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摘要：为了研究油葵在垄膜沟灌条件下的产量及水分生产效益，通过设定不同灌水定额，分析不同灌水处理对油葵干物质积累、产量、水分利用效率、耗水特性的影响。结果表明，总灌溉定额2550 m3/hm2，全生育期灌水5次时，油葵产量较常规覆膜畦灌平均增加2.86%，节水23.62%，灌溉定额降低195.0 mm，生育期耗水降低117.1 mm，水分生产效率为2.68 kg/m3。
关键词：垄膜沟灌;产量;效益;油葵
中图分类号：S275.3;S565.5 文献标志码：A 文章编号：1001-1463（2019）02-0046-04
Abstract：In order to study the yield and water production benefit of oil sunflower under ridge-film furrow irrigation， different irrigation quotas were set up to study the effects of different irrigation treatments on dry matter accumulation， yield， water use efficiency and water consumption characteristics of oil sunflower. The results showed that compared with conventional furrow irrigation， the yield of sunflower increased by 2.86%， 23.62% water saved， irrigation quota decreased by 195.0 mm， water consumption during growth period decreased by 117.1 mm， and water production benefit reached to 2.68 kg/m3 under the suitable irrigation quota conditions （total irrigation quota 2 550 m3/hm2， irrigation five times during the whole growth period）.
Key words：Ridge filmed furrow irrigation;Yield;Benefit;Oil sunflower
油葵在民勤绿洲各乡镇均有种植，因其出油率高、适应性强、经济价值高、油质好等特点，多年平均种植面积在4 000 hm2以上[1 ]。油葵覆膜畦灌耗水量4 500～5 000 m3/hm2，而垄作沟灌是通过改变地表微地形，协调水、肥、气、热关系，促进作物生长，降低耕作对农田环境影响的一种耕作与灌溉相结合的实用技术[2 ]。垄作沟灌可减少灌水定额，提高降水和灌溉水利用率[3 - 4 ]。针对垄膜沟灌技术目前研究较多的是垄膜沟灌对大田作物产量、品质、水分利用、肥料利用的影响等方面[5 - 10 ]，而针对油葵的研究相对较少。因此，我们针对油葵种植与垄膜沟灌技术的特点，在民勤绿洲开展从垄膜沟灌油葵干物质积累、耗水规律、产量、水分利用效率等方面展开研究，以期为垄膜沟灌油葵的高产高效栽培提供技术指导。
1 材料与方法
1.1 试验区概况
试验于2015年4 — 9月在甘肃省水利科学研究院位于民勤县大滩乡的灌溉试验基地进行。试验区属典型的大陆性荒漠气候，年降水量110 mm，年蒸发量2 644 mm，年平均气温7.8 ℃，年日照时数3 028 h，≥0 ℃积温3 550 ℃，≥10 ℃积温3 145 ℃。试验地0～60 cm土质为黏壤土，60 cm以下逐渐由黏壤土变为砂壤土，土壤容重平均为1.54 g/cm3，土壤有机质含量5.27 g/kg、全氮0.45 g/kg、全磷1.15 g/kg 、全钾16.67 g/kg、全盐1.872 g/kg 、pH 7.96，灌溉水矿化度0.91 g/L。
1.2 试验材料
指示油葵品种为矮大头。
1.3 试验设计
