應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)

1、說明：論文的格式，字號等項(xiàng)目參照如下范例撰寫，本刊審稿為盲審制，投稿 正文請不要出現(xiàn)作者信息和基金項(xiàng)目等內(nèi)容， 但修改稿需補(bǔ)充完整 （紅色部分） 調(diào)虧灌溉對冬小麥耗水特性和水分利用效率的影響作者姓名（ 作者地址 ） 摘要以高產(chǎn)中筋冬小麥品種濟(jì)麥 22 為材料，在山東兗州小孟鎮(zhèn)史王村 進(jìn)行田間試驗(yàn)，研究了調(diào)虧灌溉對冬小麥耗水特性和水分利用效率的 影響.結(jié)果表明：在全生育期降水228 mm條件下，W （土壤相對含水量：播種期80%拔節(jié)期70%開花期70%和W （土壤相對含水量：播 種期90%-拔節(jié)期85%開花期85%處理總耗水量高于 W （土壤相對含 水量：播種期80%拔節(jié)期65%卅花期65%、W

2、 （土壤相對含水量：播 種期 80%-拔節(jié)期 80%-開花期 80%）和 W（3 土壤相對含水量： 播種期 90%- 拔節(jié)期80%開花期80%處理，W和W處理間無顯著差異； W處理增 加了 0200cm土層土壤貯水消耗量，降低了小麥拔節(jié)至開花期的耗水 模系數(shù)，提高了開花至成熟期的耗水模系數(shù)；W處理在開花至成熟期、拔節(jié)至開花期的耗水量和耗水模系數(shù)均較大.調(diào)虧灌溉條件下，W處理水分利用效率較高，但產(chǎn)量最低；隨灌溉量增加，其他處理水分利用 效率為先增加后降低的趨勢.耗水量最高的W和W處理產(chǎn)量也最高， W處理灌溉水利用效率和灌溉效益均高于W處理，為本試驗(yàn)條件下高產(chǎn)節(jié)水的最佳處理 .關(guān)鍵詞 冬小麥調(diào)虧灌

3、溉耗水特性水分利用效率Effectsofregulateddeficitirrigationonwaterconsumptioncharacteristicsandwateruseefficiencyofwinterwheat. 作者姓名英文 ( 作者地址英 文)Abstract ： Fieldexperimentwasconductedtoexaminetheeffectsofregulateddef icitirrigationonwaterconsumptionandwateruseefficiency( WUE)inwheatplants( cv. Jimai22)atShiwangV

4、illage,Yanzhou,Shandong,C hina.Under228 mmannualprecipitationprecondition,thewaterconsumptionamounto ftreatmentW 1(withsoilrelativewatercontent(SRWC)of80%,70%and7 0%atsowing,jointing,andanthesisstages,respectively)andW4(withSRWCof90%,85%and85%atsowing,jointing,andanthesisstages,resp ectively)weresig

5、nificantlyhigherthanthoseofW0(withSRWCof80%,65%and65%atsowing,jointing,andanthesisstages,respectively),W 2(withSRWCatsowing,jointing,andanthesisstagesof80%,80%,and80 % ， respectively),andW 3(withSRWCof90%，80%and80%atsowing,jointing,andanthesisstages,respectively).C omparedwithW4,thetreatmentW 1incre

6、asedtheratioofsoilwaterconsu mptionamounttowaterconsumptionamount,usedmorewaterin0-200 cmsoillayers,anditdecreasedwaterconsumptionpercentagefromjoi ntingtoanthesisstages,whereasincreasedthatfromanthesistomatu ritystages.ThewaterconsumptionpercentagesofW4atbothstagesfromjointingtoanthesisandanthesist

7、omaturitywerehigher.Underregulateddeficitirrigationcondition,althoughtheWUEoftreatmentW0washigher,itsgrainyieldwaslowest.TheWUEofothertreatmentsfirst lyincreased,thereafterdecreasedwithincreasingirrigationamoun t.TreatmentsW 1andW4withthehighestwaterconsumptionamounthadthe highestgrainyield.Furtherm

8、ore,theirrigationwateruseefficienc yandirrigationbenefitoftreatmentW1weresignificantlyhigherthanthoseofW 4.Thus,basedontheexperimentalresults,itwassuggested thattheirrigationregimeoftreatmentW1wouldbetheoptimaloneintermsofsustainableuseofwaterresource.Keywords: winterwheat;regulateddeficitirrigation

