风沙土大豆膜下滴灌水肥一体化适宜灌水量的研究.pdf

节水灌溉Water Saving I风沙土大豆膜下滴灌水肥一体化适宜灌水量的研究刘富强1，窦超银1，杨磊2，佟威2（1.扬州大学水利科学与工程学院，江苏 扬州 225009；2.辽宁省水利水电科学研究院，沈阳 110000）摘 要：风沙区作物存在不同的生理生长特点，现有的灌溉制度缺乏通用性，为确定风沙土地区大豆膜下滴灌水肥一体化适宜灌水量，进行大田试验，以灌水量为试验因素，基于作物冠层蒸发皿蒸发量设置0.4（W1）、0.6（W2）、0.8（W3）、1.0（W4）和1.2 Epan（W5）5个灌溉水平，研究风沙土滴灌水量对大豆生长、干物质积累和产量的影响。结果表明：大豆的株高、茎粗、叶绿素、叶面积指数、干物质积累量和产量均随着灌水量的增高，先增大后减小，灌水量在1.0 Epan时最有利于大豆的生长，同时获得最高产量和水分利用效率，大豆产量达到了3.61 t/hm2，水分利用效率达到0.59 kg/m3，较传统雨养大豆分别增长97.3%和96.7%。综上，风沙土地区大豆膜下滴灌水肥一体化推荐灌水量为1.0 Epan。关键词：灌水量；风沙土；滴灌；产量；水分利用效率中图分类号：S275.6 文献标识码：A DOI：10.12396/jsgg.2023065刘富强，窦超银，杨 磊，等.风沙土大豆膜下滴灌水肥一体化适宜灌水量的研究 J.节水灌溉，2023（9）：8-15.DOI：10.12396/jsgg.2023065.LIU F Q，DOU C Y，YANG L，et al.Study on the suitable irrigation amount for water and fertilizer integration under drip irrigation of soybean in windy sandy soil J.Water Saving Irrigation，2023（9）：8-15.DOI：10.12396/jsgg.2023065.Study on the Suitable Irrigation Amount for Water and Fertilizer Integration Under Drip Irrigation of Soybean in Windy Sandy SoilLIU Fu-qiang1，DOU Chao-yin1，YANG Lei2，TONG Wei2（1.College of Hydraulic Science and Engineering，Yangzhou University，Yangzhou 225009，Jiangsu Province，China；2.Liaoning Institute of Water Conservancy and Hydropower Science Research，Shenyang 110000，China）Abstract：Different physiological growth characteristics of crops exist in wind-sand areas,and the existing irrigation system lacks generality.A field experiment was conducted to examine the impact of drip irrigation water amount on soybean growth,dry matter accumulation,and yield in windy sandy soil by setting five irrigation levels of 0.4(W1),0.6(W2),0.8(W3),1.0(W4),and 1.2 Epan(W5)based on the evaporation of crop canopy evaporation dispersion.The