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摘要 [目的]研究冀中南地区小麦-玉米周年种植节水生产新途径。[方法]试验设玉米灌浆后期不浇水，在小麦播前10、20 d浇水3个处理，不浇水处理为对照，研究“一水两用”技术对玉米产量及小麦播前耕层墒情及0～200 cm土层储水效果的影响。[结果]与对照相比，小麦播前10、20 d浇水对玉米穗粒数影响不大，但能明显提高千粒重和产量，增产率分别达5.9%和8.4%；耕层含水量分别平均增加11.0%、6.4%；0～200 cm土壤储水量分别增加771.0、663.5 m3/hm2。小麦播前20 d浇水对夏玉米增产效果较好，而小麦播前10 d浇水对提高土壤墒情及增加0～200 cm土壤储水量效果较好，从节约水资源，促进农业可持续发展角度考虑，采用小麦播前10 d浇水技术意义更大。[结论]该研究可為夏玉米灌溉提供参考。
关键词 夏玉米；冬小麦；灌溉；产量；底墒
中图分类号 S507.1 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2017）28-0036-03
Abstract [Objective] In order to study new ways of producing watersaving production of wheatcorn in the central and southern Hebei Province.[Method] Experiment with corn grouting without water， water on 10 and 20 days before wheat sowing， no water treatment was control. The effects “dual purpose water once”of technology on maize yield and soil moisture content of soil layer and water storage 0-200 cm of soil layer were studied. [Result] Compared with the control， the effect of watering on corn grain number on the first 10 days and 20 days was not significant， but it can obviously raise the grain weight and yield，yield increased by 5.9% and 8.4% respectively .The water content of the cultivated layer increased by an average of 11.0%，6.4% respectively， soil storage increased by 771.0 m3/hm2 and 663.5 m3/hm2. The effect of watering before sowing 10 day on summer maize was better than that of 20 days before sowing. On the first 10 days of wheat planting， the soil moisture content and soil moisture content was increased in 0-200cm. However， from the perspective of sustainable development of agriculture， it was better to water the water on the first 10 days of wheat planting.[Conclusion]The research can provide reference for irrigation of summer maize.
Key words Summer maize；Winter wheat；Irrigation；Yield；Soil moisture
河北省所属华北平原是我国重要的粮食产区[1]，其粮食生产直接关乎国家粮食安全[2]，但该区域地下水超采严重[3]，水资源紧缺问题已成为限制当地农业可持续发展的重要障碍因素[4-5]。研究表明，当地农业生产用水占总用水量的70%[6-7]，因此，只有大力发展农业节水技术才是解决粮食生产与水资源紧缺矛盾、最终实现区域可持续发展的必由之路；其中，农业用水量的主体在小麦[6]，所以减少小麦用水的不必要消耗是发展农业节水技术的关键。当地小麦种植习惯：一是造墒播种，晾墒数日播种，造成灌溉水大量无效散失，而且浪费了宝贵的光热资源，减少了玉米晚收增产的潜力。二是抢墒播种后补浇出苗水，造成地表板结，对出苗不利，并难以实现小麦苗期旱胁迫栽培[8-9]。充足的底墒是冬小麦丰产的重要基础[10]，而在夏玉米灌浆后期进行浇水，既可以使夏玉米晚收增产，又能保证小麦足墒播种，实现“一水两用”，达到“一水高效”。以玉米生育后期不浇水为对照，研究夏玉米灌浆后期不同时间浇水对玉米产量和小麦播种前土壤墒情的影响，以期为小麦-玉米一体化节水栽培、减少地下水资源消耗提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况 试验于2015、2016年的6—10月在冀中南涿州市、辛集市、隆尧县3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、土壤条件见表1，所有试验地均连续种植小麦-玉米3周年以上，玉米秸秆粉碎还田，小麦秸秆覆盖还田，玉米为贴茬机播。