9、;waterconsump tioncharacteristics;wateruseefficiency.本文由資助 Thisworkwassupportedby.-Received,-Accepted.* 通訊作者 Correspondingauthor.E-mail: 水資源缺乏已成為全球性急需解決的問題 . 黃淮海平原水資源總量僅 占全國水資源的 6.65 ，而灌溉面積卻占全國灌溉面積的 40，耕地單位 面積水資源量約為全國平均值的 25%，供需矛盾突出 1. 該區(qū)大部分地區(qū)常 年降雨量為500700mm且主要集中在夏季，冬小麥生長期間降水量少， 不能滿足生長發(fā)育需求 . 如何合理利用有

10、限的水資源， 減少灌溉用水， 提高 水分利用效率，是冬小麥生產(chǎn)迫切需要解決的問題 .調(diào)虧灌溉是調(diào)控土壤 -植物- 大氣之間的關(guān)系，降低水分消耗、提高水 分利用效率的有效途徑 . 近年來，關(guān)于大田作物調(diào)虧灌溉的研究國內(nèi)外進(jìn)展 較快，并主要集中在棉花、玉米和小麥上 2-3 .研究表明，適時(shí)適度的水分調(diào)虧可顯著抑制冬小麥的蒸騰速率，而光合速率下降不明顯，復(fù)水后光合速率具有補(bǔ)償效應(yīng)，有利于光合產(chǎn)物向籽粒轉(zhuǎn)運(yùn)，抑制營養(yǎng)生長，促進(jìn)生 殖生長，提高小麥籽粒產(chǎn)量、 收獲指數(shù)及水分利用效率 4. 在西北干旱地區(qū)， 冬小麥水分虧缺程度可達(dá)到田間持水量的45%50%，對作物產(chǎn)量沒有不利影響，但可明顯提高作物水分利用

11、效率 5-6 . 孟兆江等 7研究表明， 在冬小麥 三葉至返青期進(jìn)行40%60%田間持水率處理，調(diào)虧處理平均比對照增產(chǎn)0.88%8.25%，節(jié)水 12.80%18.55%,水分利用效率提高 15.96%32.98%；也 有研究指出，在冬小麥不同時(shí)期進(jìn)行不同的調(diào)虧灌溉處理有利于冬小麥利 用有限的土壤水分資源 8 ，在拔節(jié)和開花期虧缺灌溉可促進(jìn)小麥根系生長， 提高土壤水分利用效率 9 ，隨著灌溉量和降雨量的增加，冬小麥利用土壤 底墑水的能力下降 10. 但有關(guān)冬小麥調(diào)虧灌溉技術(shù)尚不完善， 還有待深入研 究. 本文在田間試驗(yàn)條件下， 以土壤目標(biāo)相對含水量為基礎(chǔ)， 通過準(zhǔn)確定量， 研究調(diào)虧灌溉對冬小麥

12、耗水特性和水分利用效率的影響，為制定冬小麥高 產(chǎn)節(jié)水栽培技術(shù)提供理論依據(jù) .1 材料與方法1.1 試驗(yàn)材料與試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)于 20072008 年在山東省兗州市小孟鎮(zhèn)史王村( 35.41 N，116.41 E)大田進(jìn)行，供試材料為高產(chǎn)中筋冬小麥品種濟(jì)麥22.試驗(yàn)田020 cm 土層土壤養(yǎng)分含量為：有機(jī)質(zhì) 15.0 g?kg-1 、全氮 1.0 g?kg -1、堿 解氮 6 2 . 6mg?kg-1 、速效磷 25 . 0mg?kg-1 、速效鉀 1 39. 8mg?kg-1 . 小麥生育期 間降水量為：播種至拔節(jié)期 51.4 mm拔節(jié)至開花期88.4 mm開花至成熟 期 88.2 mm播種前 0

13、20cm 20 40cm 40 60cm 60 80cm、80 100cms 100120cm和120140cm土層土壤田間持水量分別為 24.70%、25.27%、24.73%、25.01%、24.63%、23.51%和 23.18%, 土壤容重分別為 1.55、1.50、1.51、1.52、1.53、1.58 和 1.56 g?cm3，相對含水量分別為 62.42%、54.60%75.44%、89.36%、77.49%、77.00%和 82.73%.試驗(yàn)設(shè)置的灌水組合為底墑水 +拔節(jié)水+開花水，底墑水設(shè)2個(gè)水平，拔節(jié)水設(shè)4個(gè)水平，開花水設(shè)4個(gè)水平，共5個(gè)處理，分別用 W、W、W、W和W表示

14、（表1）.表1水分處理方案(0140cm 土層相對含水量平均值)Table1Watertreatments(averagesoilrelativewatercontentat0 140 cmsoillayer)處理Treatment灌水時(shí)期 Irrigationstage播種期Sowing拔節(jié)期Jointing開花期AnthesisW80%65%65%W80%70%70%W80%80%80%W90%80%80%W90%85%85%灌水量由灌水定額計(jì)算公式確定11，計(jì)算公式為:m=10 pbH （ i- j）式中：m為灌水量（mr） H為該時(shí)段土壤計(jì)劃濕潤層的深度（cm）,本試驗(yàn) 計(jì)劃濕潤層深度

