全 文 ：作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2015, 41(8): 12791286 http://zwxb.chinacrops.org/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn

本研究由国家“十二五”科技支撑计划项目(2013BAD07B04, 2011BAD16B14)和国家现代农业产业技术体系建设专项(NYCYTX-02)资助。
* 通讯作者(Corresponding author): 赵明, E-mail: zhaomingcau@163.net, Tel: 010-82108752
第一作者联系方式: E-mail: xujie0596@163.com
Received(收稿日期): 2015-01-19; Accepted(接受日期): 2015-04-02; Published online(网络出版日期): 2015-05-04.
URL: http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20150504.1025.003.html
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2015.01279
苗期不同滴灌方式对东北春玉米产量和水分利用效率的影响
徐 杰 1,2 李从锋 1 孟庆锋 1 葛均筑 3 王 璞 2 赵 明 1,*
1中国农业科学院作物科学研究所 / 农业部作物生理生态与栽培重点开放实验室, 北京 100081; 2中国农业大学农业与生物技术学院,
北京 100193; 3华中农业大学植物科技学院, 湖北武汉 430070
摘 要: 春旱是东北玉米产量增长的主要障碍因素之一, 滴灌可有效缓解其对玉米生产的不利影响, 不同滴灌方式的
效果具有差异性。本文以常规雨养玉米为对照(CK), 研究了传统滴灌(采用内嵌迷宫式滴灌管)和新型滴灌(采用自流插
入式滴灌管) 2种方式与不同埋管深度(0 cm、5 cm和 10 cm)对玉米生长发育、产量和水分利用效率的影响。与对照相
比, 滴灌显著增产, 增幅达 9.5%~20.1%。传统滴灌不同埋管深度处理间产量差异不显著, 而新型滴灌埋深 5 cm产量显
著高于地表滴灌, 增幅为 4.4%。同一埋深不同滴灌方式之间, 新型滴灌埋深 5 cm比传统滴灌增产 8.8%, 其他埋深差异
不显著。与对照相比, 滴灌处理出苗率提高 11.3%, 收获期穗数增加 13.3%。新型滴灌埋深 5 cm产量高于其他处理的原
因是生殖生长期叶面积指数下降慢, 显著提高收获期干物质重。与对照相比, 滴灌处理水分利用效率提高 8.1%~10.9%,
其中新型滴灌埋深 5 cm处理水分利用效率最高。因此, 埋深 5 cm新型滴灌是有效提高玉米产量和水分利用效率的灌溉
方式。
关键词: 春旱; 滴灌; 埋深; 产量; 水分利用效率
Effects of Different Drip-Irrigation Modes at the Seedling Stage on Yield and
Water-Use Efficiency of Spring Maize in Northeast China
XU Jie1,2, LI Cong-Feng1, MENG Qing-Feng1, GE Jun-Zhu3, WANG Pu2, and ZHAO Ming1,*
1 Institute of Crop Science, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China; 2 College of Agronomy and Biotechnology, China
Agricultural University, Beijing 100193, China; 3 College of Plant Science & Technology of Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, China
Abstract: The seasonal drought especially in spring is one of the major obstacle factors for yield improvement in maize produc-
tion in Northeast China. Drip irrigation could effectively alleviate drought while different drip irrigation strategies have different
impacts. Using rainfed maize as a control (CK), we compared the effects of traditional drip irrigation (using the embedded laby-
rinth drip irrigation tube, TDI) and new drip irrigation (using the new drip irrigation tube, NDI) together with three depths of tube
(0 cm, 5 cm, and 10 cm) on maize growth, yield, and water use. Compared with CK, irrigation treatments significantly increased
grain yield by 9.5%–20.1%. For TDI, no significant yield difference was observed among three tube depths. For NDI, grain yield
in treatment with 5 cm tube depth was 4.4% higher than that with 0 cm tube depth. At the same tube depth between TDI and NDI,
no significant yield difference was observed with an exception of NDI with 5 cm tube depth, which increased yield by 8.8%.
Compared with CK, yield increase with irrigation mainly resulted from the improvement of emergence rate, which was increased
by 12%. The ear number per ha was improved by 13%. The higher yield in NDI with 5 cm tube depth was because of the delayed
leaf senescence and higher total dry matter accumulation. Compared with CK, irrigation improved water use efficiency by
8.1%–10.9%, with the highest in NDI with 5 cm tube depth. Therefore, using NDI with 5 cm tube depth could be an effective
strategy to increase both yield and water use efficiency of spring maize in Northeast China.
Keywords: Spring drought; Drip irrigation; Dripline depth; Yield; Water use efficiency
东北地区作为我国重要的玉米生产基地 , 玉米持续
增产对保证国家粮食安全具有重要意义[1]。然而, 东北玉
米生长季季节性干旱频发 , 特别是玉米播种至幼苗生长
期间(4月下旬至 6月上旬)降雨少, 易发生春旱[2], 导致出
苗率降低、幼苗长势差, 进而减产[3]。已有研究表明, 东
北地区总体气候呈暖干化趋势[4], 春旱等季节性干旱还将
1280 作 物 学 报 第 41卷


