不同灌溉技术下玉米的节水性试验研究

第４２卷第１期　甘肃水利水电技术　Ｖｏ１．４２，Ｎｏ．Ｉ　２０Ｏ６年Ｏ３月　Ｇａｎｓｕ　Ｓｈｕｉｌｉ　Ｓｈｕｉｄｉａｎ　Ｊｉｓｈｕ　Ｍａｒ．。２００６　・设计与研究・　不同灌溉技术下玉米的节水性试验研究　李晓玲，成自勇，刘普海　（甘肃农业大学工学院，甘肃兰州７３ｏｏ７０）　摘要：在降雨、灌溉水量和前期土壤特性一定的情况下，对玉米在喷灌、滴灌、渗灌３种灌溉方式下的土壤水分的变化　特性和玉米生育特性进行了试验研究，分析了玉米的生长特性和各种灌溉技术下玉米地土壤水分的变化规律。试验　结果表明，渗灌的节水效果最好，产量比滴灌增加１．３％，比喷灌增加６．３％。　关键词：玉米；节水灌溉技术；土壤水分　中囤分娄号：ｓ２７５　文献标识码：Ａ　１试验设计与方法　寰１　玉米叶面积和干物重观潮绪果　１．Ｉ试验区概况及试验材料　试验于２００１年在甘肃省会宁县良种场试验地进行。试验　区位于黄土高原，海拔１５４９　ｍ，年平均气温８５℃。年平均降　雨量３１２．８舢，无霜期１７３　ｄ，全年总日照时数２　２２６．６　ｈ。该　区土壤为红土性的盐化灰钙土，土壤有机质为０．６０４％一－　０．８１７％，碱解氨为２５．９—６４。４　ｍｇ／ｋｇ，速效磷为３．６　．２　ｍｇ／ｋｇ。　供试玉米品种为沈单１０号，播种量为３７　５００穴／１１　，播种　测结果值（表２），渗灌比滴灌大，滴灌比喷灌大。　日期为４月１６日，５月１日出苗。小区管理与大田相同。　１．２试验设计　表２玉米成熟期生物量观测结果　在降雨、灌溉水量和前期土壤特性一定的情况下，设置　观涓株高茎粗秘位高果穗长穗行数行粒散果稿重穗粒重百粒重　项目／ｅｍ／ｅｍ　／ｅｍ　／ｅｍ　／行　／＇ｔ－　／ｇ　／ｇ　／ｇ　了滴灌、渗灌和喷灌３种灌溉方式。滴灌、渗灌的小区选取采　喷灌ｌ７０　了．０　９５．０　ｌ４Ｏ－０　ｌ３　２２　１ｌ９．Ｏ　９７－０　３３－０　用随机取样，小区面积为３　ｍｘｌＯ　ｍ；喷灌由手面积较大，为　滴灌　１７３　７．０　９７．５　１４１．５　１３　２３　ｌ１５．５　９１－５　３２．５　了避免喷水不均匀，喷灌小区取在喷灌试验区的中部，小区　靖灌　１７４　７．５　１０５．０　１４７．Ｓ　１４　２３　１２７，５　１０４．０　３５．５　面积为６　ｍ￣１０　ｍ，每处理重复３次。　１，３测定项目　２．２对土壤水分的影响　用烘干法分别测定出苗期、拔节期、大喇叭日期、抽雄期、　土壤水分测定选取在各个生育时期，既出苗期（５月　灌浆期和成熟期的土壤含水率，每个小区３个取样点，取样深　１日）、拔节期（６月１日）、大喇叭口期（６月１４日）、抽雄期　度为０￣１０　ｅｍ，１０－２０　ｃｍ，２０－３０　ｃｍ，３０－５０　ｃｍ，５０￣７０　ｅｍ和　（７月５日）、吐丝期（７月２３日）和成熟期（９月１２　Ｅ１）。３种　７０一１００　ｃｍ。同时记载生育时期，拔节期、大喇叭口期测定叶　处理灌溉水量和日期相同，灌溉日期为关键需水期，即拨节　面积和干物重，抽雄期和吐丝期测定根系密度。成熟期考种　期、大喇叭口期、抽雄期和吐丝期。　测定株高、茎粗、穗位高、果穗长、穗行数、行粒数、果穗重、穗　玉米各生育期土壤蓄水量变化过程（图１）表明，３种节　粒重、百粒重、产量等。　水灌溉条件下，从苗期到成熟期的整个过程中，随着天气变　２结果与分析　化和作物的生长。土壤蓄水量逐渐降低，特别是拔节期（６月　２．１对玉米生物量的影响　１日）到抽雄期（７月５日）这段时间土壤蓄水量降低很快，说　对玉米生物量的影响如表ｌ所列。　明这一时期作物需水量和土壤蒸发量较大。从整个时期土壤　从表ｌ可以看出，拔节期和大喇叭口期玉米的叶面积和　蓄水量的变化看，渗灌比滴灌和喷灌都高，说明渗灌的节水　干物重在３种灌溉方式下变化不明显，但成熟期的生物量观　效果比其他灌溉方式要好，依次为洛灌、滴灌和喷灌。　收稿日期：２０ｏ５一ｌｌ一０７　基金项目：甘肃省自然科学基金（Ｚ￥９９１一Ａ２１…０３１　Ｎ）　作者简介：李晓玲（１９７２一），女，甘肃人，讲师，学士。主要从事农田水利、节水灌溉的教学与科研工作。　－３９・　维普资讯 http://www.cqvip.com