15、為140 cm; pb為計(jì)劃濕潤層內(nèi)土壤容重（g?cm3）; i為 目標(biāo)含水量（田間持水量乘以目標(biāo)相對含水量）；j為自然含水量，即灌溉 前土壤含水量.灌水量用水表計(jì)量.小區(qū)面積4 mx 4 m,小區(qū)間設(shè)置1.0 m隔離區(qū)，隨機(jī)區(qū)組排列，3次 重復(fù).冬小麥播種前，前茬玉米的秸稈全部粉碎翻壓還田.基肥用量為N105kg?hm2, P2Q112.5 kg?hm2, &O112.5 kg hm2;拔節(jié)期追施 N135 kg?hm2. 所施肥料為尿素（含 N46.4%）、磷酸二銨（含P2O546% N18%、硫酸鉀（含 &O52% .2007年10月8日播種，4葉期定苗，基本苗為180株？m2，其他 管

16、理措施同豐產(chǎn)田，2008年6月11日收獲.1.2水分測定與計(jì)算方法1.2.1 土壤含水量的測定用土鉆取 0200 cm 土層土樣，分層取土， 20 cm 為一層，置于鋁盒中，采用烘干法測定土壤含水量，其公式為：土壤含水 量=(土壤鮮質(zhì)量-土壤干質(zhì)量)/ 土壤干質(zhì)量x 100%.1.2.2 農(nóng)田耗水量的計(jì)算采用測定土壤含水量計(jì)算作物耗水量的方法 12 ， 耗水量的計(jì)算公式為：nET12=10 y i HI ( 9 ii 9 i2) +M+R+Ki1式中： ET1 2為階段耗水量( mm；i 為土層編號； n 為總土層數(shù)； yi 為 第 i 層土壤干容重( g?cm-3 )； Hi 為第 i 層土

17、壤厚度( cm)；9i1 和 9i2 分別 為第 i 層土壤時(shí)段初和時(shí)段末的含水率，以占干土質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)計(jì)；M 為時(shí)段內(nèi)的灌水量(mm； Po為有效降水量(mm； K為時(shí)段內(nèi)的地下水補(bǔ)給量(mm，當(dāng)?shù)叵滤裆畲笥?2.5 m時(shí)，K值可以忽略不計(jì)，本試驗(yàn)的地下水 埋深在 5 m 以下，故地下水補(bǔ)給量可視為 0.日耗水量 =各生育階段麥田耗水量 / 生育階段天數(shù) 耗水模系數(shù) =各生育階段麥田耗水量 / 麥田總耗水量1.2.3 水分利用效率和灌溉效益的計(jì)算水分利用效率的計(jì)算公式 13-14 為： WUE=Y/ET灌溉水利用效率的計(jì)算公式14為：IWUE=Y/I,灌溉效益的計(jì)算 公式15為：IB= A

18、Y/I，式中： WUE IWUE和IB分別為水分利用效率(kg?hm2?mm)、灌溉水利用效率(kg?hni2?mr-n)和灌溉效益(kg?hm2?mm)； 丫為籽粒產(chǎn)量(kg?hm2)； A丫為灌溉后增加的產(chǎn)量(kg?hm2) ； EH為小麥 生育期間實(shí)際耗水量(mm，為各階段耗水量之和；I為實(shí)際灌水量(mm.1.2.4 棵間蒸發(fā)的測定采用自制的小型蒸發(fā)器 16 測定冬小麥棵間蒸發(fā)量，將其置于冬小麥行間土壤.該蒸發(fā)器用PVC管做成，內(nèi)徑為7.5 cm,壁厚5 mm每次取土?xí)r，將其垂直壓入土壤內(nèi)，然后用自封袋封底，稱量.每天17: 00用精度為0.001 g的電子天平稱量后立即放回行間，2d內(nèi)

19、質(zhì)量的差值為其蒸發(fā)量，測定時(shí)段內(nèi)每天蒸發(fā)量的逐日累加值為累積蒸發(fā)量 . 為保證操作 時(shí)不破壞附近土體結(jié)構(gòu)，用內(nèi)徑為10 cm的PVC管做成外套，固定于土壤中，使其表面與附近土壤持平.蒸發(fā)器中原狀土每23d更換1次，降雨或 灌溉后立即更換原狀土體 .1.3 數(shù)據(jù)處理采用 MicrosoftExcel2003 軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和繪圖，采用 DPS7.5 和SPSS11.5統(tǒng)計(jì)分析軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)(LSD法，a =0.05 ).2 結(jié)果與分析2.1調(diào)虧灌溉后0140 cm 土層土壤相對含水量由表2可以看出，底墑水調(diào)控所得相對含水量和目標(biāo)相對含水量的相 對誤差（以下簡稱“調(diào)控誤差”）分別

