春小麦优化灌溉技术是缓解农业用水紧张的重大措施_徐阳春

3 技术指标与经济效益
3 .1 春小麦 必须 灌拔节 水 , 这次 灌溉有 利于 小麦 的拔 节 、孕
穗 , 并对产量影响 较大 。 另 外灌 溉量受 春小 麦品种 、气 象条 件 和耕作技术水平等因素的影响 。 根据试验 结果 , 高灌溉定额 并 不一定能获得最高产量 。
3 .2 宁夏灌 区在节水 灌溉制度应 用方面尚 属起步 , 若能在 全
达到稳产 、高产的目的 。
2 .3 麦田土壤水分预报
麦田土壤水分预报的简化模式为 :
式中 Wt W0 P
Wt = W0 + P + I -Et 预报某一时段的土壤含水量 , mm ; 土壤初始含水量 , mm; 预报时段内的预报降水量 , mm;
(1)
I
预报时段内的实际灌溉量 , mm;
Et 预报时段内的实际蒸散量 , mm。
春小麦生育期的灌水是为了保证作物 正常生长需 要 , 其 灌 水量应以不产生深层 渗漏为 原则 。 因 此作 物灌 水量的 大小 应 以作物有效根系层达 到适宜 土壤 含水率 为标 准来 确定 。 试 验 结果表明 , 灌区春小麦生育期灌溉定 额为 3 450～ 4 050 m3 hm2 , 因此作物的灌水定额必须合理才能保证达到高 、稳产的目的 。
2 试验结果及分析
2 .1 春小麦灌溉制度
宁夏灌区春小麦生育期间降水较少 , 小麦生 育期的需水 主 要靠灌溉提 供 。试验 结果(表 1)证明 , 小麦在 播种至 分蘖阶 段 需水较少 , 分蘖至抽穗 、灌浆期间是全生育 期的耗水高 峰 , 灌 浆 后耗水量又逐渐减少 。 灌区春小麦全生育期需灌水 4 次 , 在湿
利用上述公式就可求出任何时段内麦 田的实际蒸 散量 , 从
而可以预报某一时间的土壤湿度 。 根据土 壤湿度预报 值 , 结 合
干旱指标和农作物轮 灌周 期 , 制定出 合理 的灌 溉期 。 另 外 , 在
水资源短缺的情况 下 , 结合 产量 与水分 关系 , 确 定有限 的水 分
灌在经济效益最大的时期 。
3 .3 灌区优化灌溉制度推广后 , 麦田生态得到协调 , 减少了 倒
伏和病虫害 , 有效地缓解了各地水资源 紧张状况 和降低了生 产 成本 , 使田间深层渗漏量减少 , 地下水位得 到控制 , 为中低产 田 的改造创造了良好条件 。 由于地下水位降 低 , 改 善了作物根 系 层水 、肥 、气 、热的关系 , 从而改善了灌区生 产条件 , 提高了群 众 节水意识 , 为灌区进一步推广节水灌溉农业打 下了良好基础 。
一般小麦拔节 以 前 , 因气 温 低 、蒸发 量 小 , 作 物耗 水 量 较 少 。 拔节后随着 气温 迅 速升 高 , 小 麦长 势增 强 , 需 水 量加 大 。 后期虽然有两个多月 , 麦田耗水量却占整个生育 期的 60%。 此 期常出现轻旱 , 甚 至重旱 。 经过 试验分 析 , 确定 春小麦 各生 长 发育期适宜水分指标及干旱指标见表 2。
[ 作者简介] 徐阳春 , 男 , 50岁 , 高级工程师 。 [ 收稿日期] 2001-01-18
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春小麦优化灌溉技术是缓解农业用 水紧张的重大措施 徐阳春 杨 杰
2 .2 春小麦优化灌溉技术的理论依据
春小麦 优化灌溉技术 方案 是在青 铜峡 广武 农场人 工控 制 条件下经过 2 年田间试验得出 的 , 通过 试验和分析得出以下 几 点结论 。 2 .2.1 春小麦耗水量与产量的关系
润年份可灌 3 次水 , 每次灌溉量控制在 750～ 900 m3 hm2 。 小 麦 头水灌期在 4 月 25 日至 5 月 10 日 , 此时正是小麦幼穗分化期 , 此次灌水 , 可增加穗粒数 。 5 月上旬 农田蒸发强烈 , 头水与二 水 间隔不宜超过 15 d, 二水可在 5 月中旬灌 溉 , 此 时 , 正 是幼穗 雌 雄蕊形成期 , 此次灌水为增加小麦穗数 和结实粒 数打下良好 基 础 。 第三水可在 5 月下旬或 6 月中旬灌 溉 , 此 时正是 小麦灌 浆 期 , 及时灌水对小麦增加粒重起关键作用 。
灌区推广应用节水灌溉技术 , 对降低灌 区总用水 量将有着不 可 低估的作用 。 据初步测算 , 在灌区推广 应用节水 灌溉制度的 面 积能达到 2 .97 万 hm2 , 仅此 项 技术 的 应 用每 年 可增 产 粮 食 2 640 万 kg 。 按现 行 市场 粮食 价 格 1 .4 元 kg 计 , 年可 增 产值 3 696 万元 , 经济效益十 分显著 , 由 于节水 灌溉 制度的 推广 应用 , 在灌溉定额减少的 情况 下 , 粮食 产量得 到提 高 , 使单方 水产 值 提高 20%。
1 试验设计与方法
本试验是 1997～ 1998 年在 宁夏回 族自 治区 农业综 合开 发 项目办广武试验农 场进 行的 , 试 验地土 壤类 型为沙 壤土 , 地 下 水位为 3 .0 m , 土壤容重为 1 .74 g cm3 , 田间持 水量为 24 .3%, 土 壤有机质含量为 2 .38%, 全盐 0 .2%, 全氮 0 .15%, 全磷 0 .56%, 全钾 1 .94%。 试验设 3 个 处理 , 3 次 重复 , 共计 9 个 小区 , 全 生 育期灌水次数依次为 3、4 、5、6 次 , 每次 灌溉量为 900 m3 hm2 。
[ 参 考 文 献]
[ 1] 裴步祥 .蒸 发和 蒸散 的测 定 与计 算[ M] .北 京 :气 象出 版 社 , 1989 年 .