results showed that soybean yield,dry matter accumulation,and plant height were all considerably decreased.The findings demonstrated that as irrigation water levels increased,plant height,stem thickness,chlorophyll,leaf area index,dry matter accumulation,and yield of soybean increased,and then decreased.The irrigation water level of 1.0 Epan was found to be the most beneficial for soybean growth,and the highest yield and water use efficiency were obtained at the same time.When compared to conventional rainfed soybean,the soybean yield was 3.61 thm-2 and the water use efficiency was 0.59 kgm-3,respectively,improvements of 97.3%and 96.7%.In conclusion,in locations with wind-sand soil,the suggested irrigation volume for soybean under film drip irrigation with water and fertilizer integration is 1.0 Epan.Key words：irrigation volume；wind-sand soil；drip irrigation；yield；water use efficiency文章编号：1007-4929（2023）09-0008-08收稿日期：2023-02-28 接受日期：2023-06-07作者简介：刘富强（1997-），男，硕士研究生，研究方向为节水灌溉理论与技术。E-mail：。通讯作者：窦超银（1982-），男，高级工程师，主要从事节水灌溉理论与技术、农业水土资源高效利用研究。E-mail:。8风沙土大豆膜下滴灌水肥一体化适宜灌水量的研究 刘富强 窦超银 杨磊 等0引 言大豆是重要的粮食和油料作物，对禽畜产品生产和大豆油产量有直接影响1。目前我国提倡“全力抓好粮食生产和重要农产品供给”，强调“大力实施大豆和油料产业提升工程”2，东北作为我国大豆主产区3，积极落实大豆增产政策，尤其是在风沙土地区，土地资源丰富，有一定的优势，但长期以来风沙土没有得到充分利用是由于风沙土有自身的问题。风沙土土质贫瘠，土壤黏着力和黏结性能差4、团聚体含量低、水分流失严重，作物很难获得充足的水分供给。随着滴灌技术在风沙土地区的推广应用，传统灌溉模式被滴灌水肥一体化替代，水分能在点源灌溉方式下留存于根系区间5，提升了水分利用效率，为风沙土土壤资源的可持续利用提供了途径。滴灌调控风沙土土壤水分状况的本质是通过控制单次灌溉水量使土壤水分保持在有效范围内，即滴灌效益的发挥取决于单次灌溉水量这一参数的合理确定。土壤水分有效性作为作物吸水的关键，使得灌溉水量成为灌溉制度的重要指标，对作物的生长和产量有重要影响6。研究表明缺水会显著影响作物产量7，D Yavuz8发现作物产量受灌水量和蒸发量线性影响，灌水频率和灌水量交互作用显著影响作物产量和产量因子。普遍认为减少单次灌水量有利于将水分养分调控在作物根区，但需要提高灌溉频率，否则作物会产生水分亏缺，影响植株形态的建成；较高的灌水量可满足作物在生育期内对水分的需求，但同时增大了养分淋洗的风险9。