20、為0.7%（W0、W、W、0.5%（W3和W）， 拔節(jié)水 W、W、W、W和W處理的調(diào)控誤差分別為 6.0%、4.4%、1.5%、3.9% 和2.8%，開花水4個(gè)處理的調(diào)控誤差分別為0.2%、1.1%、7.7%、6.0%和2.2% ;各處理平均調(diào)控誤差為 2.8%，表明按照灌水定額計(jì)算公式所得水量 進(jìn)行調(diào)虧灌溉，能夠達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)相對含水量表2不同處理的灌水量和土壤相對含水量(0140cm土層平均值)Table2lrrigationamountandsoilrelativewatercontent(averagevalueof0-140 cm)underdifferenttreatments處理

21、底墑水 Pre-sowingwater拔節(jié)水 WateratjointinTreatment目標(biāo)相對含水量相對含水量相對灌水量目標(biāo)相對含水量相對含水量TargetrelativewatercontentRelativewatercontent誤差I(lǐng)rrigationamountTargetrelativewatercontentRelativewatercont(%(%)Relativeerror(mm(%(%(%)W8079.430.706561.07W8079.430.707066.90W8079.430.708081.16W9090.430.580.908076.86W9090.430.

22、580.908582.632.2調(diào)虧灌溉對麥田耗水量的影響由表3可以看出，W處理的總耗水量顯著低于各灌水處理，耗水來源 于降水和土壤貯水.不同處理灌水量及其占總耗水量的比例為V4V3V2W,各處理間差異顯著；土壤貯水消耗量及其占總耗水量的比例為WWWW,各處理間差異顯著；總耗水量為 W、WWW, W與W處理間的總耗水量無 顯著差異，但兩者顯著高于 W和W處理.以上結(jié)果表明，提高底墑水、拔 節(jié)水和開花水的土壤相對含水量顯著促進(jìn)了冬小麥對灌溉水的利用，降低 了其對土壤貯水的利用；其中土壤貯水消耗量和灌水量占總耗水量的比例 變化幅度較大，分別為87.65%和82.88%,降水量占總耗水量的比例變化幅

23、 度為11.45%，表明灌水量和土壤貯水消耗量有較大的調(diào)控范圍，降低冬小 麥主要生育時(shí)期的土壤相對含水量，能達(dá)到提高土壤貯水利用比例、節(jié)約 灌溉水的目的.表3不同處理耗水量的水分來源及其占總耗水量的比例Table3Sourcesofwaterconsumptionandtheirpercentageoftotalwaterconsumptionamountunderdifferenttreatments處理Treatment耗水來源Waterconsumptionsource總耗水量Waterconsumptionamount(mm)占總耗水量的比例Percentageoftotalwater

24、consumptionamount灌水量Irrigationamount(mm)土壤貯水消耗量Soilwaterconsumptionamount(mm)降水量Precipitation(mm)RIW(%)RPW(%)RSW(%)W0101.34b228.0329.34d069.23a30.77bW43.83d153.63a228.0425.46a10.30d53.59d36.11aW83.03c63.29c228.0374.32b22.18c60.91c16.91cW103.38b21.10d228.0352.48c29.33b64.68b5.99dW200.77a-2.22e228.042

25、6.55a47.07a53.45d-0.52eCV（%）87.3192.6011.4082.8811.4587.65同列不同小寫字母表示處理間差異顯著（p0.05）Differentsmalllettersinthesamecolumnmeantsignificantdifferenceat0.05levelamongtreatments.下同 Thesamebelow.RIW：灌水量占總耗水量的比例 Percentageofirrigationamounttototalwaterconsumptionamount;RPW:降水量占總耗水量的比例Percentageofprecipitatio

26、ntototalwaterconsumptionamount;RSW: 土壤貯水消耗量占總耗水量的比例Percentageofsoilwaterconsumptionamounttototalwaterconsumptionamount.CV:變異系數(shù) Coefficientofvariation.2.3調(diào)虧灌溉對0200 cm各土層土壤貯水消耗量的影響由圖1可以看出，冬小麥可以利用0200cm各土層的土壤水分.W0處理040cm和100140cm土層土壤貯水消耗量顯著高于其他處理，說明播種期、拔節(jié)期和開花期 0140cm 土層土壤相對含水量分別為79.43%、61.07%和 65.10%時(shí)，