[ 2] 华北平原作物水 分胁 迫与 干旱研 究课 题组 .作物 水分 胁 迫与干旱研究[ M] .郑州 :河南科学技术出版社 , 1991 年 .
[ 3] 李风霞等 .新灌区春 小麦节 水灌溉 试验研 究[ M] , 宁夏 扬 黄新灌区气候资源利用研究 .银川 :宁夏人民出版社 , 1999 年.
节水灌溉·2001 年第 4 期
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文章编号 :1007 -4929(2001)04 -0031-02
春小麦优化灌溉技术是缓解 农业用水紧张的重大措施
徐阳春1 , 杨 杰2
(1.宁夏气象台 , 宁夏银川 750002;2 .河南信阳市南湾水库管理局)
摘 要 :水资源严重不足已成为社会普遍关注的 重大问题 。 在 工农业和 生活总用 水中 , 农业 用水占 80 %左右 。 农 业用水的科学与否 , 对一个地区工农业发展至关 重要 。但 目前农业用 水仍然存在 着不合理 的灌溉 现象 。 春小 麦是宁 夏 灌区 的主要粮食作物 。 据统计 , 春小麦种植面积占粮食作物种植面 积的 48.4%, 产量占粮 食总产的 30 %, 若加上套玉 米 的产 量 , 占粮食总产的 54 .3%, 所以 , 推广优化灌溉技术 , 提高水分利 用效率 , 不论是目 前 , 还 是未来 , 都具有十 分重要 的 意义 。 关键词 :春小麦 ;优化灌溉 中图分类号 :S274 文献标识码 :B
表 2 春小麦各发育期适宜水分指标及干旱指标
项目
适宜指标 干旱指标
株高 叶面积 灌浆速度 成穗率 穗粒数 (cm) (cm2) (g 千粒·d) (%) (粒)
13 .7 15 .3
13 .8 7 .8
12.8 8 .5
12 .2 8.0
产量 kg m2 13 .1 9 .5
小麦优化灌溉技术的 浇水 次数在 拔节 期前 比传统 灌溉 方
(1)式只要求出 Et 就可得 到某一时间 的土壤水分 预报值 。 目前麦田实际蒸散量 Et 有很多计算 方法 。经验证明 , 在宁夏 引
黄灌区采用陶祖文 -斐步祥修正后的彭曼公式为宜 。
公式为 :
Et = Kc E0
E0
=
ΔR + γEa Δ+γ
(2)
式中 R 辐射平衡 , mm d;
γ 干湿球温度公式常数(0 .66);
耗水量与 产量 的 关系 并不 是 直线 关 系 , 而是 呈抛 物 线 形 式 。 也就是说小麦生长并不是供水越多越 好 , 而 是存在一个 最 佳的灌水量 。 通过对产量 和水 分关系 曲线 进行 最优分 割和 不 同水分处理的籽粒 处理 、秸 杆处 理 、水 分处 理效 率及灌 溉量 的 综合分析 , 得出了一般年份高产田 灌 5 550 ～ 6 000 m3 hm2 的 水 量可获得 6 000～ 6 300 kg hm2 产量 。 2 .2.2 春小麦在各个时期对水分的要求
Kc = 0.626 2 +0.106 2 LAI (相关 系数 R = 0.96)
(3)
春小麦的叶面积在时间变化上有一定 的规律 , 因此蒸散 系
数随时间(t )的变化规律拟合为 : K c = 0 .544 962 003 1 +6.543 051 166 ×10-3 t1 + 4 .203 334 952 ×10-5 t2 -2.543 074 126 ×10-6 t3 + 2 .007 965 327 ×10-8 t4 -4.403 995 791 ×10-11 t5 (4)
Δ 平均温度下饱和水汽压曲线斜率 , npa d;
Ea 将道尔顿 公式 中的 es(表 面温 度下 的饱 和水 汽 压)用 ea(空气湿度 下的饱和水汽压)代替时 得 出的蒸发量 ;
E0 某个时段(通常为旬)的平均潜在蒸散量 , mm d; Kc 蒸散系数 。 小麦蒸散系数 Kc 与叶面 积有 着密切 的关 系 , 经过 试验 资 料拟合 , 其公式为 :
表 1 春小麦灌溉制度
发育期
分蘖期日期 (日 月)
25 4 ～ 10 5 10 5 ～ 20 5 25 5 ～ 6 6 10 6 ～ 20 6
灌水定额 (m3 hm2)
总灌溉量 (m3 hm2)
900 ～ 1 050 750 ～ 900 900 ～ 1 050 3 450～ 4 050 900 ～ 1 050
法明显减少 。这样 会造 成土 层上干 下湿 , 上 松下实 , 增 大了 土