春季限水灌溉对麦田土壤水分特征及产量的影响

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【研究背景】河北平原是中国重要粮食产区,冬小麦生产依赖超采地下水维持灌溉,由此引发地下水位下降、地表下沉等生态问题频发,亟需进一步压减因小麦灌溉造成的地下水超采量。因此,进一步明确春季减灌对冬小麦产量建成的调控效应,构建精量高效的节水灌溉技术,对同步实现小麦节水丰产具有重要意义;【材料与方法】于2018-2019年小麦季,在河北省农林科学院旱作农业研究所深州试验站进行。试验设春季3叶龄、4叶龄、5叶龄、6叶龄4个不同叶龄的春季1次灌水处理,设3叶龄+开花期灌水为对照,以不同时期灌水为主处理,不同品种(石麦22和衡观35)为副处理。灌水量按0-80 cm土层含水量灌至田间持水量90%为计算依据。测定冬小麦全生育期土壤水分含量,开花后测定灌浆速率,干物质积累,成熟期测定产量要素。【结果与分析】(1)4叶龄灌水耗水量下降最为显著,分别比其它春1水处理降低4%、6%和10%,比2次灌水的CK下降28%;不同土层相比,4叶龄灌水处理0-80 cm土层耗水量降低最为明显,分别比其它春1水下降5%、2%和3%;(2)与2次灌水的CK相比,春1水灌浆速率降低明显,灌浆期灌浆速率平均比2次灌水降低29%;不同春1水处理相比,6叶龄灌水处理灌浆速率始终呈最高水平,但灌浆早期其它各春1水处理灌浆速率随灌水推迟呈逐渐降低趋势,灌浆中后期灌浆速率从高至低依次为4、5、3叶龄灌水处理;(3)2个品种开花期和成熟期干物质积累量均为2水和3叶龄灌水处理显著高于其它各春1水处理,其中,石麦22品种3叶龄灌水处理成熟期干物质积累量较其它春1水处理分别高8%、11%和18%,随着灌水推迟,营养器官开花前贮藏同化物向籽粒的转运率及对籽粒的贡献率均显著降低,开花后则相反;(4)2个小麦品种成熟期穗数表现为2水处理和4叶龄灌水处理最高,与其它各春1水处理差异达显著水平;穗粒数表现为2水处理、3、4叶龄灌水处理较高,且处理间差异不显著,但显著高于5、6叶龄灌水处理;千粒重表现为2水和5叶龄灌水处理高于其它春1水处理,其中,衡观35品种5叶龄灌水处理千粒重较其它春1水处理分别高17%、27%和8%;两个小麦品种产量和穗数均为2水和4叶龄灌水处理高于其它春1水处理,其中,石麦22品种4叶龄灌水处理产量达5865.52kg.hm-2,较3、5、6叶龄灌水处理分别高6%、20%、5%。【结论】综合比较两个小麦品种,4叶龄灌水处理的穗数、穗粒数、籽粒产量和水分利用效率高于其他一次灌水处理,结果表明冬小麦4叶龄灌溉本研究条件下为节水丰产的最优处理,可以获得较高产量。
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