27、可以顯著提高冬小麥對土壤貯水的利用.隨著底墑水、拔節(jié)水和開花水土壤相對含水量的提高，冬小麥全生育期0200cm各土層土壤貯水消耗量呈下降趨勢.W1處理0180cm土層的土壤貯水消耗量顯著 高于其他灌水處理；W和W處理次之；W處理0200cm各土層土壤貯水消耗量最低，均在7.83 mm以下，表明底墑水、拔節(jié)水和開花水土壤相對含 水量分別達(dá)到90.43%、82.63%和83.12%時(shí)，顯著抑制了冬小麥對土壤貯水 的利用，尤其是對深層土壤水分的利用.土 壤貯水消耗量 Soil water consumption amount （ mm）-15-10-50510152025303540 W。_訂一 W

28、? _ W?* W? W?圖1調(diào)虧灌溉對不同土層土壤貯水消耗量的影響Fig.1 Effectsofregulateddeficitirrigationonsoilwaterconsumptionamountatdifferentsoillayers.2.4調(diào)虧灌溉對冬小麥棵間蒸發(fā)的影響由圖2可以看出，在冬小麥抽穗期，W和W處理的累積蒸發(fā)量顯著高于 W、W和W處理，其中 W和W處理間無顯著差異，W和W處理間無顯著差異，說明澆底墑水+拔節(jié)水的處理土壤相對含水量較高，促進(jìn)了冬小麥抽穗期的棵間蒸發(fā)。在冬小麥灌漿期，W和W處理的累積蒸發(fā)量顯著高于W、W和W處理，W和W處理間無顯著差異，這是W處理總耗水量

29、高的原因之a(chǎn)姜ffiffiffiffiN 二-二 grwldlKJIyJ-JI505 o 5 0 5 0 504433221100m m (nnTLalo Dave evaxu Be量發(fā)蒸積累Htu二二旦二二rjR 隹-vfflllflllfl-JIVJII I.JII VIllvjd# n AllidIIWL1H91芒I-NII.WJI-31004-2404-2504-2604-2704-2804-2904-3005-2505-2605-2705-2805-2905-30日期Date(m-d)11 W。巴W?0W?,1 W?I W?圖2調(diào)虧灌溉對冬小麥棵間蒸發(fā)的影響Fig.2 Effects

30、ofregulateddeficitirrigationonevaporationinwinterwheatfield.a)抽穗期 Headingstage;b)灌漿期 Fillingstage.2.5調(diào)虧灌溉對不同生育階段麥田耗水量、耗水模系數(shù)及日耗水量的影響由表4可以看出，W處理開花至成熟期的耗水量、耗水模系數(shù)和日耗 水量為拔節(jié)至開花期 開花至成熟期 返青至拔節(jié)期 冬前至返青期 播種至 冬前期；W和W處理為開花至成熟期 拔節(jié)至開花期、返青至拔節(jié)期 冬前 至返青期播種至冬前期；W和W處理為開花至成熟期 拔節(jié)至開花期 返青 至拔節(jié)期 播種至冬前期 冬前至返青期，說明冬小麥耗水主要集中在拔節(jié) 至

31、成熟階段，耗水量占冬小麥全生育期耗水量的63.54%76.44%.底墑水土壤相對含水量為 79.43%的W、W和VW處理間、底墑水土壤相 對含水量為90.43%的 W和W處理間階段耗水量、日耗水量的差異主要表現(xiàn) 在拔節(jié)至開花期和開花至成熟期，在拔節(jié)至開花期為WWWV3W;在開花至成熟期為 WWWWW。播種至冬前期、返青至拔節(jié)期為W、W和 W處理顯著低于 W和 W處理；冬前至返青期為 W、W和 W處理顯著高于 W 和W處理，說明底墑水土壤相對含水量增加，促進(jìn)了冬小麥播種至冬前期 的水分消耗，減少了冬前至返青期的水分消耗.由表3和表4可以看出，與Table5Effectsofregulatedde

32、ficitirrigationongrainyieldandwateruseefficiencyofwinterwheat其他處理相比，總耗水量最高的 W和W處理均為開花至成熟期的耗水量、耗水模系數(shù)和日耗水量較高，兩處理間比較，W處理拔節(jié)至開花期的耗水量、耗水模系數(shù)和日耗水量均較高，而W處理顯著降低了拔節(jié)至開花期的耗水量、耗水模系數(shù)和日耗水量，提高了開花至成熟期的耗水量、耗水模系數(shù)和日耗水量，有利于籽粒產(chǎn)量的提高.表4調(diào)虧灌溉對不同生育階段麥田耗水量、耗水模系數(shù)和日耗水量的影響Table4Effectsofregulateddeficitirrigationonwaterconsumption