适宜的灌溉水量通常根据试验确定，由于不同地区气候、水文地质和土壤类型等存在差异，灌溉水量缺乏统一的标准，同时，前人研究表明作物种类和作物生育期也会影响灌溉水量的确定，如同在风沙土地区，萝卜苗期和根叶生长旺盛期灌溉定额宜为8.1 mm/次和 10.4 mm/次10；玉米单次灌水量 15.9 mm9；春小麦单次灌水定额为30.8 mm11。这表明当风沙土上种植新的作物时，现有作物的灌溉制度不具有通用性，必须通过试验重新确定。大豆在风沙土地区种植较少，需水规律的研究也较少，且有着与其他作物不同的生长生理特点，为了更好的发挥滴灌工程效益及风沙土土壤资源的合理利用，本文在前人研究的基础上，试验研究不同灌水量对风沙土地区大豆生长性状、产量和水分利用效率的影响，从而确定风沙土大豆膜下滴灌适宜的灌溉水量，为今后辽西北风沙土地区大豆的灌溉管理提供参考。1材料与方法1.1试验区概况试验区位于辽宁省彰武县阿尔乡镇北甸子村（12223 E，4250 N），与科尔沁沙地南缘毗邻。试验区多年平均降雨量约为412 mm，夏季降雨量较大，最大降雨集中在7、8月份；年均蒸发量为 1 781 mm；年平均气温为 6.1，平均风速为3.74.2 m/s，有时出现沙尘暴天气；作物生长周期为145150 d，其中无霜期达154 d。风沙土是本试验区土壤的主要组分，干体积质量为1.69 g/cm3。土壤有机质含量较少，为6.6%。1.2试验设计本次试验在2022年5-10月开展，供试品种“新豆一号”。根据大豆生长划分为苗期、开花期、结荚期、鼓粒期、成熟期等5个生育阶段12。试验以灌溉水量为因素，设置5个水平，分别为 W1：0.4 Epan、W2：0.6 Epan、W3：0.8 Epan、W4：1.0 Epan、W5：1.2 Epan，（Epan为5 d累积冠层水面蒸发量）同时以当地传统雨养种植为对照，共6个处理，每个处理重复3次。大豆采用滴灌灌溉，滴灌带的布置如图1所示，滴灌带间距120 cm，单行滴灌带灌溉两行大豆，滴灌带距离大豆20 cm；滴灌带上滴头间距30 cm，滴头流量1.38 L/h13,14，灌水周期根据前期试验结果确定为5 d，单次灌水量通过计算得出：W=EK,5-PK,5（1）式中：Ek,5为第k个5日，逐日实测；Pk,5为第k个5日累计有效降雨量。1.3田间管理播种前先将大豆种子在空气中晾干，土地进行犁耕平整。整地时施粪肥2 t/hm2作为底肥，大豆生育期内追施氮肥，施肥量180 kg/hm2（纯氮），氮肥为尿素（含N量46.4%）在苗期花期结荚期按221分多次追施，各生育期追肥均采用随水分施肥的方式分2次施入，即全生育期累计施肥6次。其他田间管理参照当地经验管理，大豆苗期喷施一次农药，防治虫害，生育期内做好除草工作。2022年9月27日收获大豆。1.4测定指标蒸发、降雨和灌水量：小型气象站监测降雨量；置于冠层上方20 cm的蒸发皿测量蒸发量，每天08:00进行观测；水表计量灌水量，总灌水量通过累加各次灌水量得到。动态含水率：灌水前后采用 TRIME 测定土壤含水量，TRIME管埋设在垄中央相邻两滴头中间，埋深80 cm。生长指标：在大豆各生长阶段，每个试验小区随机选取3株大豆，测量大豆的株高（钢卷尺）、茎粗（游标卡尺）、叶面积指数（面积法，长宽0.75）和叶绿素（SPAD-502 Plus，柯尼卡美能达）。地面干物质量：采集各生长阶段的大豆样株地上生物部分，分解成茎、叶、叶柄、豆荚，去垢后于105 烘箱中杀青30 min，再于75 烘干至质量稳定不变，随后用天平测量大豆烘干后各部分的质量。考种、产量及水分利用效率：在大豆成熟期对各试验小区随机选取3株大豆进行考种，计算大豆产量。水分利用效率采用如下公式计算：WUE=Y/ET（2）图1滴灌带布置（单位：cm）Fig.1Layout of drip irrigation belt9风沙土大豆膜下滴灌水肥一体化适宜灌水量的研究 刘富强 窦超银 杨磊 等式中：WUE 为大豆的水分利用效率，kg/m3；Y 为大豆产量，kg/hm2；ET为大豆耗水量，mm。