２００６年第１期　甘肃水利水电技术　第４２卷　土壤水分平均值／％　ｌ　＼　＊　糨　蒜　吕　越　聒　黉；　圈１　玉米各生育期土壤蓄水量变化过程　将各个生育期同一土层深度的土壤含水量取平均值，得　到不同处理土壤水分平均值比较（图２）。图２表明，各土层的　土壤水分平均值同样是渗灌太子滴灌，滴灌大于喷灌。这与　喷灌＋渗灌十滴灌　土壤蓄水量的试验结果一致。分析原因，可能是渗灌处理的　图２不同处理土壤水分平均值比较　土面物理蒸发与深层渗漏很少，并且不产生地面径流之故【ｌ】。　２＿３水分对根系生长的影响　是２００１年７月２３日，同样在水平方向取４个剖面，土层深　由于ＪＬ种灌溉方式下玉米根系分布的差别不是很大，因　度为４０　ｃｍ，共取土体１６个。将每次取出的土体进行编号，　此。根系试验在喷灌试验小区进行，取样时间第１次为２ｏｏ１　放人土筛中用水慢慢冲洗干净，挑去杂质。并放置于烘箱中　年７月５日，在水平方向分别为１０　ｃｍ、２０　ｃｍ、３０　ｃｍ和４０　ｃｍ　烘干，用分析天平称重记载（表３）。　处取４个剖面，土层深度为４０　ｃｍ，共取土体１２个：第２次　表３的试验结果表明。玉米根系分布的一般规律：水平　表３根系密度试验结果ｘｌＯ　ｃ　注：Ｐ为根嚣占总根重的百分数。　向最大根系密度大致在距玉米茎杆中心１０　ｃｍ左右，该范　收并通过植冠耗散的水分越大，离玉米越远，根系密度越小，　围内的有效吸水根在抽雄期（７月５日根量实测资料）。约占　吸水作用就越小。　全部有效吸水根的８３．５％以上，吐丝期（７月２３日根量实测　同时可以看出，抽雄后距玉米茎杆中心１０￣４０　ｃｍ范围　资料）约占全部有效吸水根的４８．０％左右。垂直方向和水平　内的有效吸水极由１６．０％增加到５１．０％；２０￣４０　ｅｍ土层内的　方向根密度分布趋势呈对数递减，０—２０　ｃｍ土层内的有效吸　有效吸水根由２２．０％增加到３３．０％，有利于玉米对深层土壤　水根在抽雄期约占全部有效吸水根的８０．０％．吐丝期约占　水的利用，为玉米的高产打下基础。　６６．７％左右。　２－４对产量及水分生产率的影响　因为根系吸水率的大小和根系密度有关。根系重量密度　从表４可以看出，洛灌的产量比滴灌增加１０５．０　ｋ　ｎｆ，　大。吸水作用强，所以离玉米超近，根系密度越大。由根系吸　增加１．３％，比喷灌增加４７５．５　ｋｇ／ｈ　，增加（下转第４４页）　・４０・　维普资讯 http://www.cqvip.com

２００６年第ｌ期　甘肃水利水电技术　第４２卷　２．３．２对水库相邻地区的影响　于工程环境影响评价工作质量的提高，有利于处理好建设项　对水库相邻地区的影响。主要是对库周地区的生态环境　目与环境保护之间的矛盾。　的影响，即对生物地理群落的影响。水库淹没使林地减少，人　（２）要努力做到水电开发建设与环境保护协调发展。在　为生产活动的增加，使林地等植被遭到破坏，人工生态恢复　水资源开发利用的同时，注意针对由于开发项目造成的环境　又需要一定的时间，使植物资源量减少　由此，破坏了部分野　问题，采取强有力的环保对策和措施，使工程对环境的影响　生动、植物的生活环境，使野生动物和植物种类减少，数量下　减到最小。使受到破坏的环境尽快得到恢复。并注意在水电　降，森林植物群落减少，使生物多样性受到影响。　工程建设时，应尽量兼顾当地环境问题的解决。　２．３．３对下游及引水断流区的影响　（３）河流流域是一个完整的生态系统，流域水电梯级开　（１）水电站调峰运行对下游的影响。有些水电站运行期　发对环境的影响，不同于单一电站对环境的影响，在空间尺　中有调峰运行时段，有的水电站在电网中就是调峰电站。调峰　度上、时间尺度上、影响内容上、评价方法和目标上，都有差　运行是根据电网中用电的需求情况进行调节，因此，发电向下　别。应在单个水电站环境影响研究和评价的基础上，进一步　游泄水量随需要而变化，对下游地区的航运和用水有影响。　开展水电梯级开发对流域累积环境影响的研究，主要包括：　（２）对引水式电站断流段的影响。