试验根据灌水定额不同设4个垄膜沟灌灌水定额处理（表1），以常规覆膜畦灌为对照（CK），每个处理3次重复。2015年4月20日播种，9月4日收获，对照试验地大小为3.0 m×15.0 m，垄沟试验地大小为2.8 m×15.0 m。垄沟设计规则为垄幅100 cm，垄面宽60 cm，沟宽40 cm，沟深20 cm。试验地休闲期深翻、冬灌，灌水量1200 m3/hm2，播前耙耱，起垄覆膜，1垄2行，行距40 cm，株距35 cm，对照处理按行距45 cm、株距35 cm，一膜3行播种。垄沟处理播后灌水450 m3/hm2，对照处理播后灌水900 m3/hm2。各处理生育期灌水4次，灌水時间分别为现蕾期、开花期、灌浆期、成熟期;具体时间分别为6月上旬、6月下旬、7月中旬、8月上旬。生育期随水追肥2次，每次施尿素225 kg/hm2。灌溉水源为井水，用水表严格控制灌水量，试验小区灌水参数设计见表1。
1.4 观测项目与方法
土壤含水率采用TDR土壤水分速测仪，结合烘干法（土钻取土）测定并计算含水率。0～100 cm土层中每20 cm为1层测定，整个生育期每隔10 d测定1次，降水及灌水前后进行加测。
从苗期开始，在各个生育期取5株油葵，采用烘干称重法分别测定地上部分（叶、茎、花盘）干物质的积累量。收获期从每个小区中随机选取两点，每点取样10株，将两个点的样品合成一个样，进行考种，按各小区单收，计算各小区籽粒产量。 采用管道输水灌溉，每个试验小区均有单独水表控制，灌水量由水表量测。通过TRM-ZS3全自动气象站观测记载温度、降水、蒸发、风速等气象因素。
1.5 数据分析及处理方法
用Microsoft Excel 2003进行数据处理和制图，用DPS（6.05版）统计软件作相关分析。
2 结果与分析
2.1 地上部分干物质积累
从表2可知，出苗至拔节期，由于气温较低，油葵生长缓慢，干物质积累缓慢，干物质积累量最多的处理T4只有372.5 g/m2。从拔节到开花期间，干物质迅速积累，各处理干物质积累量都在1 200 g/m2以上，之后积累速度有所减缓，到灌浆期又快速积累，各处理积累量平均都在1 800 g/m2以上，其中处理T4最大，为2 068.2 g/m2。油葵干物质积累量在一定范围内与向籽粒转化量呈正相关，与生物学产量、经济产量呈正相关，不同处理间的干物质积累量差异显著，说明水分是对油葵干物质影响的首要因子。到成熟期干物质积累量最大的处理为T4，达到了 3 326.6 g/m2，较CK和T1处理分别高26.8 g/m2和273.3 g/m2，虽然壟膜沟灌灌溉定额较小，但利用垄沟的有利条件，其水分利用效率较对照有所提高，在适宜灌水定额下（T4）干物质积累甚至超过了对照处理。
2.2 耗水规律
通过田间土壤含水量测定，利用水量平衡方程及气象资料，计算各个生育阶段和全生育期垄膜沟灌油葵的耗水量（表3）可知，各处理耗水量均呈前期小、中期大、后期小的变化规律，各处理灌水量越小，整个生育期耗水量越小，日耗水强度也越小。就各生育期来说，孕蕾开花期是向日葵的耗水高峰期，主要以植株的蒸腾耗水为主，日耗水量均在3.90 mm以上，耗水强度最大。整个生育阶段各处理耗水规律变化趋于一致，且均以CK耗水量和耗水强度最大。到葵花进入生长后期，随着生长发育功能和各器官的衰退，对水分的需求逐渐降低，田间耗水量也随之减少。
2.3 产量及水分生产效率
由表4可知，处理T1、T2分别比对照减产10.96%、5.76%，处理T3、T4分别比对照增产0.96%、2.86%。各垄膜沟灌处理节水率均在23%以上，其中T1处理节水率最高，为40.86%，水分生产效率达到了3.58 kg/m3，而其他垄膜沟灌处理的水分生产效率均在2.6 kg/m3以上。综合考虑节水增产效益，选择T4处理较为合理。
3 结论与讨论
油葵产量随灌水量的增加而增大，但过多的灌水量会导致产量降低。油葵水分利用效率随灌水量的增加呈减小的趋势。垄膜沟灌各处理全生育期耗水强度均较常规覆膜畦灌降低，适宜的总灌溉定额为2 550 m3/hm2，全生育期灌水5次。在此灌溉定额下，油葵平均产量较常规覆膜畦灌的增产率为2.86%，节水率23.62%，水分利用效率为2.68 kg/m3。在民勤绿洲及类似区域垄膜沟灌油葵推荐采用灌溉制度为总灌溉定额2 550 m3/hm2，全生育期灌水5次。
油葵作为一种低投入、高产出的经济作物，采用常规覆膜畦灌方式耗水量在500 mm左右，采用垄膜沟灌平均节水在1 500～ 2 000 m3/hm2，但兼顾节水和增产，推荐采用的灌水处理节水量为2 250 m3/hm2，节水效益非常显著。在实际应用中，应根据所在地区气候、土壤、水资源等条件差异选择适宜的垄膜沟灌灌溉制度，以取得最高的节水与产量效益，在水源条件适合滴灌的地区可适当推广应用。
参考文献：
[1] 民勤县统计局. 民勤县国民经济和社会发展统计资料汇编[G]. 民勤：[出版者不详]，2010：101-110.
