夏玉米生育后期“一水两用”技术对玉米产量以及冬小麦播种前土壤储水量的影响

侯大山，李月华*，李娟茹，高 倩，卫计运，邰凤雷，赵锁辉，李辉利，安浩军，赵萍霏，王亚楠

（1.石家庄市农业技术推广中心，河北 石家庄 050051；2.隆尧县农业技术推广中心，河北 隆尧 055350；3.辛集市农业技术推广中心，河北 辛集 052360；4.赵县农业技术推广中心，河北 赵县 051530；5.石家庄市农林科学研究院，河北 石家庄050000；6.保定市农业科学院，河北 保定 071000；7.临漳县农业技术推广中心，河北 临漳 056600；8.河北省农业技术推广总站，河北 石家庄 050000）

夏玉米生育后期“一水两用”技术对玉米产量以及冬小麦播种前土壤储水量的影响

侯大山1，李月华1*，李娟茹1，高 倩1，卫计运2，邰凤雷3，赵锁辉4，李辉利5，安浩军6，赵萍霏7，王亚楠8

（1.石家庄市农业技术推广中心，河北 石家庄 050051；2.隆尧县农业技术推广中心，河北 隆尧 055350；3.辛集市农业技术推广中心，河北 辛集 052360；4.赵县农业技术推广中心，河北 赵县 051530；5.石家庄市农林科学研究院，河北 石家庄050000；6.保定市农业科学院，河北 保定 071000；7.临漳县农业技术推广中心，河北 临漳 056600；8.河北省农业技术推广总站，河北 石家庄 050000）

为了探索冀中南地区冬小麦-夏玉米节水生产新途径，试验设“一水两用”技术（玉米生育后期浇水同时达到玉米增产和小麦足墒播种的目的）的浇水时间分别为9月10日和20日，以玉米生育后期不浇水为对照，研究了不同浇水时间对玉米产量以及下茬小麦播种前0～20 cm耕层含水量和0～200 cm土层储水量的影响。结果表明：与对照相比，9月10日和20日浇水对玉米穗粒数影响不大，但均能提高千粒重和产量，增产率分别为6.35%和4.44%；0～20 cm耕层含水量平均提高4.00%和7.43%，0～200 cm土层储水量平均提高2.38%和4.49%。“一水两用”技术不同浇水时间对玉米增产以及提高土壤储水量的效果不同，应根据不同的主目标选择不同的浇水时间：以提高夏玉米产量为主目标时，宜在9月10日前后夏玉米灌浆活跃期前浇水；以提高小麦播前土壤储水量和耕层含水量为主目标时，宜在9月20日后浇水。

夏玉米；冬小麦；“一水两用”技术；产量；耕层含水量；土壤储水量

河北省乃至华北平原地下水超采严重，已经形成明显的地下漏斗区[1～3]，水资源匮乏影响了当地社会和经济的可持续发展[4，5]。冀中南地区的作物种植制度为冬小麦-夏玉米一年两熟制，而冬小麦季消耗的地下水资源量较大[6～10]，因此，探索冬小麦高产节水技术对缓解地下水超采意义重大[11～13]。

小麦节水的关键是苗期旱胁迫栽培，朱云集等[14]和侯大山等[15]对黄淮海中部地区小麦高产关键技术进行了研究，认为旱胁迫栽培的关键是足墒播种。王延玲等[16]和李少昆等[17]研究了玉米秸秆还田对小麦出苗的影响，发现生产上由于玉米秸秆直接还田等原因导致小麦抢墒播种土壤含水量较低对出苗生长不利，待出苗受旱再补浇踏墒水或盘根水，则难以实现小麦苗期旱胁迫栽培。而在夏玉米生育后期进行浇水，既可以实现夏玉米晚收增产，又可以保证小麦足墒播种，达到“一水两用”的目的。但是截至目前，冀中南地区“一水两用”技术中夏玉米生育后期具体的浇水时间尚需深入研究。以玉米生育后期不浇水为对照，研究“一水两用”技术不同浇水时间对玉米产量和小麦播种前土壤储水量的影响，旨为小麦节水栽培、减少地下水资源消耗提供理论依据。

