限水灌溉下不同灌溉模式对夏玉米产量和水分利用效率的影响

• Published in: 中国生态农业学报（中英文） Vol. 30; no. 2; pp. 203 - 215
• Main Authors: 郑孟静, 张丽华, 翟立超, 董志强, 贾秀领
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 河北省农林科学院粮油作物研究所/河北省作物栽培生理与绿色生产重点实验室/农业部华北地区作物栽培科学观测实验站 石家庄 050035 2022
• Subjects: Deficit irrigation; Summer maize; 限水灌溉;产量;水分利用效率;微喷灌;夏玉米; Grain yield; Water use efficiency; Micro-sprinkler irrigation
• ISSN: 2096-6237
• DOI: 10.12357/cjea.20210450

S513; 华北平原水资源短缺问题对传统农业灌溉方式提出挑战.限水灌溉条件下调整优化灌水模式是节约灌溉用水、提高水分利用效率(WUE)和作物产量的重要策略.基于此,本试验在2018—2019年两个生长季,在自动防雨棚内(消除自然降雨的影响)设置不同灌水模式,分析其对夏玉米产量和WUE的影响.本试验采用随机区组设计,设置2种灌水方式:畦灌(BI)和微喷灌(SI).根据灌水总额和灌水频次分成2组对比模式.等量不等次组(SI-225和BI-225):灌水总额相同[50％ 耗水量(ET)],灌水频次不同,SI-225灌水频次为6次,分别在出苗(VE)、6展叶(V6)、10展叶(V10)、13展叶(V13)、吐丝期(VT)和灌浆期(R3);BI-225灌水频次为3次,分别在VE、V10和VT.等次不等量组(SI-225、SI-280、SI-352和BI-450):灌水频次相同(6次),灌水总额不同(分别为50％、60％、80％ 和100％ET),其中SI-225和BI-450为定额灌溉,SI-280和SI-352根据土壤墒情进行测墒补灌.结果表明,与BI-225相比,SI-225产量提高17.7％～20.2％,WUE提高9.2％～12.7％.进一步分析生理指标发现,SI-225通过小定额多次灌溉改善了上层土壤水分状况(0～40 cm),提高光合速率、叶面积指数和干物质积累,进而提高产量和WUE.在相同的灌水频次下,与BI-450相比,SI-225和SI-280产量降低21.2％ 和12.0％,但由于SI-225和SI-280降低了叶面积指数和呼吸速率,导致生育期总耗水量降低,进而提高WUE.与BI-450相比,SI-352的产量差异不显著(P>0.05),但SI-352通过优化叶面积指数和呼吸速率,ET降低9.8％,灌水量降低21.8％,进而WUE提高5.1％.因此,在限水灌溉条件下(50％of ET),通过提高灌水频次(小定额多次灌溉)可提高夏玉米的产量和WUE;在适度限水灌溉(80％of ET)下,采用微喷测墒补灌可实现稳产量、高水效.该研究结果可为华北平原缺水地区提高农业用水效率提供理论参考.