其中，大豆生育阶段耗水量ET采用水量平衡公式计算，公式为：ET=Pr+U+I-R-D-W（3）式中：Pr为有效降雨量，mm；U为地下水补给量，mm；I为灌水总量，mm；R为径流量，mm；W为试验初期和试验末期土壤水分的变化量，mm。由于试验区地下水埋藏较深，地势平坦且滴灌湿润深度较浅，U、R和D均可忽略不计。1.5数据处理与统计分析用Excel 2021进行试验数据的整理，用Origin 2020进行作图，用SPSS 24.0进行显著性分析。2结果与分析2.1降雨量、蒸发量、灌水量大豆生育期内的降雨、蒸发和温度见图2。大豆生育期内日均蒸发23.9 mm，累计蒸发729.9 mm，降雨36次，累计雨量548.8 mm，其中单日降雨量在10 mm以下的11次，占有效降雨次数的41%，年度单日最高降雨发生在7月28日，降雨高达94.8 mm，即尽管年降雨量较大，降雨次数较多，但有效降雨并不多，加上风沙土保水性能差，田间地膜覆盖等影响，灌溉仍是大豆生长的主要水分来源。大豆自苗期后期开始灌溉，花期结荚期灌水频繁。7月下旬进入雨季，降雨量增大，灌水量和灌水频次相应减小，成熟期后停止灌溉，全生育期内灌水次数、灌水日期和灌水量如表1所示。2.2灌溉水量对土壤含水率的影响大豆生育期内各灌水处理在060 cm土壤的平均含水率变化如图3所示。各处理土壤含水率波动性较大，结合生育期内降雨和灌溉可知，灌溉和单日较大的降雨量是改变土壤含水量的主导因素。6月下旬至7月中旬多为10 mm以下的降雨，风沙土土壤含水量变化较小，灌溉引起土壤含水率的急剧增加，停止灌溉后土壤含水率持续降低；7月中旬至8月中旬降雨频次减小，但单日降雨量逐日增高，导致土壤含水率在7.2%（田间持水率的60%）12%之间变化。从土壤水分有效性角度分析，当土壤含水率低于田间持水率的60%（田60%）时，大豆将受到水分胁迫，W5处理在大豆生育期内土壤含水率始终保持在田60%以上，未出现水分胁迫；W2W4处理在灌溉周期内有段时间低于田60%，可能对大豆造成短时间胁迫；W1处理则在较长的时间内土壤含水率低于田60%，受到一定的水分胁迫。因此，根据处理之间含水率的差异和减免作物水分胁迫，灌溉水量宜控制在 60%Epan以上。2.3灌溉水量对大豆生长的影响2.3.1株 高不同灌水处理大豆株高变化趋势如图4所示。大豆株高随着生育期的递进逐渐增大，在鼓粒期达到峰值，此后逐渐减小直至生育期结束。苗期鼓粒期各处理株高平均增长216.6%，其中苗期开花期大豆株高迅速增大，开花期鼓粒期增长变缓。不同处理间，随着灌水量的增加，大豆株高呈现出先增大再减小的趋势，W4处理株高在整个生育期都高于图22022年大豆生育期内降雨、蒸发图Fig.2Rainfall and evaporation map of soybean growth period in 2022表12022年大豆灌水记录表Tab.1Soybean irrigation records for 2022灌水次数123456总计灌水日期06-2607-0407-1207-2608-0208-08实际灌水量/mmW15.44.04.84.04.04.026.2W28.16.07.36.06.06.039.4W310.88.09.78.08.08.052.5W413.510.012.110.010.010.065.6W516.212.014.512.012.012.078.7图3060 cm土壤的平均含水率变化Fig.3The change of average moisture content of 060 cm soil10风沙土大豆膜下滴灌水肥一体化适宜灌水量的研究 刘富强 窦超银 杨磊 等其他处理；W3处理在生长初期和其他处理差异不显著，但在结荚期成熟期显著高于W1和CK处理；W1、W2和W5处理差异不显著；对照CK处理在花期显著低于灌溉处理，后期株高增加较快，和 W1、W2、W5 差异不再显著。以上结果表明：灌溉是大豆株高持续增长的关键，增加灌水量对大豆株高有促进作用，但过高的灌水量对大豆的株高起抑制作用，100%Epan是获取最大株高的适宜灌溉水量。