维普资讯 http://www.cqvip.com 天津农业科学Ｔｉａｎｊｉｎ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ ・作物栽培与设施园艺 ２００８，１４（２）：２６－２８ 冬小麦不同调亏量灌溉试验研究 郑鹤龄 ，潘洁 ，廉晓娟 ，陆文龙 （１．天津市农业资源与环境研究所，天津３００１９２；２．天津市农业科学院，天津３００１９２） 摘要：用轻度、中度、重度ｉ种不同调亏灌溉量，在冬小麦浇灌冻水和拔节水时进行调亏处理，结果显示，重度调亏处理 在比正常灌水量减少４０％的情况下，产量、千粒质量和穗粒数均低于对照，分别比对照减少５６．２５ ｋｇ、６．２ ｇ和５．７粒；中 度调亏处理在比正常灌水量减少２５％情况下，产量、穗粒数也呈下降趋势，但差异不明显；轻度调亏处理在比正常灌水量 减少１５％情况下，产量、千粒质量、穗粒数等项指标或高于对照或等同于对照。 关键词：调亏灌溉；冬小麦；冻水 中图分类号：ｓ５１２．１ １．０７１文献标识码：Ａ文章编号：１００６—６５００Ｉ２００８）０２—００２６—０３ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｄｉｆｅｒｅｎｔ Ｒｅｇｕｌａｔｅｄ Ｄｅｆｉｃｉｔ Ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ ｉｎ Ｗｉｎｔｅｒ Ｗｈｅａｔ ＺＨＥＮＧ Ｈｅ—ｌｉｎｇ ，ＰＡＮ Ｊｉｅ ，ＬＩＡＮ Ｘｉａｏ－ｊｕａｎ ，ＬＵ Ｗｅｎ－ｌｏｎｇ （１．Ｔｉａｎｊｉｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ Ｒｅｓ０ｕｒｃｅｓ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｔｉａｎｊｉｎ ３００１９２，Ｃｈｉｎａ；２．Ｔｉａｎｊｉｎ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ。Ｔｉａｎ— ｊｉｎ ３００１９２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｎｔｅｒ ｗｈｅａｔ ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ ａｍｏｕｎｔ ｗａｓ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｂｙ ｔｈｒｅｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ ａｓ ｌｏｗ，ｍｉｄｄｌｅ ａｎｄ ｈｉｇｈ－ｇｒａｄｅ ｒｅｇｕｌａｔｅｄ ｄｅｆｉｃｉｔ ｂｅｆｏｒｅ ｏｖｅｒ ｗｉｎｔｅｒ ａｎｄ ａｔ ｓｔｅｍ ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ ｓｔａｇｅ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｙｉｅｌｄ．ｏｎｅ ｔｈｏｕｓａｎｄ ｇｒａｉｎｓ ｑｕａｌｉｔｙ ａｎｄ ｇｒａｉｎｓ ｐｅｒ ｅａｒ ｏｆ ｈｉｓｈ— ｒｇａｄｅ ｒｅｇｕｌａｔｅｄ ｄｅｆｉｃｉｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ（６０％ｏｆ ｎｏｒｍａｌ ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ ａｍｏｕｎｔ）ｗｅｒｅ ｌｏｗｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｏｆ ＣＫ，ａｎｄ ｄｅｃｅｒａｓｅｄ ｂｙ ５６．