1定西半干旱地区春小麦抑蒸集水抗旱技术研究 朱国庆史学贵李巧珍 甘肃省定西市农业气象试验站定西743000 摘 要 通过 1 9 9 7 2 0 0 0 年的田间试验分析施用农气 3 号F a 旱地龙保 水剂拌种等化学方法与地膜覆盖农田微集水等物理方法的各种组合在春小麦上的应 用情况结果表明在定西半干旱雨养农业区以畦集水为主配合抗旱剂的集成技术增 产效果最好且年际变异小效果稳定即使在特别干旱年份仍然具有稳定的优势 是定西半干旱地区最为理想的抑蒸集水抗旱技术该技术可使春小麦早出苗 4 d 出苗 率提高 1 7 1 8个百分点产量提高 1 7 . 6 % 7 2 . 8 % 水分利用效率平均提高 3 . 0 5 k g . m m- 1. h m- 2增幅达 3 9 . 1 %关键词春小麦抑蒸集水技术 甘肃定西地处干旱地区干旱一直是制约我区农业发展的重要因素因此在 现有水分条件下如何调控土壤水分抑制蒸发提高水分利用率对我区农业发展尤其 重要近年来旱农工作者在集水保墒降低水分无效消耗方面做了大量工作如以 肥调水耕作保墒合理轮作地面覆盖以及使用化学保水剂等但干旱成灾与农业 气象条件农业生产技术和社会经济因素有关干旱每年出现的区域和强度不同对 不同作物及作物不同生长发育时期的影响也不同因此单一的或一成不变的技术措施 难以达到防旱抗旱的目的如何由单项技术向综合化集成化技术发展报道较少 本文在田间试验的基础上对定西半干旱地区春小麦抑蒸集水防旱抗旱集成技术做初步 探讨以期通过抑蒸集水集成技术调节土壤水分使有限的水分资源得到充分利用 从而达到防旱抗旱的目的 1 试验方法与气候概况 试验于 1 9 9 7 2000 年在甘肃省定西农业气象试验站试验田进行 试验地海拔高度 1 8 9 7 . 2 m 地势平坦土壤质地为黄壤土碱性前茬小麦肥力中等无灌溉条件 该地为一年一熟春小麦一般 3 月中旬播种7 月中旬收获全生育期 1 3 0 天左右年 平均气温 6 . 4年平均降水量 4 2 0 m m 试验所用春小麦品种为 9 2 鉴( 4 6 ) 属中熟品 种试验均采用抗旱剂拌种后播种抗旱剂及其拌种处理措施均由中国农科院气象所 提供 畦集水为播前起垄 在垄上覆膜, 垄宽 4 0 c m , 高 1 5 c m ; 沟内条播春小麦, 沟宽 6 0 c m 盖膜即播后盖膜并于出苗后揭膜试验小区面积 2 5 m2重复 3 次1 9 9 7 年试验设对 照F a 旱地龙 畦集水+ F a 旱地龙3个处理1 9 9 8 1999 年试验设对 照农气 3 号畦集水畦集水农气 3 号盖膜盖膜农气 3 号 6 个 处理2 0 0 0 年试验设对照F a 旱地龙畦集水保水剂盖膜+ 保水剂基金项目九五国家重点科技攻关项目9 6 - 0 2 0 - 0 1 - 0 2 部分内容 作者简介朱国庆1 9 6 8 -男甘肃定西人工程师学士主要从事干旱农业气象研究及服务 工作 2盖膜 盖膜+ F a 旱地龙保水剂+ F a 旱地龙 盖膜+ 保水剂+ F a 旱 地龙9 个处理施肥量田间管理均与当地大田水平一致 表 1 1 9 9 7 2 0 0 0 年各处理情况 处理号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 对照 ABC F a 旱地龙 AC A C C C 农气 3 号 B B B 盖膜 BC BC C C 保水剂 C C C C 畦集水 ABC B 注A 为 1997 年处理情况B为 19981999 年处理情况C为 2000 年处理情况 1 9 9 7 2 0 0 0 年试验期间试区气候概况 1 9 9 7 年春小麦生育期间降水量仅1 0 1 . 3 m m 较历年同期减少 8 5 . 4 m m 减幅达 4 6 . 