引水式电站是利用天　累积环境影响的基本概念和理论；累积影响形成的主要途　然河道落差，由引水系统集中发电水头的电站；还有些电站　径；累积影响的评价方法和模式的构建；评价的指标体系等。　既用挡水建筑物、又用引水系统共同集中发电水头。成为混　（４）目前。应尽早开展流域开发的环境影响评价工作。　合式水电站。引水式电站会造成挡水建筑物至发电厂房段的　在流域水资源综合开发规划阶段．就要进行环境影响评价，　河道断流，或是永久性断流，或是间断性断流，跨流域引水发　以期在流域开发决策前，对流域资源的合理利用、自然环境、　电，可造成较长河段的断流或流量减少。河道断流造成的影　生态系统的结构和功能、流域环境的承载能力、区域污染源　响很大，主要是对森林植物、动物的栖息环境、断流段的小气　和污染物排放总量控制、污染防止措施等方面进行评估和论　候等生态环境的影响，这种影响往往是破坏性的和不可逆转　证，按区域经济可持续发展的要求。调整流域开发方案。　的。必须采取必要的可行措施，来保护断流段的生态环境，例　参考文献：　如，从挡水建筑物下泄一定的水量，保证该段的生态环境用　［１］方子云．水利建设的环境效应分析与量化［Ｍ］．北京：中国环境科　水．将这部分水称为生态需水量．或称最小生态用水量。　学出版社。１９９３．　３结语　【２］　中国水力发电年鉴编辑委员会．中国水力发电年鉴（第五卷．　（１）水电开发项目．特别是梯级开发，是河流流域水资　１９９５—１９９７）［Ｍ］．北京：中国电力出版社．１９９８．　源利用的宏伟工程。它既可以改造自然，造福人类，又可以对　［３］国家环境保护总局自然生态保护司．非污染生态影响评价技术　环境造成一定程度的破坏　水电开发对环境影响的研究，就　导则培训教材（Ｍ］．北京：中国环境科学出版社．１９９９．　是要将问题提出．要明确工程建设与环境之间的关系，有助　［４］许士国．环境水利学（Ｍ】．北京：中央广播电视大学出版杜，２００５．　岛　￥年　尚　（上接第４Ｏ页）６．３％。分析原因，可能是在渗灌条件下土壤通　好，依次为渗灌、滴灌和喷灌。　气性能良好．水、肥可以同时供给作物毛根吸收，加之渗灌条　（４）在降雨、灌溉水量和前期土壤特性一定的情况下，　件下因土壤表面与植物叶面湿度减至最少，病虫、菌类等的发　渗灌的产量比滴灌增加１．３％。水分生产率由２．６４　ｋｇ／ＩＩｆ提高　生也减少．所以增产明显［Ｉ，２１。水分生产率：渗灌为２．６８　ｋｇ／ＩＩｆ、　到２．６８　ｋｇ／ＩＩｆ；比喷灌增加６－３％，水分生产率由２．５２　ｋｇ／　滴灌为２．６４　ｋｇ／ＩＩｆ、喷灌为２．５２　ｋｇ／　。　提高到２．６８　ｋｇ／ＩＩｆ。　参考文献：　表４不同灌溉处理的产量殛水分生产率　［１］巴特尔・巴克，郑大玮，宋幕彝，等，渗灌节水技术及其经济效益　浅析［Ｊ］．节水灌溉．２００５。（２）：８－１０．　［２］许一飞．现代地下灌溉机械设备（第兰讲）［Ｊ］．节水灌溉。２００４，　（３）：５１－５４．　［３］杨具瑞，方铎。成自勇，等．不同节水灌溉技术的节水性机理　３结语　试验研究［Ｊ］．中国农村水利水电，２００３，（６）：６６－６８．　（１）玉米成熟期的生物量，渗灌比滴灌大，滴灌比喷灌大。　［４】张忠擘．于责璃．不同．Ｉ董水处理对冬小麦生长及水分利用效率　的影响［Ｊ］．灌溉排水学报．２００３，（４）：１４．　（２）水平方向最大根系密度大致在距玉米茎杆巾心１Ｏ　［５］康绍忠．刘晓明．冬小麦根系吸水模式的研究［Ｊ】．西北农业大学　ｃｍ左右，竖直方向玉米根系总量的８０％都分布在Ｏ一２Ｏ　ｃｍ　学报，１９９２，（２）：５－１２．　土层中，抽雄后深层土体巾有效吸水根增加较快．有利于玉　［６］陈新明．张学．关中经济ＪＲ＂／Ｊ＇，麦玉米节水增产高效试验研究　米产量的提高。　［Ｊ］．节水灌溉，２００３．（３）：８－１０．　（３）玉米整个时期土壤蓄水量、土壤水分平均值。洛灌　［７］杨丽娟，张玉龙，须晖．等．灌溉方法对保护地土壤耗水量与番　比滴灌和喷灌都高，说明渗灌的节水性比其他灌溉技术要　茄水分利用效率的影响［Ｊ］．灌溉排水学报，２００４。（６）：４９—５１．　・４４・