33、amount,waterconsumptionpercentageanddiurnalwate rconsumptionamountatdifferentgrowthstagesinwheatfield處理播種期-冬前期冬前期-返青期返青期-拔節(jié)期拔節(jié)期-開花期開花期-成熟期Treatme ntSowin gtobeforew in terstageBeforew in tertotur ngree nstageTurn gree ntojointin gstageJointin gtoa nthesisstageAn thesistomaturitystCA(mm)CP(%)CD(mm)CA

34、(mm)CP(%)CD(mm)CA(mm)CP(%)CD(mm)CA(mm)CP(%)CD(mm)CA(mm)CP(%)W10.83b3.29c0.18b26.74a8.12a0.31a62.67b19.03b1.96b127.26a38.64a4.71a101.83e30.92eW10.83b2.55e0.18b26.74a6.29c0.31a62.67b14.73e1.96b57.19e13.44d2.12e268.02a63.00aW10.83b2.89d0.18b26.74a7.14b0.31a62.67b16.74d1.96b94.97c25.37b3.52c179.11c47.85

35、bW29.49a8.37a0.48a21.36b6.06c0.25b77.67a22.03a2.43a73.10d20.74c2.71d150.87d42.80dW29.49a6.91b0.48a21.36b5.01d0.25b77.67a18.21c2.43a107.60b25.23b3.99b190.43b44.65cCA 耗水量 Waterconsumptionamount ； CP 耗水模系數(shù) Waterconsumptionpercentage ； CD 日耗水量 Diurnalwaterconsumption.2.6調(diào)虧灌溉對冬小麥籽粒產(chǎn)量和水分利用效率的影響由表5可以看出，V0處

36、理水分利用效率較高，但籽粒產(chǎn)量最低；隨灌 溉量增加，其他處理水分利用效率表現(xiàn)為先增加后降低的趨勢.全生育期灌 水量在43.83103.38 mm時(shí)，水分利用效率為 WWWWW,處理間差異顯著.表明W是本試驗(yàn)條件下高產(chǎn)節(jié)水的最佳調(diào)虧處理，其底墑水、拔節(jié)水和開花水的土壤相對含水量分別為79.43%、66.90%和69.21%;籽粒產(chǎn)量、水分利用效率、灌溉水利用效率及灌溉效益分別為8837.78kg?hm2、20.77 kg?hm -2?mnn、201.64 kg?hm -2?mrin和 40.31 kg?hm -2?mrin.表5調(diào)虧灌溉對冬小麥籽粒產(chǎn)量和水分利用效率的影響處理籽粒產(chǎn)量總耗水量灌水

37、量水分利用效率灌溉水利用效率灌溉效益TreatmentGrainyieldTotalwaterconsumptionamountIrrigationamountWateruseefficiencyIrrigationwateruseefficiencyIrrigationbenefit-2(kg?hm )(mm(mm-2-1(kg?hm ?mm)(kg?hm2 ?mrin)-2-1(kg?hm ?mm)W7070.95d329.34d021.47c-W8837.78a425.46a43.83d20.77d201.64a40.31aw8465.95b374.32b83.03c22.62b101.

38、96b16.80bw8156.45c352.48c103.38b23.14a78.90c10.50cw8871.93a426.55a200.77a20.80d44.19d8.97d3討論本研究以土壤相對含水量為基礎(chǔ)，依據(jù)冬小麥需水規(guī)律17，確定冬小麥主要生育時(shí)期的土壤目標(biāo)含水量，按照灌水定額計(jì)算公式所得水量進(jìn)行 灌溉，各處理調(diào)控誤差總體平均為2.8%，能夠達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)含水量.研究表明，在中等干旱條件下冬小麥耗水量大幅度下降，而產(chǎn)量下降 幅度較小，有利于水分利用效率的提高18，但水分逆境則顯著降低了冬小麥粒重和產(chǎn)量問.也有研究認(rèn)為，隨著灌水次數(shù)的增加及灌水量的增多，灌溉水的利用效率逐漸減小 如

39、.在底墑水充足的條件下，分別在拔節(jié)期、挑旗 期（或開花期）各灌水 60 mm可獲得較高的水分利用效率，籽粒產(chǎn)量可達(dá) 70007500kg?hm210,21.本研究結(jié)果表明，在自然降水條件下，調(diào)虧處理 W、 W、W和W的籽粒產(chǎn)量均在8000 kg?hm2以上，W處理全生育期調(diào)虧灌溉量 最低，僅開花期灌水 43.83 mm獲得籽粒產(chǎn)量8837.78 kg?hm2，灌溉水利 用率和灌溉效益也較高，達(dá)到了減少灌水次數(shù)和灌溉量、增產(chǎn)增效的目的.隨著土壤目標(biāo)相對含水量的提高，灌溉水利用效率、灌溉效益顯著降低.Kang等22研究認(rèn)為，當(dāng)全生育期土壤相對含水量為70%寸，冬小麥生物產(chǎn)量最高，但是其籽粒產(chǎn)量和水