2.3.2茎 粗不同灌水处理大豆茎粗变化趋势如图5所示。大豆的茎粗变化表现为苗期开花期迅速增长，开花期后缓慢增长直至平稳，峰值出现在鼓粒期。不同灌水处理间，随着灌水量的增加，大豆茎粗先增大后减小，总体表现为 W4W3W5W2W1CK，苗期鼓粒期大豆茎粗平均增长124.6%。W4处理在花期显著大于 W1、W5和 CK 处理，分别高出 19.0%、23.3%和16.5%，其他生育期W4处理茎粗虽高于其他处理，但是未达到显著水平；其他处理之间差异均不显著。结果表明：灌水量的增加对茎粗增长有一定从促进作用，但灌水量过高时则会抑制茎粗增长。2.3.3叶面积指数（LAI）不同灌水处理大豆叶面积指数变化趋势如图6所示。大豆叶面积指数随着生育期的递进先增大后减小，在结荚期达到顶峰，均值达到4.25，此后随着大豆成熟脱水16，叶面积指数逐渐减小，成熟期时下降到1.92；苗期开花期各处理平均增长698.5%，是LAI最快增长期；鼓粒期成熟期各处理LAI平均减小108.9%，是LAI最快衰减期。不同处理间，CK处理在苗期、开花期和成熟期叶面积指数显著低于灌水处理，其中开花期较灌水处理平均减少68.1%。灌溉处理中，随着灌水量的增加，大豆叶面积指数先增大后减小，W4处理LAI高于其他处理，但除苗期和成熟期显著高于W1和W2处理外，差异均未达到显著水平；W5处理在生长初期低于其他处理，结荚期后LAI仅低于W4处理，高于低水处理；W1W3处理在各生育阶段 LAI都相近，变幅在 04.2之间，处理间差异不显著。以上结果表明：灌水对大豆叶面积的形成十分重要，试验区雨养条件下不利于大豆叶面积生长；灌溉显著促进叶面积生长，并随着灌水量的增加促进作用加强，在叶面积形成的关键时期，即花期结荚期，灌水量产生的影响尤为明显；当灌水量过多时，促进作用受到限制，在生长初期，甚至低于低水处理，但在花期后直至生长期结束，高水处理LAI虽然不是最优，但要高于低水处理，且生长优势一直保持到生育后期，即较高的灌水量一定程度上能延缓叶片衰老脱水。2.3.4叶绿素（SPAD）不同灌水处理大豆叶绿素变化趋势如图7所示。大豆叶绿素在苗期鼓粒期变化较小，在3545范围内波动，但在成熟期迅速减小，叶绿素含量降至 25 左右，平均降幅达 56.5%。不同灌水处理间，无灌溉的CK处理在生长前期SPAD值较低，花期后SPAD值接近灌溉处理水平，生育期结束时，甚至高于灌溉处理；灌溉处理中，苗期、结荚期和鼓粒期随着灌溉水量的增加，叶绿素含量有先增大后减小的变化趋势，W3处理SPAD 值最大，W5处理值较小，除鼓粒期 W5处理显著偏低外，在处理之间差异均不显著；花期灌水量对SPAD值的影响没有明显规律，但花期W5处理SPAD值仍低于其他灌溉处理。以上结果表明：适量的中度灌水有利于大豆叶绿素的生成，但随着灌水量的增加，叶绿素的含量相应降低。传统雨养大豆叶绿素含量在生育前期处于劣势，但在结荚期后相较于同图4灌溉水量对大豆株高的影响Fig.4Effect of irrigation amount on plant height of soybean图5灌溉水量对大豆茎粗的影响Fig.5Effect of irrigation amount on stem diameter of soybean图6灌溉水量对大豆叶面积指数的影响Fig.6Effect of irrigation amount on soybean leaf area index11风沙土大豆膜下滴灌水肥一体化适宜灌水量的研究 刘富强 窦超银 杨磊 等时期的灌水处理组逐渐增高。2.3.5地上干物质含量图8为不同灌水处理大豆地上干物质变化。随着大豆生育期的不断推进，大豆干物质先增大后减小，在鼓粒期达到峰值。苗期开花期，大豆主要处于营养生长阶段，干物质平均增长353.3%。开花期结荚期大豆进入生殖生长阶段，干物质迅速积累，各处理大豆干物质平均增加了149.2%。