1 材料与方法

试验于2015年6～10月在位于冀中南涿州市、辛集市、赵县、隆尧县、临漳县的5个河北省现代农业产业技术体系项目山前平原区小麦试验站进行。各试验站的试验面积、土壤条件（表1）以及玉米全生育期的积温和降雨量（表2）有所差异。所有试验地小麦-玉米周年种植均连续5 a以上，玉米秸秆粉碎还田，小麦秸秆覆盖还田，玉米为贴茬直播。

表1 各试验站的土壤条件和试验面积Table 1 Soil conditions and areas of each test stations

表2 各试验站玉米全生育期的积温和降雨量Table 2 Accumulated temperature and rainfall in the whole growth period of maize of each test stations

试验“一水两用”技术的夏玉米生育后期浇水时间设9月10日（W1）和9月20日（W2）2个处理，浇水量45 mm/m2，以玉米生长后期不浇水为对照（CK），3次重复。玉米生育期管理技术（表3）同当地大田常规。不同试验站的小麦播种期略有不同，其中，涿州试验站为10月7日，辛集试验站为10月15日，其他3个试验站均为10月16日。

玉米收获期，测定玉米的产量构成性状与产量。采取5点取样法，统计每个样点25 m双行的穗数，折算成单位面积穗数。每取样点1行不间断连续收获50穗，室内考种，测定穗粒数和千粒重。每处理随机选取3个代表地块，每地块面积均为66.7 m2，收获全部果穗，测定实际产量。

小麦播种前，测定0～20 cm耕层的土壤含水量和0～200 cm土层的土壤储水量。每处理均设3个土壤取样点。用土钻分7层（0～20cm、20～40cm、40～60cm、60～80 cm、80～100 cm、100～150 cm、150～200 cm）钻取土壤样品，烘干后，测定各土层土壤的含水量。同时，采用环刀法分层测定0～200 cm各土层土壤的容重，根据公式计算土壤储水量：

表3 各试验站玉米全生育期的水肥管理情况Table 3 Irrigation and fertilizer in the whole growth period of maize of each test stations

式中，W为0～200 cm土层的土壤储水量（mm）；Hi为第i土层厚度（mm）；ρi为第i层土壤容重（g/cm3）；ωi为第i层土壤含水率（%）。

利用Microsoft Execl 2007和DPS 7.05软件进行数据处理，采用单因素试验统计多重比较Tukey法对数据进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 夏玉米生育后期“一水两用”技术对玉米产量构成因素及产量的影响

2.1.1 对穗粒数的影响 同一试验站，“一水两用”技术处理的玉米穗粒数差异不显著，且与其CK差异也均不显著（表4）；除临漳试验站外，其他4个试验站“一水两用”技术处理的指标值均＞其CK。表明“一水两用”技术有助于玉米穗粒数的增加，这是因为灌浆期水分供应充足可以改善籽粒的生长发育，但与生育后期不浇水的对照相比效果并不明显。从不同处理的平均穗粒数看，W1、W2处理分别较CK提高了7.5和4.4粒/穗，增幅分别为1.47%和0.86%；W1处理较W2处理提高了3.1粒/穗，增幅为0.60%。

表4 夏玉米后期“一水两用”技术对玉米产量及其构成因素的影响Table 4 Effect of irrigation in the later growth stage of maize on yield and the component factors of maize