２５ ｋｇ，６．２ ｇ ａｎｄ ５．７ ｇｒａｉｎｓ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅ ｙｉｅｌｄ ａｎｄ ｇｒａｉｎｓ ｐｅｒ ｅａｒ ｏｆ ｍｉｄｄｌｅ－ｇｒａｄｅ ｒｅｇｕｌａｔｅｄ ｄｅｉｆｃｉｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ（７５％ｏｆ ｎｏｒｍａｌ ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ ａｍｏｕｎｔ）ｗｅｒｅ ａｌｓｏ ｌｏｗｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｏｆ ＣＫ，ｂｕｔ ｔｈｅ ｄｉｆｅｒｅｎｃｅ ｗａｓ ｎｏｔ ｓｉｇｎｉｉｆｃａｎｔ．Ｔｈｅ ｙｉｅｌｄ，ｏｎｅ ｔｈｏｕｓａｎｄ ｇｒａｉｎｓ ｑｕａｌｉｔｙ ａｎｄ ｇｒａｉｎｓ ｅｐｒ ｅａｒ ｏｆ ｌｏｗ—ｇｒａｄｅ ｒｅｇｕｌａｔｅｄ ｄｅｆｉｃｉｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ（８５％ｏｆ ｎｏｒｍａｌ ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ ａｍｏｕｎｔ）ｗｅｒｅ ｅｑｕａｌ ｏｒ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｏｆ ＣＫ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｒｅｇｕｌａｔｅｄ ｄｅｆｉｃｉｔ ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ；ｗｉｎｔｅｒ ｗｈｅａｔ；ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ ｗａｔｅｒ ｂｅｆｏｒｅ ｏｖｅｒ ｗｉｎｔｅｒ 调亏灌溉是２Ｏ世纪７Ｏ年代中期由澳大利亚 行，试验地土质为重壤质盐化潮土，土壤基本情况 持续农业灌溉研究所提出的，并首先在果树上进行 为０～２０ ｃｍ土层：速效氮８５．３ ｍｇ／ｋｇ、速效磷２７．９ 研究。在我国调亏灌溉始于８Ｏ年代末，到了９Ｏ年 ｍｇ／ｋｇ、速效钾１９０．０ ｍｇ／ｋｇ、有机质１．４８７％、全盐 代末期才正式用于粮食作物试验，研究的对象主要 ０．１５％、ｐＨ８．３３、体积质量１．３８ ｇ／ｃｍ ；２０～４０ ｃｍ土 侧重于小麦和玉米，研究内容涉及了调亏灌溉的作 层：速效氮６２．８ ｍｇ／ｋｇ、速效磷１５．２ ｍｇ／ｋｇ、速效钾 物生理特性、作物节水调控机理和水分利用效率等 １７０ ｍｇ／ｋｇ、有机质１．２４４％、全盐０．０７６％、 方面。采用不同调亏灌溉量在减少灌水的情况下， ｐＨ８．６３。 研究小麦各生理指标及产量受到的影响，以寻求小 １．２试验材料 麦在越冬至拔节前时间段内的最佳需水量，为建立 供试小麦品种京农８号，小区面积ｌ２ ｍ 。 北方冬小麦冻水适宜灌溉量提供理论依据。 ｌ－３方法 试验设４个处理分别为：（１）正常灌溉（对照） ｌ材料和方法 灌水量６７５ ｉｎ ／ｈｍ ；（２）轻度调亏，灌水量５７３．