冬小麥節水高產的根層補灌方法
【專利摘要】本發明涉及一種冬小麥節水高產的根層補灌方法，是在小麥播種期、越冬前、拔節后0-8天和開花后0-8天，當距地表0-20cm土層土壤相對含水量（土壤質量含水量占該土層土壤最大持水量的百分比）分別低于60%、80%、70%和70%時，按本發明的公式計算灌水量并分別進行補灌；本發明針對傳統灌溉技術存在的問題，依據冬小麥不同生育階段的需水特點，在小麥關鍵生育時期，通過根層補灌，可創造出合理的根層剖面供水結構（不同根層土壤供水的數量和比例）,促進小麥生長和籽粒產量的形成，增產效果顯著。
【專利說明】冬小麥節水高產的根層補灌方法
所屬【技術領域】
[0001]本發明涉及一種冬小麥節水高產的根層補灌方法，屬于冬小麥節水灌溉【技術領域】。
【背景技術】
[0002]黃淮和北部冬麥區的小麥種植面積占全國總面積的68%，產量占全國總產量的76%。該區常年降雨量平均為500-700_，且主要集中在夏季，小麥生長期間降水只能滿足其需要的25%-40%，灌溉成為該區冬小麥獲得高產穩產的重要途徑。然而，近年來水資源短缺、水源污染及地下水過度開采等問題嚴重威脅著該地區農業的可持續發展。如何合理灌溉，提高水分利用效率和單產，保證糧食和生態安全成為亟待解決的技術難題。現有的灌溉技術多采用固定的灌水時間與灌水量，而年季間自然降水量和土壤底墑卻不同，生產上難以實現節水與高產的統一。亦有研究以一定深度土層土壤的相對蓄水量為補灌目標，忽視主要根層供水結構對小麥耗水和產量形成的重要性，而且年季間及不同地塊之間土壤底墑差異較大，難以形成一致的灌溉標準。

【發明內容】

[0003]針對傳統灌溉技術存在的問題，本發明依據冬小麥不同生育階段的需水特點，考慮小麥關鍵生育期內的土壤貯水和自然降水，在研究根層供水與小麥耗水和產量形成關系的基礎上，提供了一種可實現冬小麥節水高產栽培的根層補灌方法。
[0004]本發明采用的技術方案是:在小麥播種期、越冬前、拔節后0-8天和開花后0-8天，當距地表0-20cm 土層土壤相對含水量(土壤質量含水量占該土層土壤最大持水量的百分t匕)分別低于60%、80%、70%和70%時，按以下公式計算灌水量并分別進行補灌，灌水量的計算公式為:CIR=0.2ybd( Θ max- Θ r)，其中CIR為灌水量，單位為mm ; Y bd為距地表0_20cm土層土壤容重，單位g cnT3, Θ max為距地表0_20cm 土層土壤最大持水量，單位mg waterg_1dry soil, Θ r為灌水前距地表0_20cm土層土壤質量含水量,單位mg water g_1dry soil。
[0005]由于水澆地冬小麥66%~96%的根系集中在0_40cm 土層，本發明利用距地面0-20cm 土層土壤的持水能力，按計算出的灌水量灌溉后，通過灌溉水在土壤中的縱滲，可創造出合理的小麥根層剖面供水結構(不同根層土壤供水的數量和比例)，以促進小麥生長和籽粒產量的形成，而且實現了因需補水，充分利用土壤貯水和自然降水，可顯著提高水分利用效率。
[0006]本發明與現有技術相比的主要優點:
[0007]—是按需補灌，可充分利用土壤貯水和自然降水，顯著提高水分利用效率，減少灌溉水量，節約水資源。
[0008]二是在小麥關鍵生育時期，通過根層補灌，可創造出合理的根層剖面供水結構(不同根層土壤供水的數量和比例)，促進小麥生長和籽粒產量的形成，增產效果顯著。
