微噴帶灌溉對土壤水分布與小麥耗水特性和產(chǎn)量的影響

微噴帶灌溉對土壤水分布與小麥耗水特性和產(chǎn)量的影響于2011~2012年冬小麥生長季，在田間條件下，研究了不同帶寬和孔徑配置的微噴帶灌溉對土壤水分布與冬小麥耗水特性及產(chǎn)量的影響。設(shè)置T0為全生育期不灌水，T1~T6為不同配置微噴帶灌溉處理，T7為傳統(tǒng)畦灌處理。T1~T6處理的各微噴帶帶長均為60m，噴射角為80°，噴孔采用每組6孔單列斜布置，其中左右兩個最外側(cè)的噴孔（外噴孔）孔徑均為1.2mm，中間的四個噴孔（內(nèi)噴孔）孔徑依設(shè)計而不同，但同一種微噴帶的4個內(nèi)噴孔孔徑大小相同。T1和T2的微噴帶帶寬均為60mm，內(nèi)噴孔孔徑分別為0.8mm和1.0mm；T3和T4的微噴帶帶寬均為80mm，內(nèi)噴孔孔徑分別為0.8mm和1.0mm；T5和T6的微噴帶帶寬均為100mm，內(nèi)噴孔孔徑分別為0.8mm和1.0mm。每條微噴帶沿小麥種植行向鋪設(shè)在行間，灌溉左右各4行小麥，實際灌溉寬度1.6m。各灌水處理全生育期灌溉2次，分別在小麥拔節(jié)期和開花期。各微噴灌（T1~T6）處理均采用測墑補灌的方法確定灌水量；傳統(tǒng)畦灌（T7）處理的改口成數(shù)為90%，灌水量根據(jù)實際計量（130.6mm）。1、不同處理對土壤水分布和耗水特性的影響拔節(jié)期采用微噴帶補灌后，各處理畦田前段（0~16m）各行間0~200cm土層土壤含水量無顯著差異；畦田中后段（29~60m），T1和T2處理各行間0~60cm土層土壤含水量呈隨行間與微噴帶之間距離增加而降低的趨勢；畦田后段（44~60m），T3和T5處理各行間0~60cm土層土壤含水量呈隨行間與微噴帶之間距離增加而降低的趨勢；T4處理灌溉水在土壤中的水平分布均勻系數(shù)顯著高于其余灌水處理；T6和T7處理灌溉水在土壤中的分布規(guī)律與T4處理一致，但T7處理存在一定程度上的分布不均。開花期采用微噴帶補灌后，各處理土壤水分布規(guī)律與拔節(jié)期基本一致，但T1、T2、T3和T5處理畦田后段各行間0~100cm土層土壤含水量呈隨行間與微噴帶之間距離增加而降低的趨勢，且與拔節(jié)期的相比，差異幅度增大。畦灌處理（T7）拔節(jié)期澆水后灌溉水分布均勻系數(shù)顯著高于各微噴灌處理，但開花期澆水后則顯著低于T4和T6處理，灌溉水沿畦長方向分布不均。在拔節(jié)期至開花期，T4處理小麥對0~40cm土層貯水的消耗量低于其余處理，對80~200cm土層貯水的消耗量與T6處理無顯著差異，但低于T0、T1、T2、T3和T5處理；在開花期至成熟期，T4處理對80~200cm土層貯水的消耗量仍低于其余處理，但對0~80cm土層貯水的消耗量顯著增加，其開花期補灌水量、全生育期總灌水量和總耗水量顯著低于其余微噴帶灌溉處理。傳統(tǒng)畦灌處理（T7）灌水量顯著高于各微噴帶灌溉處理，拔節(jié)期至開花期和開花期至成熟期的耗水量、耗水強度和耗水模系數(shù)均顯著高于T4處理，小麥開花后對0~40cm土層土壤貯水消耗量已顯著高于T4處理。2、不同處理對土壤硝態(tài)氮和氮素積累與轉(zhuǎn)運的影響開花期各處理0~80cm土層土壤硝態(tài)氮含量顯著高于拔節(jié)期的；T0、T2處理80cm以下各土層土壤硝態(tài)氮含量顯著低于拔節(jié)期的，T1、T3、T4、T5和T6處理80cm~100cm土層土壤硝態(tài)氮含量與拔節(jié)期的無顯著差異，100cm以下各土層土壤硝態(tài)氮含量均低于拔節(jié)期的，表明在拔節(jié)期測墑補灌并沒有導(dǎo)致土壤硝態(tài)氮向80cm以下土層淋溶。拔節(jié)期和開花期采用內(nèi)噴孔和外噴孔孔徑分別為1.0和1.2mm，帶寬為80mm或100mm的微噴帶灌溉（T4和T6處理），促進了小麥在拔節(jié)至開花期間對0~40cm土層土壤硝態(tài)氮的吸收，顯著增加了小麥開花后對0~80cm土層土壤硝態(tài)氮的吸收利用。傳統(tǒng)畦灌導(dǎo)致土壤硝態(tài)氮在拔節(jié)至開花期間向下淋溶，在60~160cm土層積累。采用適宜帶寬和孔徑配置的微噴帶灌溉（T4處理）顯著提高了小麥開花期植株氮素積累量，促進小麥開花后氮素的同化和積累，增加營養(yǎng)器官開花前貯藏氮素向籽粒中的轉(zhuǎn)移量，提高氮素在籽粒中的分配比例，但營養(yǎng)器官轉(zhuǎn)移氮素對籽粒的貢獻率卻降低。傳統(tǒng)畦灌對開花后氮素的同化積累及營養(yǎng)器官貯存氮素向籽粒中的再分配均不利。3、不同處理對小麥光合特性和干物質(zhì)積累與分配的影響全生育期不灌水或灌水不均顯著降低灌漿后期小麥旗葉最大光化學(xué)效率。拔節(jié)期和開花期采用內(nèi)噴孔和外噴孔孔徑分別為1.0和1.2mm，帶寬為80mm微噴帶灌溉，有利于小麥在開花后保持較高的旗葉水勢，維持葉片正常的蒸騰和光合功能，在灌漿中后期維持旗葉較高的實際光化學(xué)效率，提高群體光合速率，促進光合同化，顯著提高籽粒灌漿速率，增加粒重，這是其獲得高產(chǎn)的生理基礎(chǔ)。拔節(jié)期和開花期采用內(nèi)噴孔和外噴孔孔徑分別為1.0和1.2mm，帶寬為80mm的微噴帶灌溉促進了開花期干物質(zhì)在各器官中的分配和積累，顯著提高了小麥開花后的干物質(zhì)同化能力，增加了成熟期干物質(zhì)在籽粒、莖稈+葉鞘和穎殼+穗軸中的分配積累量。傳統(tǒng)畦灌雖然增加了開花后干物質(zhì)同化量，但抑制了營養(yǎng)器官貯藏干物質(zhì)向籽粒的轉(zhuǎn)移。4、不同處理對小麥產(chǎn)量和水分利用效率的影響T0處理的穗數(shù)、千粒重、籽粒產(chǎn)量，及降水和土壤水利用效率最低，T4處理的產(chǎn)量水分利用效率、灌溉水利用效率和灌溉效益最高。說明采用適宜帶寬和孔徑配置的微噴帶灌溉，通過提高麥田土壤水分布的均勻程度，顯著提高了籽粒產(chǎn)量和水分