1.2 试验方法 试验玉米灌浆后期浇水技术设置灌浆后期不浇水（CK）、小麦播前10 d浇水（W1）、小麦播前20 d浇水（W2），浇水量450 m3/hm2（45 mm），3次重复。玉米生育期的管理同当地大田常规（表2）。 1.3 测量与统计 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，计算理论产量。
2 结果与分析
2.1 生育后期浇水对夏玉米产量构成因素及产量的影响
2.1.1 对穗数的影响。
因各处理播种密度与后期管理完全一样，收获期穗数基本相同。
2.1.2 对穗粒数的影响。
各处理穗粒数间无差异（表3），浇水处理的指标值均大于CK。试验表明，“一水两用”技术有增加穗粒数作用，但增加穗粒数的作用并不明显。其中，W1、W2处理分别较CK平均提高7.0和9.5粒/穗，平均增幅为1.4%和2.0%，；W2比W1平均增加2.5粒/穗，平均增幅0.5%。
2.1.3 对千粒重的影响。
除辛集、隆尧试验站W1处理与CK无显著差异；其他各试验站各浇水处理，其千粒重与CK均存在极显著差异（表3）。试验表明，“一水两用”技术可以明显提高千粒重。从不同处理的平均千粒重看，W1、W2分别较CK提高了14.5、20.6 g，增幅分别为4.5%和6.4%；W2处理较W1处理提高了6.1 g，增幅为1.8%。
2.1.4 对理论产量的影响。
各试验站W2理论产量均显著高于CK，涿州试验站W1理论产量与CK存在极显著差异外，其他各试验站W1理论产量与CK无显著差异（表3）。试验表明，夏玉米灌浆后期浇水可以明显提高玉米产量。从不同处理的平均产量看，W1、W2处理分别较CK提高了463.0、663.5 kg/hm2，增幅分别为5.9%和8.4%；W2处理较W1处理提高了200.5 kg/hm2，增幅为2.4%。
2.2 夏玉米生育后期灌水对冬小麦播前0～20 cm耕层墒情和0～200 cm土层储水量的影响
2.2.1 对耕层墒情的影响。
同一试验站，夏玉米灌漿后期浇水技术处理的耕层含水量均大于其CK，其中， 3个试验站的W1与其CK差异均达到了显著水平；除涿州试验站数据外，其他两试验站的指标值均表现为W1>W2，W1、W2无差异。表明“一水两用”技术可以提高0～20 cm耕层含水量，改善墒情，小麦播前10 d浇水效果较好。从不同处理的耕层含水量平均值看，W1、W2分别较CK提高了11.0%和6.4%； W1比W2提高了4.0%（表4）。
2.2.2 对0～200 cm土层储水量的影响。
同一试验站，夏玉米灌浆后期浇水技术处理的0～200 cm土层储水量均大于CK（表4），各试验站各浇水处理均与CK达到极显著差异；其中，涿州W1与W2有极显著差异，其他试验站W1与W2无差异。表明“一水两用”技术可以提高0～200 cm土层储水量，播前10 d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与W2分别较CK提高了771.0、663.5 m3/hm2，W1处理较W2处理提高了107.5 m3/hm2。
3 结论与讨论
夏玉米灌浆后期灌水技术对玉米构成因素研究显示，与CK对比，W1、W2穗粒数与CK无差异，增幅有限，其各处理穗粒数基本相同；W1、W2千粒重较CK显著增加，其中W2增加效果更为明显。最终，“一水两用”技术明显提高玉米产量，增产率分别为5.9%和8.4%。
夏玉米灌浆后期灌水技术对提高土壤墒情作用研究表明，耕层土壤含水量W1、W2分别较CK提高了11.0%、6.4%；从0～200 cm土层储水量平均值看，W1与W2分别较CK提高了771.0、663.5 m3/hm2。
综上分析表明，在玉米生育后期浇水能够明显促进玉米增产，改善小麦播前耕层墒情，对保证小麦足墒播种，能起到关键性作用。但是，不同浇水时间对玉米增产以及提高土壤墒情的效果不同，其中，小麦播前20 d浇水对夏玉米增产效果较好，而小麦播前10 d浇水对提高土壤墒情及增加0～200 cm土壤储水量效果较好。冀中南地区灌溉水资源有限，地下水资源匮乏与农业生产之间的矛盾已非常严重[11]，因此，当前农业生产目的已由单一追求高产，转变为追求高产、生态、绿色多目标并重[12-13]。该研究认为，采用夏玉米生育后期浇水技术在小麦播前10 d浇水，能更有效地节约灌溉水资源与实现玉米增产并重，对缓解当地水资源紧缺、实现农业可持续发展、保障区域粮食安全起到更大作用。
参考文献
[1]李娟茹，李月华，丁月芬，等.冀中南小麦/玉米轮作氮素循环及高效利用研究[J].安徽农业科学，2013，41（29）：11685-11686，11708.
[2] 王志敏，王璞，兰林旺，等.黄淮海地区优质小麦节水高产栽培技术研究[J].中国农学通报，2003，19（4）：22-26.
[3] 夏军，刘孟雨，贾绍凤，等.华北地区水资源及水安全问题的思考与研究[J].自然资源学报，2004，19（5）：550-560.
[4] 张正斌，徐萍.中国水资源和粮食安全问题探讨[J].中国生态农业学报，2008，16（5）：1305-1310.
[5] 郭长城，刘孟雨，陈素英，等.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.