2.1.2 对千粒重的影响 同一试验站，“一水两用”技术处理的玉米千粒重均＞其CK，除赵县试验站W2处理外，其他处理与其CK差异均达到了极显著水平；且5个试验站的指标值均表现为W1处理＞W2处理，其中，辛集和赵县试验站差异达到了极显著水平，其他3个试验站差异均不显著。表明“一水两用”技术可以明显提高玉米千粒重，其中，9月10日浇水效果较好。从不同处理的平均千粒重看，W1、W2处理分别较CK提高了14.6和9.3g，增幅为4.41%和2.81%；W1处理较W2处理提高了5.3 g，增幅为1.55%。

2.1.3 对产量的影响 同一试验站，“一水两用”技术处理的玉米产量均＞其CK，除赵县试验站和隆尧试验站的W2处理外，其他处理与其CK差异均达到了显著水平，其中涿州和临漳试验站与其CK差异均达到了极显著水平；且5个试验站的指标值均表现为W1处理＞W2处理，但差异均不显著。表明“一水两用”技术可以明显提高玉米产量，其中，9月10日浇水效果较好。从不同处理的平均产量看，W1、W2处理分别较CK提高了544.5和381.0 kg/hm2，增幅为6.35%和4.44%；W1处理较W2处理提高了163.5 kg/hm2，增幅为1.82%。

2.2 夏玉米生育后期“一水两用”技术对冬小麦播前0～20 cm耕层含水量和0～200 cm土层储水量的影响

2.2.1 对0～20 cm耕层含水量的影响 同一试验站，“一水两用”技术处理的耕层含水量均＞其CK，其中，赵县、辛集、临漳3个试验站的W2处理与其C K差异均达到了显著水平；且5个试验站的指标值均表现为W2处理＞W1处理，其中临漳试验站差异达到了显著水平（表5）。表明“一水两用”技术可以提高小麦播前0～20 cm耕层土壤的含水量，其中，9月20日浇水效果较好。从不同处理的耕层含水量平均值看，W1、W2处理分别较CK提高了4.00%和7.43%，W2处理较W1处理提高了3.30%。

2.2.2 对0～200 cm土层储水量的影响 同一试验站，“一水两用”技术处理的0～200 cm土层储水量均＞其CK，其中，辛集和涿州试验站差异达到了极显著水品，赵县、隆尧和临漳3个试验站的W2处理与其CK差异均达到了显著水平；且5个试验站的指标值均表现为W2处理＞W1处理，其中，赵县试验站差异达到了极显著水平，辛集试验站差异达到了显著水平。表明“一水两用”技术可以提高小麦播前0～200 cm土层的土壤储水量，其中，9月20日浇水效果较好。从不同处理的0～200 cm土层储水量平均值看，W1、W2处理分别较CK提高了2.38%和4.49%，W2处理较W1处理提高了2.06%。

表5 夏玉米后期“一水两用”技术对耕层含水量和0～200 cm土层储水量的影响Table 5 Effect of irrigation in the later growth stage of maize on topsoil moisture and 0-200 soil water storage

3 结论与讨论

对玉米产量及其构成因素的研究结果显示，与玉米生育后期不浇水（CK）相比，9月10日和20日浇水对玉米穗粒数影响不大，但均能够显著提高千粒重（增幅分别为4.41%和2.81%），最终，明显提高玉米产量，增产率分别为6.35%和4.44%。可以看出，“一水两用”技术夏玉米增产的主要原因是千粒重的提高，其中，9月10日浇水效果较好。前人研究结果显示，玉米灌浆期浇水能有效增加籽粒平均灌浆速率和最大灌浆速率，提高棒三叶对CO2同化量的积累，显著增加夏玉米千粒重，提高产量[18，19]。本研究结果与前人的研究结果相一致。

对小麦播种前土壤储水量的研究结果显示，与玉米生育后期不浇水相比，9月10日和20日浇水0～20cm耕层含水量平均提高4.00%和7.43%，0～200 cm土层储水量平均提高2.38%和4.49%。可以看出，“一水两用”技术有利于小麦足墒播种，能够提高小麦播前土壤含水量，其中，9月20日浇水效果较好。