成熟期时，随着大豆脱水，叶片衰老枯萎，大豆单株干物质不断减小。不同灌水处理间，大豆干物质从大到小排列依次为W4、W3、W2、W5、W1、CK，随着大豆生长，各处理差异逐渐增大，结荚期 W4 处理分别高出 W3、W2 和 W1 处理 1.97%、6.1%、42.7%，鼓粒期W4处理分别高出W3、W2和W1处理12.8%、11.7%、15.5%。图9为不同生育时期大豆各器官干物质所占百分比。苗期时，大豆茎的比重随着灌水量的增加不断地增长，相应的叶、叶柄的比重随着灌水量的增加而减少。开花期时，各处理茎、叶所占比重相差不大，在2%5%之间浮动，叶柄所占比重随着灌水量的增多而逐渐增大。结荚期时，豆荚所占比随着灌水量的增多而增大，表明随着灌水量的增长，较多的干物质用于籽粒的构建。鼓粒期，大豆干物质分布较均衡，不同灌水处理各器官干物质差别不大。成熟期，大豆叶、叶柄衰老脱落，豆荚所占比重随着灌水量的增加而逐渐减少。以上结果表明：适宜的灌水量有利于大豆干物质的积累，大豆干物质随着灌水量的增加先增大后减小。在苗期，低水处理组的干物质主要用于大豆叶的构建，高水处理组的干物质主要用于大豆茎的构建。开花期时，高水处理组叶柄所占比重随着灌水量的增加而增长，表明此阶段高水处理下大豆能量主要用于叶片持承力的提升。此后大豆结荚初期，豆荚所占比重随着灌水量的增加而增长，直至生育末期，各灌水处理各器官干物质占比差异不大。2.4大豆产量的构成、产量和水分利用效率（WUE）表2为不同灌水处理下大豆产量及产量的构成。大豆的单株荚数、单株粒数、单株粒重随着灌水量的增加，先增大后减小，W4处理为峰值。单株荚数W4处理较W1处理增加了10.6%，较CK增长了95.2%；单株粒数W4较CK有显著差异，W4比 CK多 102.67粒，增幅 74.8%；单株粒重 W2、W3、W4处理均对CK有显著差异，其中W4较CK增长127.1%。枇粒数和结实率均是CK处理处于优势，CK处理的枇粒数较W5处理减少65.4%；结实率CK较W4处理增加19.5%。W1和W5处理百粒重均较 CK处理有显著差异，其中最高值 W1比 CK高49.1%。考种表明：不同灌水量对大豆产量构成要素的显著差异很小，但在各项处理的综合表现下，W4处理可以有效提升大豆产量构成要素。通过表2还可以发现大豆产量和WUE均随着灌水量的增多，先增大后减小，传统雨养方式下的大豆产量和WUE处于最低值。大豆产量总体表现为W4W3W5W2W1CK，W4处理组产量为3.61 t/hm2，较CK增大97.3%。WUE从大到小的顺序为 W4W3W2W2W5CK，W4 处理的 WUE 达到 0.59 kg/m3，较CK处理增加96.7%。说明灌水量的提升有利于大豆产量的提升，但低水和高水均不利于大豆高产。高水处理下虽然产量有一定增长，但WUE会随着耗水量的增加而降低；低水处理虽然能减少大豆水分的损耗，但是其产量相较于其他灌水处理处于较低水平。灌水量为1.0 Epan时，大豆产量和WUE均处于最高值。3讨 论大豆受制于欠发达的根系，对水分比较敏感16，水分的多少会影响大豆的干物质积累和产量因子的构建，进而间接图7灌溉水量对大豆叶绿素的影响Fig.7Effect of irrigation amount on chlorophyll of soybean图8不同生育期各灌水处理大豆地上干物质变化Fig.8Changes of above-ground dry matter in soybean under different irrigation treatment at different growth stages12风沙土大豆膜下滴灌水肥一体化适宜灌水量的研究 刘富强 窦超银 杨磊 等影响大豆的产量。灌水量过低，水分集聚在土层表面，极易受蒸发影响导致土壤水分过低，导致大豆光合速率、气孔导度和蒸腾速率的下降17。灌水量过高，土壤水分在重力梯度的作用下向深层运移9，脱离了根系范畴，造成水分浪费，同时过高的灌水量会使大豆“贪青”，生育期延迟，加之气温下降导致干物质向籽粒转移较慢，极易造成空荚，影响产量18。