[2] LAL R. Ridge 2 tillgae [J]. Soil & Tillgae Research，1990（18）：107-111.
[3] 艾应伟，陈 实，张先婉，等. 垄作不同土层施肥对小麦生长及氮肥肥效的影响[J]. 植物营养与肥料学报，1997，3（3）：255-261.
[4] 戴 德. 高寒山区冷浸田水稻半旱式免耕垄作技术的增产机理[J]. 农业科技通讯，1998（8）：26-27.
[5] 张立勤，马忠明，俄胜哲. 垄膜沟灌栽培对制种玉米产量和水分利用效率的影响[J]. 西北农业学报，2007，16（4）：83-86.
[6] 崔增团，张志成，刘健万，等. 浅谈垄膜沟灌技术及其节水增产效益[J]. 农业科技与信息，2012（18）：3-4.
[7] 李 波，屈忠义，王 昊. 河套灌区覆膜沟灌对加工番茄生长效应与品质的影响[J]. 干旱地区农业研究，2014，32（6）：43-47.
[8] 高 飞，崔增团，刘 健，等. 起垄方式对垄膜沟灌玉米产量及水分利用效率的影响[J]. 甘肃农业科技，2012（12）：12-14.
[9] 苗 玮. 垄膜沟灌模式下施用氮肥对玉米产量与氮素吸收利用效率的影响[D]. 兰州：兰州大学，2016.
[10] 王仰仁，王德旺，郭思才. 垄膜沟灌高效节水机理研究[C]//中国水利学会. 中国水利学会2000学术年会，郑州：黄河水利出版社，2000，349-353.
（本文责编：陈 珩）
关键词：垄膜沟灌;产量;效益;油葵
中图分类号：S275.3;S565.5 文献标志码：A 文章编号：1001-1463（2019）02-0046-04
Abstract：In order to study the yield and water production benefit of oil sunflower under ridge-film furrow irrigation， different irrigation quotas were set up to study the effects of different irrigation treatments on dry matter accumulation， yield， water use efficiency and water consumption characteristics of oil sunflower. The results showed that compared with conventional furrow irrigation， the yield of sunflower increased by 2.86%， 23.62% water saved， irrigation quota decreased by 195.0 mm， water consumption during growth period decreased by 117.1 mm， and water production benefit reached to 2.68 kg/m3 under the suitable irrigation quota conditions （total irrigation quota 2 550 m3/hm2， irrigation five times during the whole growth period）.