７５ ｉｎ ／ｈｍ ，相当于正常灌水量的８５％；（３）中度调亏， １．１试验地基本情况 灌水量５０６．２５ ｉｎ ／ｈｍ ，相当于正常灌水量的 试验于２００５年在天津静海县良种试验场进 ７５％；（４）重度调亏，灌水量４０５ ｍ３／ｈｍ ，相当于正 收稿日期：２００８一Ｏ１—０２：修订日期：２００８—０３—１２ 基金项目：天津市科技攻关计划重大科技 程项目（０５２ＨＧＣＮＣ０１８００） 作者简介：郑鹤龄（１９５０一），男，天津人，副研究员，主要从事植物营养与土壤改良治理研究。 维普资讯 http://www.cqvip.com 第２期 郑鹤龄等：冬小麦不同调亏量灌溉试验研究 籁 繁如 加 埔＂ 螗Ｈ 坞＂ 生着不同的影响，结果见图１。调亏灌溉处理前 常灌水量的６０％。生育期灌水两次，分别为冻水 和拔节水，调亏处理在两次灌水时进行，各处理均 为３次重复。为防止各小区处理间相互侧渗影响 试验效果，在各小区四周均用塑料膜围住，即每小 区为一独立单元，深度为１ ｍ。同时在小麦生育期 内分各时段对各处理土壤水分进行垂直动态监 测，取土深度分别为０ ２０ ｃｍ、２０ ４０ ｃｍ、４０ ６０ Ｈ （１Ｏ月１８日和１１月７日）的两次取土测定结果 表现出，各处理间土壤水分差别不大。但经过调亏 灌溉处理后土壤水分出现了明显的变化，中度和 重度调亏处理各层次土壤水分含量平均分别比对 照低３．２６和４．７２个百分点。小麦生育周期内土 壤水分动态变化显示出，各调亏灌溉处理土壤水 分垂直空间分布，随调亏量的加重土壤水分下降 越明显。 ｃｍ、６０ ８０ ｃｍ，烘干法测其土壤水分含量，便携式 光合测定仪测叶片光合速率值。 ２结果与分析 土壤水分含量自小麦播种至起身前这段时期 土壤水分变化不大，到了起身以后至小麦收获前 土壤水分变化最为明显，５月１９日测定结果表现 ２．１不同调亏量对土壤水分变化的影响 出土壤含水量最低，为小麦生育周期土壤含水量 的最低值。 不同调亏灌溉量对土壤水分垂直空间分布产 船 ＋—加 ＣＫ 埔＂ ＨＣＫ ＋—鑫 蓑 ｌ１月７日 １２￣５Ｅ］３月ｌ６日５月ｌ９日 ・一轻度亏缺 ＋中度亏缺 —求 ｝Ⅲ ・一轻度亏缺 ＋中度亏缺 ÷ 重度亏缺 ＊ 抽 ＿＊－重度亏缺 取样日期 取样日期 ＋—ＣＫ 求 ｝Ⅲ ＊ 托 轻度调亏 ＋中度调亏 ＿＊－重度调亏 －一ｌ１月７Ｎ ｌ２月５日 ３８１６日 ５月１９日 取样日期 取样日期 图ｌ各处理间各层次土壤水分变化状况 ２．２不同调亏灌溉量对小麦生物性状及产量的影响 度调亏处理分别比对照减少５．７粒与６．２ ｇ和４．２ 不同调亏灌溉量对小麦生物性状及产量均表 现出不同的影响（表１），从产量性状看，轻度调亏 粒与１．５ ｇ；无效穗比例，以重度调亏处理最高，其 次为中度调亏处理，对照最低，轻度调亏处理仅高 于对照０．５个百分点。 ２．３不同调亏灌溉量对小麦叶片光合速率的影响 处理产量最高，其次为对照。重度调亏处理产量最 低，为２ １２３．２５ ｋｇ／ｈｍ２，分别比轻度调亏处理和对 照的平均产量低８７６．７５ ｋｇ／ｈｍ 和８４３．７５ ｋｇ／ｈｍ 。 从穗粒数和千粒质量等项指标看，重度调亏和中 不同调亏灌溉处理ｘ，￣ｔｈ麦叶片光合速率产生 着一定的影响，经对小麦叶片光合速率测定结果 维普资讯 http://www.cqvip.com 天津农业科学 表ｌ不同调亏灌溉量对小麦生物性状及产量的影响 第ｌ４卷 度和轻度调亏两个处理，水的利用率最高，每吨水 产出的籽粒分别为１．９７和１．９６ ｋｇ；中度调亏和对 照均为１．