40、分利用效率并不是最高。生育后期過多灌水或土壤嚴(yán)重缺水均顯著影響冬小麥對土壤水分的利用效率 23-24 . 隨著 灌水總量的增加，水分利用效率先于產(chǎn)量達(dá)到最大值25 .本研究結(jié)果表明，調(diào)虧灌溉條件下， W0 處理水分利用效率較高，但籽粒產(chǎn)量最低；隨著灌水 量的增加，水分利用效率呈先增加后降低趨勢，說明在一定程度上提高土 壤相對含水量可以提高小麥水分利用效率，但土壤相對含水量不宜過高 . 耗水量最高的 W和W處理獲得的產(chǎn)量也最高，并顯著高于其他處理，但兩 處理間無顯著差異； W處理的灌溉水利用效率和灌溉效益高于W處理，是本試驗(yàn)條件下高產(chǎn)節(jié)水的最佳調(diào)虧處理 .麥田總耗水量由降水量、 灌水量和土壤貯水

41、消耗量 3部分組成 .有研究 認(rèn)為，隨著灌水量和灌水次數(shù)的增加，冬小麥利用土壤水的能力下降 10,26 ， 限量供水可以增加深層土壤貯水的利用程度 27 。雨養(yǎng)麥田中，土壤貯水對 總耗水量的貢獻(xiàn)率為 50%，在降雨少而土壤貯水充足的年份，其貢獻(xiàn)率高 達(dá) 60%，是冬小麥水分的重要來源. 本研究結(jié)果表明，隨土壤目標(biāo)相對含水量的提高，灌水量及其占總耗水量的比例增加，土壤貯水消耗量及其占 總耗水量的比例降低.在全生育期降水228 mm條件下，V0處理的總耗水量 顯著低于各灌水處理，小麥耗水全部來源于降水和土壤貯水；W和W處理總耗水量顯著高于 W、W和 W處理，W和W處理均為開花至成熟期的耗水 量、耗

42、水模系數(shù)和日耗水量較高。 W處理增加了 0200cm土層土壤貯水消 耗量，降低了拔節(jié)至開花期的耗水量、耗水模系數(shù)和日耗水量，提高了開 花至成熟期的耗水量、耗水模系數(shù)和日耗水量；W處理拔節(jié)至開花期和開花至成熟期的耗水量、耗水模系數(shù)和日耗水量均較高，表明開花至成熟期 具有較高的耗水模系數(shù)是高產(chǎn)冬小麥的需水特點(diǎn) .冬小麥耗水特性受降雨的影響較大9，關(guān)于不同降水年型調(diào)虧灌溉對冬小麥耗水特性和水分利用效率的影響還有待于進(jìn)一步研究參考文獻(xiàn)1LiuC-M（ 劉 昌 明 ）,ChenZ-K（ 陳 志 愷 ）.ReportsCollectiononWaterResourcesStratagemforSustai

43、nableDevelopmentinChina.Beijing:ChinaHydrologyand ElectricityPress,2001（inChinese）2DuY-D（ 杜 堯 東 ）,SongL-L（ 宋 麗 莉 ）,LiuZ-X（ 劉 作 新 ）.Anoverviewontheoreticresearchofhighefficientwateruseinagriculture. ChineseJournalofAppliedEcology （ 應(yīng) 用生態(tài)學(xué)報(bào) ）,2003, 14（5）:808-812（inChinese）3AliMH,HoqueMR,HassanAA, etal

44、 .Effectsofdeficitirrigationonyield,waterproductivity,andeconomicreturnsofwhea t. AgriculturalWaterManagement ,2007, 92:151-161nderdeficitirrigation.4XueQ,MusickJT,DusekDA.Physiologicalmechanismscontributingtotheincreasedwater-useefficiencyinwinterwheatuJournalofPlantPhysiology ,2006, 163:154-1645Ca

45、iH-J（蔡 煥 杰 ）,KangS-Z（康 紹 忠 ）,ZhangZ-H（張振華 ）, etal .Propergrowthstagesanddeficitdegreeofcropregulateddeficitirrigation.TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering6ShanL（ 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào) ）,2000,16（3）:24-27（inChinese）,XuM（萌 ）.Water-savingagricultureanditsphysio-ecologicalbases. ChineseJournalofAppl