本试验区为风沙土，与前人研究区土壤存在显著差异，但试验中大豆表现出的生长与生理现象与前人研究结果却是一致的。风沙土保水保肥性差，且极易受蒸发影响14，导致土壤含水率下降较快，因此灌水量和单日较大的降雨成为土壤动态含水率变化的主导因素。大豆生育期内，中高度的灌水处理基本可以实现土壤含水率维持在大豆适宜土壤含水率的下限（田60%）之上，低水处理土壤含水率在灌水周期内随着水分的消耗而低于下限，造成水分胁迫，影响大豆生长。适度灌水会增加大豆株高，苗期和开花期大豆处于营养生长阶段，对水分的需求量大，W1、W2处理组和传统雨养大豆为获得水分，营养会用于根系的延展，导致株高处于劣势，W4处理土壤水分条件适 宜大豆生长，株高优势明显，随着生育期的递进，进入雨季降雨增加减弱了灌溉导致的土壤水分差异，灌水量引起的大豆株高差异也逐渐减小，只有无灌溉的CK 处理大豆生育前期水分未得到及时补充，造成了不可逆的伤害，在营养生长转向生殖生长时，株高一直处于较低值。茎粗、叶面积指数等生长指标与株高表现出类似的规律。茎粗和叶面积指数随着灌水量的增大，先增大后减小，这与前人研究结果一致19。SPAD最大值没有出现在长势最优的W4处理，而是出现在W3处理中17，这可能是因为适量的缺水使大豆产生了水分胁迫的应激反应20，使叶绿素含量得到一定增长。研究表明大豆生育期内缺水不仅影响大豆干物质的生长图9不同生育期大豆各器官干物质百分比Fig.9Percentage of dry matter in soybean organs at different growth stages表22022年不同灌水处理对大豆产量及产量构成的影响Tab.2Effects of different irrigation treatments on soybean yield and yield composition in 2022处理W1W2W3W4W5CK单株荚数/个130.0027.27ab134.0014.86ab141.0010.78a143.8014.25a108.2512.00ab73.678.17b单株粒数/粒193.4039.03ab204.1736.39ab209.1717.66ab240.0019.66a211.7517.54ab137.3317.42b单株粒重/g58.294.78ab62.9814.46a63.403.98a70.845.26a60.655.06ab31.201.73b枇粒数/粒21.203.14a24.509.06a34.504.66a34.674.79a36.007.39a7.330.67a结实率/%76.441.91b72.244.08b73.953.46b77.552.79b75.066.05b92.671.07a百粒重/g34.721.85a29.661.46ab26.711.06ab30.182.88ab30.532.07a23.292.68b产量/(thm-2)2.990.17ab3.200.66a3.100.23a3.610.18a3.090.36a1.830.18bWUE/(kgm-3)0.520.03ab0.540.11a0.540.03a0.590.03a0.490.06ab0.300.03b13风沙土大豆膜下滴灌水肥一体化适宜灌水量的研究 刘富强 窦超银 杨磊 等和分配，还会影响养分的运输21。本试验也表明缺水会影响干物质的生成，尤其是生育前期，大豆缺水导致其营养生长受到制约，植株矮小。在生育后期，前期生长劣势间接影响的了大豆的生殖生长，导致流向豆荚和籽粒的能量较少，影响了大豆干物质在豆荚和籽粒的分配。高水处理组因前期灌水充分，导致叶源构建完整，因此在中后期有较高的有机物转化率，促使干物质较多的流向豆荚和籽粒。叶面积指数是大豆光合生产源，较高的灌水有利于提高大豆分枝数和叶片数，进一步提升大豆的光合能力和净同化率，使大豆获得较大的能量用于生殖生长的正向循环，其叶面积指数的优势一直保持到生育后期，而低灌水量使大豆植株矮小，单株叶片数减小，由于“源”减小，制造的有机养分较低22，随着生育期的递进，“库”的需求增大，供不应求导致其生物产量降低，因此高灌水使大豆有充足的生物基础进行产量因子的构建。