６５ ｋｇ，比重度和轻度调亏处理分别减少 ０．３２ ｋｇ和０．３１ ｋｇ。虽然重度调亏处理小麦籽粒单 位水的利用率高，但减产幅度也较为严重，减产幅 处理 重度调亏中度调亏４７．３４ ３６．８７ 例 ２２．８ ２０．１ １５．４ １６．９ 干 量 １４１．５５ １４８．２５ ３５．５ ４０．２ 轻度调亏对照 ４６－８０ ３９．５４ ｌ４．５ １５．０ ２１．０ ２１．１ ４１．７ ４１．７ ２００．Ｏ０ １９７．８０ 度达２８．４４％，产量降低非常明显。轻度调亏处理 每吨水产出的籽粒略低于重度调亏，但轻度调亏 不仅不会造成减产，反而对产量有所增加，与重度 显示（表２），各试验处理以重度调亏叶片的光合速 率值最低，为４．３ ｐ，ｍｏｌ／（ｍ ・ｓ），比对照低７．３ ｐ，ｍｏ１］ 调亏处理相比，产量增加８７６．７５ ｋｇ／ｈｍ ，增幅达 （ｍ ・ｓ）。同时也比轻度调亏低５．７ ｐ，ｍｏ１］（ｍ ・ｓ）。降低 ４１．２９％；同时也比对照增加产量３３ ｋｇ／ｈｍ ，幅度 幅度分别为６２．９％和５７％；轻度调亏处理也比对 为１．１％，提高水利用率１６％，每公顷可节水２７０ 照降低１．６ ｐ，ｍｏｌ／（ｍ２・ｓ），降幅为１３．８％。 ｍ ，降低了用水成本。 表２不同调亏灌溉量小麦叶片光合速率测定结果 ３结论 研究结果表明，冬小麦采用调亏灌溉是可行 的，但要掌握在制定调亏灌溉最佳定额上应体现 ２－４不同调亏处理节水效果与水的利用效率 出节水效应与小麦的耐旱程度，使之不会造成作 调亏灌溉量不同，水的利用率即每吨水产生 物减产，从而达到节水增效的目的。通过试验证 的小麦籽粒也表现出一定的差异。表３显示出，重 明，适度的水分亏缺（轻度调亏）不会造成作物减 表３不同调亏处理水分利用效率 产，同时还能起到一定的增产作用，实现了节水、 水成本，达到了节水、增效、降低用水成本的多重 增产、高效的共同目标，此项研究结果对调亏灌溉 效果。 的实施提供了科学的理论依据。 调亏灌溉是一种新的灌溉方法，是农田节水 各调亏处理之间的土壤水分含量表现出一定 研究领域的一种新理念，掌握好调亏时期和适宜 的差异，重度和中度调亏处理，土壤水分含量远低 调亏量对干旱地区农业节水研究，有着重大理论 于对照和轻度调亏处理。分析测定结果还显示，调 和实践指导价值。 亏度越重土壤水分含量降低越明显，另外，土壤水 分垂直空间分布也存在着较大差异，４０ ｃｍ左右土 参考文献： 层土壤水分分化最为明显，重度调亏处理土壤水 【ｌ】孟兆江，贾大林，刘安能，等．调亏灌溉对冬小麦生理机制及水 分含量比对照和轻度调亏要低５个百分点左右。 分利用效率的影响…．农业工程学报，２００３，１９（４）：６６—６９． 【２】刘安能，庞鸿宾，王和洲．等．调亏灌溉对冬小麦光合生理特性 调亏灌溉对植株叶片的光合速率值也表现出 的影响及其优化农艺技术组合【 麦类作物学报，２００６（２）：８６—９２． 较大的影响，在轻度亏水条件下叶片光合速率值 【３】曹兵．调亏灌溉的研究现状与展望【Ｊ】．新疆农垦经济，２００２ 受影响小，但亏水严重时叶片的光合速率就会受 （１）：５５—５６． 到强烈抑制，直接影响到光合产物的形成以致产 【４】王家仁，郭凤洪，孙茂真，等．冬小麦调亏灌溉节水高效技术指 量降低。 标试验初报【Ｊ１＿灌溉排水学报，２００４，２３（１）：３６—４ｏ． 轻度调亏处理既有增加产量的可能，同时又 【５ Ｊ蔡大鑫．调亏灌溉对作物生理生态特征影响的研究进展【Ｊ】．东 北农业大学学报，２０Ｏ４（４）：２３９—２４３． 可减少灌溉用水量，提高了水的利用率，降低了用