0 % 属严重干旱年份春小麦播种后 1 个多月未 出现一场有效降水加之连年干旱底墒极差春小麦出苗困难 尤其是拔节至抽穗 需水关键期无一场大于 1 0 m m 降水 总降水量只有 8 . 3 m m , 土壤干旱严重, 春小麦极度缺 水, 生长极为不良, 试验地春小 麦有效穗大大减少只有正常年分的一半左右产量极 低1 9 9 8 年 春小麦全生育期降水量达 1 9 8 . 1 m m , 较历年同期略有增加, 降水分配适宜 作物生长期适时地获得自然降水的补充, 春小麦长势较好, 产量较高 1 9 9 9 年春小麦生 育期间总降水量为 2 8 9 . 9 m m , 较历年平均值1 8 5 . 7 m m 偏多 5 6 . 1 , 但降水分配极不适宜, 致使试验地春小麦生长发育极端不良 3 月中 下旬降水特少, 气温偏高, 试验地耕作层 土壤干旱,造成春小麦播种困难 春小麦播种后 1 个月时间未出现有效降水, 春小麦出 苗困难, 出苗期较常年偏迟近 1 个月, 基本苗严重不足生长极为不良 7 月上中旬降 水量为 1 0 9 . 5 m m , 较历年同期偏多 9 6 , 降水偏多阴雨寡照, 春小麦灌浆期缩短, 生长 不良, 千粒重下降2 0 0 0年春小麦生育期间总降水量为 1 1 1 . 9 m m 较历年平均值偏少 3 9 . 7 % 且降水分配极不适宜属特大干旱年份春小麦播种后持续近 3 个月未出现一 场有效降水气温持续偏高吹风浮尘扬沙天气多致使春小麦严重死苗生长 不良产量极低从干旱危害程度来看2 0 0 0年最为严重其次为 1 9 9 7年再次为 1 9 9 9 年1 9 9 8 年干旱最轻 2 . 试验结果与分析 2 . 1 出苗情况分析 表 2 1 9 9 7 2 0 0 0 年各处理出苗率% 比较 处理号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 9 9 7 年 7 2 8 4 9 0 - - - - - - - - - - - - 差值 - - 1 2 1 8 - - - - - - - - - - - - 1 9 9 8 年 7 0 7 7 8 1 8 7 6 3 6 8 - - - - - - 差值 - - 7 1 1 1 7 - 7 - 2 - - - - - - 1 9 9 9 年 3 1 3 6 5 3 4 3 4 4 4 9 - - - - - - 差值 - - 5 2 2 1 2 1 3 1 8 - - - - - - 2 0 0 0 年 6 5 6 6 7 7 7 0 7 5 6 9 7 0 6 8 8 2 差值 - - 1 1 2 5 1 0 4 5 3 1 7 从 4 年的试验结果看 F a 旱地龙农气 3 号保水剂拌种均有提高春小麦出 苗率的作用 以 1 9 9 7 1 9 9 8 年提高最多 为 7 12 个百分点 1999 2000 年提高较少 为 15 个百分点盖膜处理的出苗率受降水年型影响较大播种出苗期降水量达333.6mm 的 1998 年其出苗率反而较对照下降 7 个百分点而播种出苗期降水量不足 15mm 的 19992000 年其出苗率较对照提高 413 个百分点这是由于地膜阻隔降水 不能渗透当降水较多的年份其土壤湿度不如对照田造成的综合来看单纯使用 F a 旱地龙农气 3 号保水剂拌种或盖膜措施对提高春小麦出苗率作用较小且受 降水年型的影响较大稳定性差畦集水 1 9 9 8 2 0 0 0 年出苗率提高 1 1 22 个百分点 采用抗旱剂地膜覆盖和畦集水集成技术可大大提高春小麦出苗率且稳定性较好 就平均状况而言畦集水+ 农气 3号畦集水+ F a 旱地龙 盖膜+ 保水剂+ F a 旱 地龙等方式的集成技术可使春小麦出苗率提高 1 7 18 个百分点以畦集水+ 抗旱剂 方式稳定性最好另外畦集水及盖膜措施还可促使春小麦出苗期提前分别平均提前 4 d6 d 2 . 