本试验也表现出相同的结果，随着灌水量的增加，大豆产量因素的构建也越来越高，适当提高灌水量能有效增加单株荚数、单株粒数和单株粒重，这是因为适量的灌水使大豆有较多的“源”和较大的“库容”，“源库”的协调发展致使大豆的收获指数得到增长23。低灌水制约了大豆后期的生殖生长，减小了产量因素，虽然其枇粒数低，结实率高，但产量依旧很低。此外，低灌水处理生育进程缩短，存在籽粒脱落的风险。灌水过高导致大豆生育进程延长，但此时外界温度下降，因此干物质转移速率下降，导致枇粒数增高，结实率降低，大豆产量也受到影响22。本研究补充了风沙土大豆滴灌水肥一体化适宜的灌水量，灌水量在 1.0 Epan时，大豆生长性状、产量及产量因子最高。由于风沙土土质贫瘠，持水固肥能力均较差，水肥互作条件下土壤肥料分布易受灌水量的影响，本文仅对风沙土大豆种植的地上指标进行研究，需进一步试验综合考虑灌水量对作物和土壤肥料分布的影响，进而为风沙土地区大豆灌溉管理提供参考。4结 论通过对风沙土地区大豆膜下滴灌水肥一体化适宜灌水量的研究，可以得到以下结论：（1）大豆的株高、茎粗、叶面积指数和叶绿素均随着灌水量的增高，先增大后减小。其中大豆的株高、茎粗和叶面积指数在灌水量为1.0 Epan时达到顶峰，叶绿素含量在0.8 Epan时达到顶峰。（2）灌水能有效增加干物质的积累，灌水量在1.0 Epan时大豆的干物质积累量最大，且在生育后期较多的干物质流向了豆荚和籽粒。（3）灌水量的增长能有效提升大豆产量因素，灌水量为1.0 Epan时，大豆产量达到了 3.61 t/hm2，水分利用效率达到0.59 kg/m3，较传统雨养大豆分别增长97.3%和96.7%。综合考虑生长因素、地上干物质、产量和WUE因素，风沙土地区大豆膜下滴灌水肥一体化适宜灌水量推荐1.0 Epan。参考文献：1 曲厚兰,姜振,李晶,等.世界大豆产业发展现状及我国大豆产业发展建议J.大豆科技,2022(5):28-33,39.QU H L,JIANG Z,LI J,et al.Development status of world soybean industry and suggestions on the development of soybean industry in ChinaJ.Soybean Science&Technology,2022(05):28-33,39.2 汤碧,李妙晨.后疫情时代我国大豆进口稳定性及产业发展研究J.农业经济问题,2022(10):123-132.TANG B,LI M C.China s soybean import stability and industrial development in the post-covid eraJ.Issues in Agricultural Economy,2022(10):123-132.3 郭世博,张方亮,张镇涛,等.全球气候变暖对中国种植制度的可能影响XIV.东北大豆高产稳产区及农业气象灾害分析J.中国农业科学,2022,55(9):1 763-1 780.GUO S B,ZHANG F L,ZHANG Z T,et al.The possible effects of global warming on cropping systems in china XIV.distribution of high-stable-yield zones and agro-meteorological disasters of soybean in northeast ChinaJ.Scientia Agricultura Sinica,2022,55(9):1 763-1 780.4 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