综上分析可以看出，在玉米生育后期浇水的“一水两用”技术能够明显促进玉米增产，提高小麦播前土壤储水量，保证小麦足墒播种，但是，不同浇水时间对玉米增产以及提高0～20 cm耕层含水量和0～200 cm土层储水量的效果不同，其中，9月10日浇水对夏玉米增产效果较好，而9月20日浇水对提高耕层含水量和0～200 cm土层储水量效果较好。因此，在利用“一水两用”技术时，应根据不同的主目标选择不同的浇水时间，若以提高夏玉米产量为主目标，选择9月10日前后夏玉米灌浆活跃期[18～21]前浇水为好；若以提高小麦播种前的耕层含水量和土壤储水量为主目标，选择9月20日后浇水为好。

“一水两用”技术既能提高玉米产量，又能为下茬冬小麦播种提供较好的表墒，同时补充地下水量，为小麦节水栽培提供了有利条件。该技术对缓解小麦季地下水资源消耗意义重大。

［1］裴宏伟，孙宏勇，沈彦俊，刘昌明.不同灌溉处理下冬小麦水平衡与灌溉增产效率研究［J］.中国生态农业学报，2011，19（5）：1054-1059.

［2］郭长城，刘孟雨，陈素英，张喜英.太行山山前平原农田耗水影响因素与水分利用效率提高途径［J］.中国生态农业学报，2004，12（3）：55-58.

［3］孙宏勇，刘小京，邵立威，陈素英，刘秀位，张喜英.不同种植模式对河北低平原区域地下水平衡和水分经济利用效率等的影响［J］.中国农学通报，2014，30（32）：214-220.

［4］李娟茹，李月华，许永红，李建波，张广辉，刘 亚.冀中南小麦-玉米轮作磷素周年循环及高效利用研究［J］.河北农业科学，2014，18（3）：48-51.

［5］ Liu C M，Yu J J，Kendy E.Groundwater exploitation and its impact on the environment in the North China Plain［J］.Water International，2001，26（2）：265-272.

［6］田红卫，李月华，许永红，赵军华，丁月芬，申中亮，李 琴.冀中南冬小麦-夏玉米一年两熟农田土壤水分变化规律研究［J］.河北农业科学，2014，18（4）：57-60.

［7］刘晓媛，徐绍辉，崔峻岭，时 青.基于水分供需关系的冬小麦夏玉米节水灌溉模式研究［J］.中国生态农业学报，2013，21（8）：951-958.

［8］刘中培，于福荣，焦建伟.农业种植规模与降水量变化对农用地下水开采量影响识别［J］.地球科学进展，2012，（2）：240-245.

［9］冯慧敏，张光辉，王电龙，严明疆.近50年来石家庄地区地下水流场演变驱动力分析［J］.水利学报，2014，45（2）：180-186 .

［10］张光辉，田言亮，王电龙，严明疆，王金哲.冀中山前农业区地下水位强降弱升特征与机制［J］.水科学进展，2015，26（2）：227-232.

［11］袁再键，许元则，谢栌乐.河北平原农田耗水与地下水动态及粮食生产相互关系分析［J］.中国生态农业学报. 2014，22（8）：904-910.

［12］刘佳嘉，冯 浩.缓解河北农业用水紧缺的技术与对策［J］.节水灌溉，2010，（5）：64-70.

［13］王春泽，乔光建，陈胜锁.河北省农业灌溉咸水利用机理研究［J］.南水北调与水利科技，2009，7（1）：56-60.

［14］朱云集，崔金梅，郭天财，王晨阳，王永华.河南省小麦生产发展中几个关键技术问题的商榷［J］.河南农业科学，2011，40（8）：54-57.

［15］侯大山，李月华，冯立辉，高 琪，江彦军，张红芹，胡浩玲，杨 丽.石家庄市小麦-玉米农田循环高效耕作技术集成［J］.中国农技推广，2014，30（10）：21-23.