[0009]【具體實施方式】實施例[0010]在黃淮冬麥區年降水量620mm左右的山東省兗州市的高產麥田進行了試驗。2011年全年(1-12月)降水量為803.0mm，屬豐水年型，小麥生長季(2011.10.7-2012.6.11)總降水量為183.0mm,其中播種期至越冬前83.0mm,越冬前至拔節后8天69.0mm,拔節后8天至開花后8天31.0mm,開花后8天至成熟期0.0_。小麥播種期和越冬前0_20cm 土層土壤相對含水量分別為77.6%和80.6%，無需補灌；在拔節后8天和開花后8天，灌水前0-20cm土層土壤相對含水量分別為39.4%和39.1%，按根層補灌公式計算灌水量，分別于拔節后8天補灌43.8mm水，開花后8天補灌44.0mm水，小麥籽粒產量和水分利用效率分別達到9146.7kg/hm2和20.3kg/ (hm2mm)。采用該技術比采用拔節期和開花期各灌水60mm的傳統灌溉技術，每公頃節省322m3灌溉水，增產8.7%，水分利用效率提高13.4%。
[0011]2012年全年(1-12月)降水量為441.2mm,屬枯水年型，小麥生長季(2012.10.9-2013.6.10)總降水量為225.0mm，其中播種期至越冬前33.0mm，越冬前至拔節后8天59.0mm,拔節后8天至開花后8天32.5mm,開花后8天至成熟期100.5mm。選擇土壤底墑存在較大差異的兩個地塊進行了試驗。地塊一，小麥播種期0-20cm土層土壤相對含水量為66.5%,無需補灌；越冬前、拔節后8天和開花后8天，灌水前0-20cm 土層土壤相對含水量分別為65.2%,43.3%和47.4%，按根層補灌公式計算灌水量，分別于越冬前補灌28.8mm/K，拔節后8天補灌45.5mm /K，開花后8天補灌42.3mm水；小麥籽粒產量和水分利用效率分別達到9861.4kg/hm2和23.4kg/ (hm2mm)。采用該技術比采用越冬前、拔節期和開花期各灌水60mm的傳統灌溉技術，每公頃節省634m3灌溉水，增產1.8%，水分利用效率提高10.5%。
[0012]地塊二，小麥播種期0-20cm 土層土壤相對含水量為60.2%，無需補灌；越冬前、拔節后8天和開花后8天，灌水前0-20cm土層土壤相對含水量分別為50.0%、29.3%和51.7%，按根層補灌公式計算灌水量，分別于越冬前補灌40.7mm水,拔節后8天補灌57.6mm水,開花后8天補灌39.4mm水，小麥籽粒產量和水分利用效率分別達到10083.7kg/hm2和22.6kg/(hm2mm)。采用該技術比采用越冬前、拔節期和開花期各灌水60mm的傳統灌溉技術，每公頃節省423m3灌溉水，增產5.2%，水分利用效率提高11.3%。
[0013]利用本發明確定灌水量后可結合噴灌、滴灌等定量灌溉設施或采用輸水帶對小麥噴灑均勻進行補水灌溉 。
【權利要求】
1.一種冬小麥節水高產的根層補灌方法，其特征在于:在小麥播種期、越冬前、拔節后0-8天和開花后0-8天，當距地表0-20cm 土層土壤相對含水量即土壤質量含水量占該土層土壤最大持水量的百分比分別低于60%、80%、70%和70%時，按以下公式計算灌水量并分別進行補灌:CIR=0.2ybd( Θ max- Θ r)，其中CIR為灌水量，單位為mm ; Ybd為距地表0_20cm土層土壤容重，單位gcnT3 ； Θ max為距地表0-20cm 土層土壤最大持水量，單位mg waterg-ldry soil ; Θ r為灌水前距地表0-20cm 土層土壤質量含水量，單位mg water g_1drysoil ο.
【文檔編號】A01G25/00GK103461071SQ201310430784
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月18日 優先權日:2013年9月18日
【發明者】王東 申請人:山東農業大學