2 畦集水的集水保墒效应分析 畦集水就是垄上覆膜沟内种植沟垄相间垄面产流沟内集雨使当地春小麦生育期间属于无效和微效的降水产生径流叠加到种植沟内使种植沟内的土壤水分大幅度增加另外垄上所覆地膜的保墒效应不但使垄下的土壤水分可供沟内作物吸收利用而且使田间蒸发大大减少 图1 1 9 9 9 年春小麦生育期内0 - 1 m 土壤含水量变化1 5 02 0 02 5 03 0 02 0 / 3 1 0 / 4 3 0 / 4 2 0 / 5 1 0 / 6 3 0 / 6 2 0 / 7 测定日期日/ 月含水量m m处理1 处理3图2 2 0 0 0 年春小麦生育期内0 - 1 m 土壤含水量变化1 4 01 9 02 4 02 9 02 1 / 3 1 0 / 4 3 0 / 4 2 0 / 5 1 0 / 6 3 0 / 6 2 0 / 7 测定日期日/ 月含水量( m m处理1 处理3图 1 和图 2 分别是 1 9 9 9 2 0 0 0 年春小麦生育期 0 1 m 土壤含水量变化图由图4可见1 9 9 9 年 0 1 m 土壤含水量除 3 月 3 0 日和 7 月 2 0 日处理 3 较处理 1 略低外其 它各时段均明显高于处理 1 在整个生育期中 0 1 m m 土层含水量处理 3 平均比处理 1 高出 1 1 m m 7 月 1 0 日相差最大达 3 5 . 6 m m 2 0 0 0年春小麦生育期 0 - 1 m 土壤含水量 3 月 2 1 日4 月 3 0 日处理 3 较处理 1 低随着降水量的增加处理 3 的 0 - 1 m 土壤含水量 渐渐超过了处理 15 月 3 1 日7 月 2 0 日明显高于处理 1平均高出 1 3 . 8 m m6 月 3 0 日 相差最大为 2 0 . 2 m m 由以上可知畦集水技术有很好的集水保墒作用0 1 m土壤含水量随着降水量 的增多明显较对照增加,且其集水效果受降水量多寡的直接影响降水量多集水效果 好降水量少集水效果差 2.3 畦集水的增温效应分析 由于采用了覆膜技术减少了土壤热量的损耗无疑对提高地温是有帮助的这一点从观测事实得到进一步验证据我们对主要生育期 0-1m 土壤温度的观测处理 3地温普遍高于处理 1 其中 1997 年平均偏高 0.7最大达 1.31998 年平均偏高 0.5最大达 2.3图 3 为 1997 年处理 3 与处理 1 0-1m 平均地温变化图从图 3 可以 看出在春小麦整个生育期中处理 3 地温均明显高于处理 1(成熟期略低 0 . 1 ) 图3 1 9 9 7 年0 - 1 m 平均地温变化1 31 51 71 92 12 32 5 / 5 5 / 6 1 5 / 6 2 5 / 65 / 7 测定日期日/ 月地温处理3 处理12 . 4 各处理措施的增产效应分析 由表 3 可以看出各种处理措施均有一定的增产作用总的来看单纯使用 Fa旱地龙农气 3 号保水剂拌种措施增产幅度较小在 5.7%19.2%之间使用盖膜或盖膜加抗旱剂的各种组合措施增产幅度在 13.5%37.9%之间畦集水及畦集水加抗旱剂的综合措施增产效果最好效果较为稳定即使在特别干旱的年份仍然具有明显的优势增产幅度在 17.6%72.8%之间小穗数穗粒数及千粒重等产量因素除个别年份稍有下降外大多数年份明显增加 5表 3 1 9 9 7 2 0 0 0 年各处理春小麦产量结构 年份 处理号 小穗数 个 不孕小穗率 % 穗粒数 粒 千粒重 g 实际产量 k g / h m2增产率 % 1 5 . 6 2 2 6 . 3 3 1 . 0 5 1 0 . 0 - - 2 6 . 6 1 9 9 . 0 3 0 . 7 5 5 5 . 0 8 . 8 1 9 9 7 3 8 . 4 2 6 1 0 . 8