［16］王延玲，张海藤，牛海燕，魏 杰，姚德常.不同墒情和播深对小麦出苗及冬前苗情的影响［J］.山东农业科学，2014，46（9）：57-59.

［17］李少昆，王克如，冯聚凯，谢瑞芝，高世菊.玉米秸秆还田与不同耕作方式下影响小麦出苗的因素［J］.作物学报，2006，32（3）：463-465.

［18］党红凯，曹彩云，郑春莲，杜 雄，马俊永，李江科.小麦提前造墒灌水对玉米后期光合与产量的影响［J］.农业机械学报，2015，46（10）：127-135.

［19］王树安.作物栽培学［M］.北京：中国农业出版社，1999：56.

［20］党红凯，曹彩云，郑春莲，马俊永，郭 丽，王亚楠，李 伟，李江科.造墒与播后镇压对小麦冬前耗水和生长发育的影响［J］.中国生态农业学报，2016，24（8）：1071-1079.

［21］史建国，崔海岩，赵 斌，董树亭，刘 鹏，张吉旺.花粒期光照对夏玉米产量和籽粒灌浆特性的影响［J］.中国农业科学，2013，46（21）：4427-4434.

Effect of Irrigation in the Later Growth Stage of Maize on Yield of Maize and Soil Water Storage before Sowing of Winter Wheat

HOU Da-shan1，LI Yue-hua1*，LI Juan-ru1，GAO Qian1，WEI Ji-yun2，TAI Feng-lei3，ZHAO Suo-hui4，LI Hui-li5，AN Hao-jun6，ZHAO Ping-fei7，WANG Ya-nan8

（1.Shijiazhuang Agricultural Technology Promotion Center，Shijiazhuang 050051，China；2.Longyao Agricultural Technology Promotion Center，Longyao 055350，China；3.Xinji Agricultural Technology Promotion Center，Xinji 052360，China；4.Zhaoxian Agricultural Technology Promotion Center，Zhaoxian 051530，China；5.Shijiazhuang Academy of Agricultural and Forestry Sciences，Shijiazhuang 050000，China；6.Academy of Agricultural Sciences of Baoding，Baoding 071000，China；7.Linzhang Agricultural Technology Promotion Center，Linzhang 056600，China；8.Hebei Province Agricultural Technology Extension Station，Shijiazhuang 050000，China）

Irrigation in the later growth stage of maize to increase the maize yield and ensure enough moisture for wheat sowing was used to study the effect of different irrigation times on maize yield and 0-20 cm soil moisture and 0-200 cm soil water storage before sowing of winter wheat with the irrigation time were September 10 and 20，in order to explore a new way to save water in winter wheat-summer maize in central and southern Hebei Province.The results showed that irrigation on September 10 and 20 had little effect on the number of kernels per ear，but they could increasethe grain weight and yield，the increasing were 6.35%and 4.44%，respectively.Topsoil moisture was increased by 4.00%and 7.43%，0-200 cm soil water storage was increased by an average of 2.38%and 4.49%.If want to improve the yield of summer maize，it should be watered on September 10，while irrigated after September 20，the soil water storage before sowing of winter wheat could be increasing significantly.

Summer maize；Winter wheat；Irrigation in the later growth stage of maize；Yield；Topsoil moisture；Soil water storage

S513

：A

：1008-1631（2017）01-0028-05

2016-08-07

河北省现代农业产业技术体系项目（HBCT2013010201）；石家庄市高层次人才支持项目

侯大山（1979-），男，河北蔚县人，农艺师，主要从事作物栽培与农技推广工作。Tel：0311-83650247；E-mail：5563682@qq.com。

李月华（1961-），男，河北赵县人，研究员，主要从事作物栽培与农技推广工作。Tel：0311-83659368；E-mail：yuehuali6368@126.com。