Key words：Ridge filmed furrow irrigation;Yield;Benefit;Oil sunflower
油葵在民勤绿洲各乡镇均有种植，因其出油率高、适应性强、经济价值高、油质好等特点，多年平均种植面积在4 000 hm2以上[1 ]。油葵覆膜畦灌耗水量4 500～5 000 m3/hm2，而垄作沟灌是通过改变地表微地形，协调水、肥、气、热关系，促进作物生长，降低耕作对农田环境影响的一种耕作与灌溉相结合的实用技术[2 ]。垄作沟灌可减少灌水定额，提高降水和灌溉水利用率[3 - 4 ]。针对垄膜沟灌技术目前研究较多的是垄膜沟灌对大田作物产量、品质、水分利用、肥料利用的影响等方面[5 - 10 ]，而针对油葵的研究相对较少。因此，我们针对油葵种植与垄膜沟灌技术的特点，在民勤绿洲开展从垄膜沟灌油葵干物质积累、耗水规律、产量、水分利用效率等方面展开研究，以期为垄膜沟灌油葵的高产高效栽培提供技术指导。
1 材料与方法
1.1 试验区概况
试验于2015年4 — 9月在甘肃省水利科学研究院位于民勤县大滩乡的灌溉试验基地进行。试验区属典型的大陆性荒漠气候，年降水量110 mm，年蒸发量2 644 mm，年平均气温7.8 ℃，年日照时数3 028 h，≥0 ℃积温3 550 ℃，≥10 ℃积温3 145 ℃。试验地0～60 cm土质为黏壤土，60 cm以下逐渐由黏壤土变为砂壤土，土壤容重平均为1.54 g/cm3，土壤有机质含量5.27 g/kg、全氮0.45 g/kg、全磷1.15 g/kg 、全钾16.67 g/kg、全盐1.872 g/kg 、pH 7.96，灌溉水矿化度0.91 g/L。
1.2 试验材料
指示油葵品种为矮大头。
1.3 试验设计
试验根据灌水定额不同设4个垄膜沟灌灌水定额处理（表1），以常规覆膜畦灌为对照（CK），每个处理3次重复。2015年4月20日播种，9月4日收获，对照试验地大小为3.0 m×15.0 m，垄沟试验地大小为2.8 m×15.0 m。垄沟设计规则为垄幅100 cm，垄面宽60 cm，沟宽40 cm，沟深20 cm。试验地休闲期深翻、冬灌，灌水量1200 m3/hm2，播前耙耱，起垄覆膜，1垄2行，行距40 cm，株距35 cm，对照处理按行距45 cm、株距35 cm，一膜3行播种。垄沟处理播后灌水450 m3/hm2，对照处理播后灌水900 m3/hm2。各处理生育期灌水4次，灌水時间分别为现蕾期、开花期、灌浆期、成熟期;具体时间分别为6月上旬、6月下旬、7月中旬、8月上旬。生育期随水追肥2次，每次施尿素225 kg/hm2。灌溉水源为井水，用水表严格控制灌水量，试验小区灌水参数设计见表1。
1.4 观测项目与方法
土壤含水率采用TDR土壤水分速测仪，结合烘干法（土钻取土）测定并计算含水率。0～100 cm土层中每20 cm为1层测定，整个生育期每隔10 d测定1次，降水及灌水前后进行加测。
从苗期开始，在各个生育期取5株油葵，采用烘干称重法分别测定地上部分（叶、茎、花盘）干物质的积累量。收获期从每个小区中随机选取两点，每点取样10株，将两个点的样品合成一个样，进行考种，按各小区单收，计算各小区籽粒产量。 采用管道输水灌溉，每个试验小区均有单独水表控制，灌水量由水表量测。通过TRM-ZS3全自动气象站观测记载温度、降水、蒸发、风速等气象因素。
1.5 数据分析及处理方法
用Microsoft Excel 2003进行数据处理和制图，用DPS（6.05版）统计软件作相关分析。
2 结果与分析
2.1 地上部分干物质积累
从表2可知，出苗至拔节期，由于气温较低，油葵生长缓慢，干物质积累缓慢，干物质积累量最多的处理T4只有372.5 g/m2。从拔节到开花期间，干物质迅速积累，各处理干物质积累量都在1 200 g/m2以上，之后积累速度有所减缓，到灌浆期又快速积累，各处理积累量平均都在1 800 g/m2以上，其中处理T4最大，为2 068.2 g/m2。油葵干物质积累量在一定范围内与向籽粒转化量呈正相关，与生物学产量、经济产量呈正相关，不同处理间的干物质积累量差异显著，说明水分是对油葵干物质影响的首要因子。到成熟期干物质积累量最大的处理为T4，达到了 3 326.6 g/m2，较CK和T1处理分别高26.8 g/m2和273.3 g/m2，虽然壟膜沟灌灌溉定额较小，但利用垄沟的有利条件，其水分利用效率较对照有所提高，在适宜灌水定额下（T4）干物质积累甚至超过了对照处理。
