春灌一水时间对冬小麦灌浆特性和水分利用效率的影响

针对河北平原区水粮矛盾尖锐,开展冬小麦春一水优化灌溉研究,可为区域粮食安全和地下水超采治理提供技术依据。本研究于2018—2020年采用田间定位试验方法,以节水小麦品种‘衡4399’为材料,设置5个春灌一水时间处理(拔节后0 d,AJ0;拔节后5 d,AJ5;拔节后10 d,AJ10;拔节后15 d,AJ15;拔节后20 d,AJ20)和2个对照处理(无春灌,CK1;春灌二水,CK2),分析了不同处理对冬小麦籽粒灌浆特性参数、产量和水分利用效率的影响。结果表明,随着春灌一水时间的推迟,冬小麦灌浆持续时间增长,平均灌浆速率减小,理论最大千粒重增大;与AJ0相比,其他春灌一水处理的灌浆持续时间延长3~7 d,平均灌浆速率减小2.40%~13.51%,理论最大千粒重增加1.61%~18.62%。春灌一水条件下,冬小麦单位面积穗数、穗粒数和籽粒产量随着灌水时间的推迟均是先增大后减小,千粒重逐渐增加,其中,籽粒产量最高的处理为AJ5,其次是AJ10,二者间差异不显著(P>0.05),但均显著高于AJ0、AJ15、AJ20处理(P<0.05);2018—2019年和2019—2020年,与CK1相比,AJ5、AJ10处理的产量分别增加96.04%和52.18%、90.15%和49.84%;与CK2相比,AJ5、AJ10处理的产量依次降低0.80%和16.75%、3.79%和18.03%。两个试验年度春灌一水处理的水分利用效率,都是灌水较早的AJ0、AJ5和AJ10处理较高,且3个处理间的差异均不显著(P>0.05),AJ15和AJ20的水分利用效率明显降低(P<0.05)。与CK1和CK2相比,AJ5处理的水分利用效率2018—2019年分别增加20.78%和18.47%(P<0.05)、2019—2020年分别增加41.07%(P<0.05)和5.33%(P>0.05),AJ10处理2018—2019年分别增加12.34%和10.19%(P>0.05)、2019—2020年分别增加37.50%(P<0.05)和2.67%(P>0.05)。综上所述,在试验区冬小麦春灌一水条件下,最优灌水时间为拔节后5~10 d,能获得较高产量和水分利用效率。

分期定量春灌一水对麦田蒸散量与产量构成的影响

于2013—2017年冬小麦生长季,选用节水高产小麦品种衡4399,开展麦田分期定量(75mm)灌溉(春灌一水,设置拔节后0d、拔节后5d、拔节后10d、拔节后15d、拔节后20d、拔节后30d灌溉6个处理,记为AJ0、AJ5、AJ10、AJ15、AJ20、AJ30),进行单因素试验。结果表明:不同灌水处理麦田蒸散量范围为361.1~505.8mm;随灌水时间推移,麦田蒸散量呈先增加后减小的趋势,以AJ15或AJ20最高。扬花前营养器官同化物运转量、运转率及对籽粒贡献率均随灌水时间的推移而呈先增加后减小的变化趋势,以拔节后5~15d灌水处理的较高。扬花后输入籽粒的生物产量,以AJ10和AJ15较高,AJ0最低。各处理小麦扬花后同化物运转量对籽粒的贡献率均高于60%,是籽粒产量的主要构成部分。小麦籽粒产量范围为6620.4~8650.5kg/hm2,以拔节后5~15d灌水处理较高。籽粒产量水分利用效率为1.32~2.54kg/m3,除2017年外,以AJ0处理为最优。产量与灌前土壤含水率、土壤供水量及蒸散量正相关。在本研究生产条件下,小麦拔节后10~15d灌水,既能够充分利用土壤蓄水,也有利于提高产量和水分利用效率。

不同时间春灌一水对冬小麦生长发育及产量的影响

为探讨黑龙港流域冬小麦适宜的春灌模式,实现节水增产目标。采用田间试验,在春灌一水条件下,以春季不灌水为对照(CK),设置3月25日、4月5日、4月15日和4月25日4个灌水时间处理,研究了不同时间春灌一水对冬小麦衡4399生长发育及产量的影响。结果表明:随着灌水时间的推迟,各处理小麦的叶面积指数和叶绿素含量(SPAD值)均呈明显降低趋势;除4月5日灌水处理后期株高和干物质积累量最高外,其他各处理的株高和干物质积累量均随灌水时间的推迟而显著降低。春灌一水条件下小麦产量显著>CK,不同灌水时间处理的小麦产量表现为4月5日>3月25日>4月15日>4月25日,其中,4月5日灌水处理的穗长最长,结实小穗数和穗粒数最多,不孕小穗数最少,千粒重较大,产量达7840.36 kg/hm2且显著高于其他处理。在春灌一水条件下,适当推迟灌拔节水有利于小麦产量的提高,其中4月5日灌水效果最好。