，pH 7.48。

1.2 试验材料

供试品种：红糯16 号；地膜：普通农用地膜，由山东潍坊喜顺塑料薄膜有限公司生产；滴灌设备：由济南市莱芜丰霸节水灌溉设备有限公司生产； 灌溉用水：地下井水。

1.3 试验处理

试验设10 个处理，处理1：地膜覆盖无滴灌；处理2～处理7： 地膜覆盖滴灌； 处理8： 露地滴灌；处理9：常规沟灌（CK）。 具体试验处理设置见表1。

表1 糯高粱不同灌溉处理设计

1.4 试验设计

试验开展时间为2022 年。 试验各处理在大田采用随机区组方式排列，3 次重复，小区长8 m、宽5 m，小区播种面积为40 m2，小区内种植10 行，收获时去掉小区两边行及两端各1 m， 小区剩余植株实打实收，实收面积为24 m2。

1.5 栽培措施

早春土壤化冻后旋地， 结合旋地每亩施充分腐熟的农家肥2 500 kg、 过磷酸钙50 kg 作基肥；4 月20 日整地，5 月10 日播种， 播种时每亩施入长效控释肥（N∶P∶K 为25∶10∶12）50 kg。 采用大垄双行（大行距60 cm，小行距40 cm）种植，膜下滴灌的将滴灌管铺在垄的内侧，每垄铺1 条。5 月21 日出苗，5 月28 日查苗补苗，6 月10 日一次性定苗， 每小区保苗479 株。拔节期每小区施入尿素1.00 kg， 挑旗期每小区施入尿素1.20 kg。 5 月30 日、6 月20 日、7 月15 日分别进行人工除草，7 月25 日防治蚜虫。

1.6 测定项目与方法

土壤肥力测定：基肥施用前取土测定，土壤有机质采用油浴加热重铬酸钾氧化-容量法； 水解氮采用氢氧化钠碱解扩散法；有效磷采用碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法；速效钾采用原子吸收分光光度法[3]。

生长指标测定：在糯高粱生长发育不同阶段进行观察，详细记录各个关键生育期，计算出苗到成熟的日数；在糯高粱拔节孕穗期的7 月17 日和27 日用杭州绿博仪器有限公司生产的YMJ-G 型叶面积测定仪分别对处理1 和处理6 的旗叶及旗叶下2、3、4 片功能叶叶面积进行测定；成熟期每小区选10 株有代表性的糯高粱测量株高。

产量构成因素测定：收获前每小区选取10 穗，带回室内考种，考种项目包括穗长、穗粒重和千粒重。

土壤含水量测定： 采用烘干法， 测量土层为0～20 cm、20～40 cm、40～60 cm、60～80 cm、80～100 cm 的5 个层段。为减少误差，在小区最中间行带取土。测定时间为糯高粱播种前和成熟后。

产量统计：成熟后分小区收获，晾晒后脱粒，待籽粒风干后称量，加入考种样品质量，计算每小区产量后折算亩产量。

水分利用效率计算:水分利用效率是指作物单位耗水量产出的籽粒产量[4]。 水分利用效率=作物籽粒产量(kg/亩）/作物生育期耗水量（mm）。

2 结果与分析

2.1 不同灌溉处理对糯高粱生育进程的影响

由表2 可知,播种期相同，出苗期处理1、处理2、处理3、处理4、处理5、处理6、处理7 最早，均为5 月20 日， 处理8 和处理9 （CK） 最晚， 均为5 月24 日，早晚相差4 d；拔节期处理2、处理3、处理5、处理6、处理7 最早，均为6 月21 日，处理8 和处理9（CK）最晚，均为6 月30 日，早晚相差9 d；抽穗期处理3、处理4、处理5、处理6、处理7 最早，均为7 月28 日，处理8 和处理9（CK）最晚，均为8 月6 日，早晚相差9 d；成熟期处理6 和处理7 最早，均为9 月18 日，处理9（CK）最晚，为9 月28 日，早晚相差10 d；从出苗到成熟，处理6 和处理7 最短，均为120 d，处理9（CK）最长，为130 d，早晚相差10 d。

表2 不同灌溉处理对糯高粱生育进程的影响

2.2 不同灌溉处理对糯高粱生物学性状的影响

由表3 可知,株高处理7 最高，为154.15 cm，处理8 最矮，为146.96 cm，高矮相差7.19 cm，处理1、处理2、处理3、处理4、处理5、处理6 和处理7 株高都超过处理9（CK）；穗长处理7 最长，为40.65 cm，处理1 最短，为37.00 cm，长短相差3.65 cm，处理2、处理3、处理4、处理5、处理6、处理7 和处理8 穗长都超过处理9（CK）；穗粒重处理7 最高，为99.06 g，处理1 最低，为85.10 g，相差13.96 g，处理2、处理3、处理4、处理5、处理6、处理7 和处理8 穗粒重都超过处理9（CK）；千粒重处理7 最高，为27.32 g，处理1最低，为25.21 g，高低相差2.11 g，处理3、处理4、处理5、处理6 和处理7 千粒重都超过处理9（CK）。