2.2 耗水规律
通过田间土壤含水量测定，利用水量平衡方程及气象资料，计算各个生育阶段和全生育期垄膜沟灌油葵的耗水量（表3）可知，各处理耗水量均呈前期小、中期大、后期小的变化规律，各处理灌水量越小，整个生育期耗水量越小，日耗水强度也越小。就各生育期来说，孕蕾开花期是向日葵的耗水高峰期，主要以植株的蒸腾耗水为主，日耗水量均在3.90 mm以上，耗水强度最大。整个生育阶段各处理耗水规律变化趋于一致，且均以CK耗水量和耗水强度最大。到葵花进入生长后期，随着生长发育功能和各器官的衰退，对水分的需求逐渐降低，田间耗水量也随之减少。
2.3 产量及水分生产效率
由表4可知，处理T1、T2分别比对照减产10.96%、5.76%，处理T3、T4分别比对照增产0.96%、2.86%。各垄膜沟灌处理节水率均在23%以上，其中T1处理节水率最高，为40.86%，水分生产效率达到了3.58 kg/m3，而其他垄膜沟灌处理的水分生产效率均在2.6 kg/m3以上。综合考虑节水增产效益，选择T4处理较为合理。
3 结论与讨论
油葵产量随灌水量的增加而增大，但过多的灌水量会导致产量降低。油葵水分利用效率随灌水量的增加呈减小的趋势。垄膜沟灌各处理全生育期耗水强度均较常规覆膜畦灌降低，适宜的总灌溉定额为2 550 m3/hm2，全生育期灌水5次。在此灌溉定额下，油葵平均产量较常规覆膜畦灌的增产率为2.86%，节水率23.62%，水分利用效率为2.68 kg/m3。在民勤绿洲及类似区域垄膜沟灌油葵推荐采用灌溉制度为总灌溉定额2 550 m3/hm2，全生育期灌水5次。
油葵作为一种低投入、高产出的经济作物，采用常规覆膜畦灌方式耗水量在500 mm左右，采用垄膜沟灌平均节水在1 500～ 2 000 m3/hm2，但兼顾节水和增产，推荐采用的灌水处理节水量为2 250 m3/hm2，节水效益非常显著。在实际应用中，应根据所在地区气候、土壤、水资源等条件差异选择适宜的垄膜沟灌灌溉制度，以取得最高的节水与产量效益，在水源条件适合滴灌的地区可适当推广应用。
参考文献：
[1] 民勤县统计局. 民勤县国民经济和社会发展统计资料汇编[G]. 民勤：[出版者不详]，2010：101-110.
[2] LAL R. Ridge 2 tillgae [J]. Soil & Tillgae Research，1990（18）：107-111.
[3] 艾应伟，陈 实，张先婉，等. 垄作不同土层施肥对小麦生长及氮肥肥效的影响[J]. 植物营养与肥料学报，1997，3（3）：255-261.
[4] 戴 德. 高寒山区冷浸田水稻半旱式免耕垄作技术的增产机理[J]. 农业科技通讯，1998（8）：26-27.
[5] 张立勤，马忠明，俄胜哲. 垄膜沟灌栽培对制种玉米产量和水分利用效率的影响[J]. 西北农业学报，2007，16（4）：83-86.
[6] 崔增团，张志成，刘健万，等. 浅谈垄膜沟灌技术及其节水增产效益[J]. 农业科技与信息，2012（18）：3-4.
[7] 李 波，屈忠义，王 昊. 河套灌区覆膜沟灌对加工番茄生长效应与品质的影响[J]. 干旱地区农业研究，2014，32（6）：43-47.
[8] 高 飞，崔增团，刘 健，等. 起垄方式对垄膜沟灌玉米产量及水分利用效率的影响[J]. 甘肃农业科技，2012（12）：12-14.
[9] 苗 玮. 垄膜沟灌模式下施用氮肥对玉米产量与氮素吸收利用效率的影响[D]. 兰州：兰州大学，2016.
[10] 王仰仁，王德旺，郭思才. 垄膜沟灌高效节水机理研究[C]//中国水利学会. 中国水利学会2000学术年会，郑州：黄河水利出版社，2000，349-353.
（本文责编：陈 珩）