46、iedEcology （ 應(yīng) 用 生 態(tài) 學(xué) 報(bào) ）,1991, 2（1）:70-76（inChinese）7MengZ-J（ 孟 兆 江 ）,JiaD-L（ 賈 大 林 ）,LiuA-N（ 劉 安 能 ）, etal. Effectofregulateddeficitirrigationonphysiologicalmechanismandwateruseefficiencyofwinterwheat.TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering8PeiD（ 裴 冬 ）,SunZ-S（ 孫（ 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào) ）,2003,19

47、（4）:66-69（inChinese）振 山 ）,ChenS-L（ 陳徐全普遠(yuǎn)TransactionsoftheChineseSo龍 ）, etal. Effectsofwaterstressonphysiologicalandagronomicfeaturesofwinterwheat.cietyofAgriculturalEngineering（ 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào) ）,2006, 22（8）:68-72（inChinese）9 HuM-Y（ 胡 夢 蕓 ）,ZhangZ-B（ 張 正 斌 ）,XuP（ 萍 ）, etal. Relationshipofwateruseefficiencywi

48、thphotoassimilateaccumulationandtransportinwheatunderdeficiti rrigation. ActaAgronomicaSinica （作物學(xué)報(bào) ） , 2007, 33（11）:1884-1891（inChinese）10 FangQ-X（ 房 全 孝 ）,ChenY-H（ 陳 雨 海 ）,LiQ-Q（ 李 起 ）, etal .Effectsofsoilmoistureonradiationutilizationduringlategrowthstagesandwateruseefficiencyofwinter wheat. Acta

49、AgronomicaSinica （ 作物學(xué)報(bào) ）,2006, 32（6）:861-866（inChinese）11 ShanL（ 山 侖 ）,KangS-Z（ 康 紹 忠 ）,WuP-T（ 吳 特 ）.WaterSavingAgricultureinChina.Beijing:ChinaAgriculturePress,2004（inChinese）12 LiuZ-J（ 劉 增 進(jìn) ）,LiB-P（ 李 寶 萍 ）,LiY-H（ 李華 ）, etal .Researchonthewateruseefficiencyandoptimalirrigationscheduleofthewinter

50、wheat. TransactionsoftheC hineseSocietyofAgriculturalEngineering（ 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào) ）,2004, 20（4）:58-63（inChinese）13 HouL-T（ 侯 連 濤 ）,JiangX-D（ 江 曉 東 ）,LiZ-J（ 李 增 嘉 ）, etal .Effectsofdifferentmulchingtreatmentsonthegasexchangeparametersandwateruseefficiencyofwinterwhe at. TransactionsoftheChineseSocietyofAgricu

51、lturalEngineering （ 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào) ）,2006, 22（9）:58-63（inChinese）14DuT-S（ 杜 太 生 ）,KangS-Z（ 康 紹 忠 ）,HuX-T（ 胡 笑濤 ）, etal .Effectofalternatepartialroot-zonedripirrigationonyieldandwateruseefficiencyofcotton.ScientiaAgriculturaSinica （ 中國農(nóng)業(yè)科學(xué) ）,2005, 38（10）:2061-2068（inChinese）15 WangJ-S( 王 建 生 ),XuZ-K( 文 ).Ana

52、lysisoffoodthroughputperunitwateruse. 展 ),1999, 10(4):429-434(inChinese)16 SunH-Y( 孫 宏 勇 ),LiuC-M( 強(qiáng) ), etal .Studyonsoilevaporationbyusingmicro-lysimeter. ( 8):114-118(inChinese)17 LinQ( 林 琪 ),ShiY(徐子愷),YaoJ-W(姚建AdvancesinWaterScience(水科學(xué)進(jìn)劉昌明),ZhangY-Q(張永JournalofHydraulicEngineering ( 水利學(xué)報(bào)) ,2004石

53、巖),WeiD-B(位東斌 ).Relationsbetweensoilwaterandyieldformationanddeterminationofwater-savingirrigationschemeinwinterwh eat. ActaAgriculturaeBoreali-Sinica ( 華北農(nóng)學(xué)報(bào) ),1998, 13(3):1-4(inChinese)18 LiFM,LiuXL,GuoAH.Effectsofearlysoilmoisturedistributiononthedrymatterpartitionbetweenrootandshootofwinterwheat

54、. AgriculturalWaterManagement ,2001, 49:163-17119 FanX-M( 范 雪 梅 ),JiangD( 姜 東 ),DaiT-B( 戴 廷 波 ), etal .Effectsofnitrogensupplyonflagleafphotosynthesisandgrainstarchaccumulationofwheatfromitsanthesistomaturityunderdroughtorwaterlogging. ChineseJournalofAppliedEcology ( 應(yīng) 報(bào) ),2005, 16(10):1883-1888(inChinese)20ZhangZ