表3 不同灌溉处理对糯高粱生物学性状的影响

2.3 拔节孕穗水对糯高粱功能叶的影响

由表4 可知， 在糯高粱拔节孕穗期的7 月17 日，测定功能叶叶面积，处理6 和处理1 相比，增加最多的是旗叶下4 片叶，为193.05 cm2，增加最少的是旗叶下2 片叶， 为86.88 cm2； 在糯高粱拔节孕穗期的7 月27 日， 测定功能叶叶面积， 处理6 和处理1 相比，增加最多的是旗叶下2 片叶，为159.90 cm2，增加最少的是旗叶，为117.23 cm2，可见，处理6 比处理1的功能叶叶面积明显增加，光合制造的有机物增多，使糯高粱能够获得高产。

表4 拔节孕穗水对糯高粱功能叶的影响

2.4 不同灌溉处理对糯高粱产量的影响

由表5 可知，亩产量处理7 最高，为845.98 kg，其次是处理6， 为843.20 kg， 第3 的是处理5，为797.80 kg， 比处理9 （CK） 的640.32 kg， 分别增产205.66 kg、202.88 kg、157.48 kg， 增产率分别为32.12%、31.68%、24.59%； 亩产量处理1 最低，为620.59 kg， 比处理9 （CK） 减产19.73 kg， 减产率为3.08%；其他处理产量都超过对照。 所有处理产量处理7>处理6>处理5>处理4>处理3>处理8>处理2>处理9（CK）>处理1，处理7 虽然亩产量超过处理6，但增产量可以忽略不计。

表5 不同灌溉处理对糯高粱产量的影响

2.5 不同处理对糯高粱水分利用效率的影响

由表6 可知， 水分利用效率最高的是处理6，为1.75 kg/（mm·亩），水分利用效率最低的是处理9（CK），为1.29 kg/（mm·亩），高低相差0.46 kg/（mm·亩）。 所有处理水分利用效率是处理6>处理5>处理4>处理3>处理7>处理2>处理1>处理8>处理9（CK），可见地膜覆盖能够明显提高水分利用效率，地膜覆盖无滴灌的高于露地滴灌和常规沟灌，露地滴灌高于常规沟灌；膜下滴灌随灌溉次数和灌溉定额增大而增加，水分利用效率逐渐增加，当亩灌水总量超过150 m3、达到180 m3时，水分利用效率由1.75 kg/（mm·亩）降到1.63 kg/（mm·亩），出现了水分利用效率拐点。

表6 不同灌溉处理对糯高粱水分利用效率的影响

3 讨论与结论

（1）水是制约干旱、半干旱区农业生产的主要因素，适宜的水分条件是农作物获得高产的重要因素[5]，辽西建昌县水资源短缺，干旱严重，膜下滴灌用水量明显小于露地滴灌和常规沟灌， 在作物栽培中应用膜下滴灌是保墒、节水、省工、提高作物产量的先进实用技术，在高效利用降雨的前题下，适时适量进行科学灌溉，用有限的水资源扩大水浇地面积，实现农业经济效益的综合提高[6]。 该技术应用实现了由大水漫灌向浸润式灌溉的转变、由浇地向浇作物的转变。在本研究中， 由于没有根据糯高粱不同生育时期需水量的不同去设计试验方案， 也没有对灌溉制度优化具体到灌水日期，建议在后续研究中，制定出更完善的灌溉制度和不同生育时期灌溉定额。

（2）本试验结果表明，地膜覆盖和膜下滴灌栽培，能促进糯高粱生长发育进程，促进早熟，膜下滴灌栽培随灌溉次数增加和灌溉定额的增大， 糯高粱生育期逐渐缩短，而株高、穗长、穗粒重、千粒重、单位面积产量逐渐增加， 说明灌溉对糯高粱生物学性状具有明显的促进作用，为高产奠定了基础；拔节孕穗水能够使糯高粱上部4 片功能叶面积增加， 生产更多的光合产物，使糯高粱能够获得高产；水分利用效率也随灌溉次数的增加和灌溉定额的增大而增加，当亩灌溉总量超过150 m3、达到180 m3时，水分利用效率明显下降，出现了拐点。 通过对不同处理糯高粱生育期、生物学性状、功能叶叶面积、单位面积产量和水分利用效率等各项指标进行比较， 得出在辽西建昌县中等肥力水浇地种植糯高粱， 采用大垄双行膜下滴灌技术， 在全生育期降水量311.9 mm 的条件下，在播种至拔节、拔节至抽穗、抽穗至开花、开花至灌浆、灌浆至成熟各灌1 次水，每次亩灌水量30 m3，合计全生育期亩灌水总量150 m3， 为当地最佳灌溉定额，可实现最佳亩产量843.20 kg。