[6] 郭进考，史占良，何明琦，等.发展节水小麦缓解北方水资源短缺：以河北省冬小麦为例[J].中国生态农业学报，2010，18（4）：876-879.
[7] 王宝玉，吴普特，赵西宁，等.我国农业用水结构演变态势分析[J].中国生态农业学报，2010，18（2）：399-404.
[8] 王延玲，张海藤，牛海燕，等.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.
[9] 李少昆，王克如，冯聚凯，等.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.
[10] 任三学，赵花荣，郭安红，等.底墒对冬小麦植株生长及产量的影响[J].麦类作物学报，2005，25（4）：79-85.
[11] 孟祥海，李丁，孙书亦，等.抗旱节水型衡麦系列品种的选育方法及系谱分析[J].麦类作物学报，2007，37（7）：907-914.
[12] 李爱权，柴晓娟，申晓霞.我国农业生产与生态环境安全分析[J].山西农业科学，2012，40（4）：304-306，352.
[13] 崔兆韵，马金宝，白清俊，等.北方山区农业生产“点-线-面”生态节水模式[J].山西农业科学，2007，35（5）：83-86.
关键词 夏玉米；冬小麦；灌溉；产量；底墒
中图分类号 S507.1 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2017）28-0036-03
Abstract [Objective] In order to study new ways of producing watersaving production of wheatcorn in the central and southern Hebei Province.[Method] Experiment with corn grouting without water， water on 10 and 20 days before wheat sowing， no water treatment was control. The effects “dual purpose water once”of technology on maize yield and soil moisture content of soil layer and water storage 0-200 cm of soil layer were studied. [Result] Compared with the control， the effect of watering on corn grain number on the first 10 days and 20 days was not significant， but it can obviously raise the grain weight and yield，yield increased by 5.9% and 8.4% respectively .The water content of the cultivated layer increased by an average of 11.0%，6.4% respectively， soil storage increased by 771.0 m3/hm2 and 663.5 m3/hm2. The effect of watering before sowing 10 day on summer maize was better than that of 20 days before sowing. On the first 10 days of wheat planting， the soil moisture content and soil moisture content was increased in 0-200cm. However， from the perspective of sustainable development of agriculture， it was better to water the water on the first 10 days of wheat planting.[Conclusion]The research can provide reference for irrigation of summer maize.
Key words Summer maize；Winter wheat；Irrigation；Yield；Soil moisture
河北省所属华北平原是我国重要的粮食产区[1]，其粮食生产直接关乎国家粮食安全[2]，但该区域地下水超采严重[3]，水资源紧缺问题已成为限制当地农业可持续发展的重要障碍因素[4-5]。研究表明，当地农业生产用水占总用水量的70%[6-7]，因此，只有大力发展农业节水技术才是解决粮食生产与水资源紧缺矛盾、最终实现区域可持续发展的必由之路；其中，农业用水量的主体在小麦[6]，所以减少小麦用水的不必要消耗是发展农业节水技术的关键。当地小麦种植习惯：一是造墒播种，晾墒数日播种，造成灌溉水大量无效散失，而且浪费了宝贵的光热资源，减少了玉米晚收增产的潜力。二是抢墒播种后补浇出苗水，造成地表板结，对出苗不利，并难以实现小麦苗期旱胁迫栽培[8-9]。充足的底墒是冬小麦丰产的重要基础[10]，而在夏玉米灌浆后期进行浇水，既可以使夏玉米晚收增产，又能保证小麦足墒播种，实现“一水两用”，达到“一水高效”。以玉米生育后期不浇水为对照，研究夏玉米灌浆后期不同时间浇水对玉米产量和小麦播种前土壤墒情的影响，以期为小麦-玉米一体化节水栽培、减少地下水资源消耗提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况 试验于2015、2016年的6—10月在冀中南涿州市、辛集市、隆尧县3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、土壤条件见表1，所有试验地均连续种植小麦-玉米3周年以上，玉米秸秆粉碎还田，小麦秸秆覆盖还田，玉米为贴茬机播。
1.2 试验方法 试验玉米灌浆后期浇水技术设置灌浆后期不浇水（CK）、小麦播前10 d浇水（W1）、小麦播前20 d浇水（W2），浇水量450 m3/hm2（45 mm），3次重复。玉米生育期的管理同当地大田常规（表2）。 1.3 测量与统计 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，计算理论产量。
2 结果与分析
2.1 生育后期浇水对夏玉米产量构成因素及产量的影响
2.1.1 对穗数的影响。
因各处理播种密度与后期管理完全一样，收获期穗数基本相同。
2.1.2 对穗粒数的影响。
各处理穗粒数间无差异（表3），浇水处理的指标值均大于CK。试验表明，“一水两用”技术有增加穗粒数作用，但增加穗粒数的作用并不明显。其中，W1、W2处理分别较CK平均提高7.0和9.5粒/穗，平均增幅为1.4%和2.0%，；W2比W1平均增加2.5粒/穗，平均增幅0.5%。
2.1.3 对千粒重的影响。
除辛集、隆尧试验站W1处理与CK无显著差异；其他各试验站各浇水处理，其千粒重与CK均存在极显著差异（表3）。试验表明，“一水两用”技术可以明显提高千粒重。从不同处理的平均千粒重看，W1、W2分别较CK提高了14.5、20.6 g，增幅分别为4.5%和6.4%；W2处理较W1处理提高了6.1 g，增幅为1.8%。
2.1.4 对理论产量的影响。
各试验站W2理论产量均显著高于CK，涿州试验站W1理论产量与CK存在极显著差异外，其他各试验站W1理论产量与CK无显著差异（表3）。试验表明，夏玉米灌浆后期浇水可以明显提高玉米产量。从不同处理的平均产量看，W1、W2处理分别较CK提高了463.0、663.5 kg/hm2，增幅分别为5.9%和8.4%；W2处理较W1处理提高了200.5 kg/hm2，增幅为2.4%。
2.2 夏玉米生育后期灌水对冬小麦播前0～20 cm耕层墒情和0～200 cm土层储水量的影响
2.2.1 对耕层墒情的影响。
同一试验站，夏玉米灌漿后期浇水技术处理的耕层含水量均大于其CK，其中， 3个试验站的W1与其CK差异均达到了显著水平；除涿州试验站数据外，其他两试验站的指标值均表现为W1>W2，W1、W2无差异。表明“一水两用”技术可以提高0～20 cm耕层含水量，改善墒情，小麦播前10 d浇水效果较好。从不同处理的耕层含水量平均值看，W1、W2分别较CK提高了11.0%和6.4%； W1比W2提高了4.0%（表4）。
2.2.2 对0～200 cm土层储水量的影响。
同一试验站，夏玉米灌浆后期浇水技术处理的0～200 cm土层储水量均大于CK（表4），各试验站各浇水处理均与CK达到极显著差异；其中，涿州W1与W2有极显著差异，其他试验站W1与W2无差异。表明“一水两用”技术可以提高0～200 cm土层储水量，播前10 d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与W2分别较CK提高了771.0、663.5 m3/hm2，W1处理较W2处理提高了107.5 m3/hm2。
3 结论与讨论
夏玉米灌浆后期灌水技术对玉米构成因素研究显示，与CK对比，W1、W2穗粒数与CK无差异，增幅有限，其各处理穗粒数基本相同；W1、W2千粒重较CK显著增加，其中W2增加效果更为明显。最终，“一水两用”技术明显提高玉米产量，增产率分别为5.9%和8.4%。
夏玉米灌浆后期灌水技术对提高土壤墒情作用研究表明，耕层土壤含水量W1、W2分别较CK提高了11.0%、6.4%；从0～200 cm土层储水量平均值看，W1与W2分别较CK提高了771.0、663.5 m3/hm2。
综上分析表明，在玉米生育后期浇水能够明显促进玉米增产，改善小麦播前耕层墒情，对保证小麦足墒播种，能起到关键性作用。但是，不同浇水时间对玉米增产以及提高土壤墒情的效果不同，其中，小麦播前20 d浇水对夏玉米增产效果较好，而小麦播前10 d浇水对提高土壤墒情及增加0～200 cm土壤储水量效果较好。冀中南地区灌溉水资源有限，地下水资源匮乏与农业生产之间的矛盾已非常严重[11]，因此，当前农业生产目的已由单一追求高产，转变为追求高产、生态、绿色多目标并重[12-13]。该研究认为，采用夏玉米生育后期浇水技术在小麦播前10 d浇水，能更有效地节约灌溉水资源与实现玉米增产并重，对缓解当地水资源紧缺、实现农业可持续发展、保障区域粮食安全起到更大作用。
参考文献
[1]李娟茹，李月华，丁月芬，等.冀中南小麦/玉米轮作氮素循环及高效利用研究[J].安徽农业科学，2013，41（29）：11685-11686，11708.
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[8] 王延玲，张海藤，牛海燕，等.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.
[9] 李少昆，王克如，冯聚凯，等.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.
[10] 任三学，赵花荣，郭安红，等.底墒对冬小麦植株生长及产量的影响[J].麦类作物学报，2005，25（4）：79-85.
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[13] 崔兆韵，马金宝，白清俊，等.北方山区农业生产“点-线-面”生态节水模式[J].山西农业科学，2007，35（5）：83-86.