进一步加剧, 这对东北玉米生产构成了严峻挑战[5-6]。而
灌溉是获得玉米高产的重要技术手段。因此, 在东北地区
水资源有限条件下 , 研究合理的灌溉制度对提高玉米产
量具有重要意义。
在当前诸多灌溉方式中 , 滴灌是水分利用效率比较
高、比较节水的灌溉技术[7]。生产上应用较多的是地表滴
灌[8], 在提高产量的同时也提高了水分利用效率[9]。与地
表滴灌相比, 地下滴灌具有诸多优势[10-11]。有研究表明,
地下滴灌作物产量要高于地表滴灌[12], 埋管滴灌(35.0 cm)
时叶面积指数最大, 最终产量显著高于地表滴灌[13]。Petel
等[14]在印度新德里研究表明, 在滴灌埋深 10.0 cm时获得
马铃薯最高产量和经济效益 , 因为地下滴灌降低了土壤
蒸发量 , 并及时将水分直接补充到作物根系区 [10-11]。
Schwank 等[15]研究表明, 当西红柿播种于滴灌管正上方,
埋管深度在 15~23 cm 时出苗率较好, 而当滴灌管过深
(≥30 cm)时会导致出苗率降低, 从而降低最终产量[16]。因
此, 研究适合我国东北地区玉米生产的滴灌方式, 如滴灌
类型和埋管深度等, 保证出苗率, 最终协同提高产量和水
分利用效率是生产上亟需解决的问题。
当前传统滴灌设备主要应用于地表滴灌 , 具有很好
的增产效果。然而, 当地下埋管滴灌时, 流速较地表滴灌
低, 可能会出现负压堵塞等问题[10,17]。地下滴灌在国外通
常被作为滴灌的不同铺设方式 , 很少有专用滴头的研究
和生产, 只是在材料或结构上稍微改进, 目前我国也尚未
定型生产和推广[18]。新型自流插入式滴灌管, 采用螺纹滴
头, 可更换, 不易堵塞, 滴定流量可调节, 适合埋管滴灌[19]。
但目前这方面的研究相对薄弱。
本文研究传统滴灌和新型滴灌在不同埋深下对东北
春玉米产量、生长发育及水分利用效率的影响, 探索适合
当地的滴灌措施, 为区域玉米增产提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
中国农业科学院作物科学研究所吉林公主岭试验站
(43°29′′′55′′N, 124°48′43′′E, 海拔 220 m)土壤类型为中层
黑土, 成土母质为第四纪黄土状沉积物, 地势平坦。0~20
cm耕层土壤含有机质 26.2 g kg–1、全氮 1.6 g kg–1、碱解
氮 143.3 mg kg–1、速效磷 64.4 mg kg–1、速效钾 150.5 mg
kg–1。试验区年均温度 6.4℃, 无霜期 120~140 d, ≥10℃有
效积温 2900~3100℃, 年降水量 562 mm。表 1表明, 2012
年玉米生长季(5 月至 9 月)平均温度为 20.3℃, 降雨量为
482.3 mm, 与历史平均值基本一致, 但是播种后 1个月的
降雨量仅为历史平均值的 51.7%, 蒸散量较历史平均值高
18.7%, 春旱严重。
1.2 试验设计
大田试验, 供试品种为中单 909, 采用裂区设计, 主
区为不同滴灌类型, 采用传统内嵌迷宫式滴灌(traditional
embedded labyrinth drip irrigation, TDI)和新型自流插入式
滴灌(new gravity flow insertion drip irrigation, NDI) 2种,
滴灌管具体规格见表 2。裂区为滴灌管埋深, 即 0 cm (地
表)、5 cm和 10 cm, 雨养处理为对照。共 7个处理, 包括
传统滴灌埋深 0 cm (TDI-0)、5 cm (TDI-5)、10 cm (TDI-10),
新型滴灌埋深 0 cm (NDI-0)、5 cm (NDI-5)、10 cm (NDI-10)
和对照(CK)。

表 1 玉米生长季气象条件
Table 1 Weather data during maize growth season
平均温度 Average temperature ( )℃ 降雨量 Precipitation (mm) 潜在蒸散量 Potential evapotrspiration (mm)
月份
Month 历史平均值
Long-term average
2012 历史平均值
Long-term average
2012 历史平均值
Long-term average
2012
May 16.6 18.0 50.5 26.1 95.7 113.6
June 21.6 20.7 92.0 110.9 106.3 100.2
July 23.8 23.7 166.0 114.3 100.5 107.8
August 22.7 22.0 146.3 165.8 98.7 106.3
September 16.5 17.1 44.0 65.2 81.0 82.6
Average or total 20.2 20.3 498.8 482.3 482.2 510.5
采用 1981–2011年的国家气象局统计数据计算, 2012年试验数据来自距试验田 800 m的吉林省农业科学院自动气象监测站, 采用
FAO (1998)推荐的 Penman-Monteith公式基于月值计算作物参考蒸散量[20]。
The long-term average was calculated by using the data from the Chinese Meteorological Administration archives from 1981 to 2011.
The weather data in 2012 was from an automatic weather station of Jilin Academy of Province Agricultural, which was 800 m of distance to
the field plots. Reference crop evapotranspiration was calculated by using Penman-Monreith’s semi-empircal formula [20].

表 2 滴灌管参数
Table 2 The parameters of drip irrigation tube
滴头类型
Emitter type
滴灌管外径
Drip irrigation tube
diameter (mm)
管壁厚度
Pipe wall thickness
(mm)
滴头间距
Emitter space
(mm)
单孔出水流量
Single emitter output
flux (L h–1)
工作压力
Working pressure
(MPa)
内嵌迷宫式 Embedded labyrinth 16 0.2 400 0.45 0.01
自流插入式 Gravity flow insertion 14 0.2 400 0.78 0.01
第 8期 徐 杰等: 苗期不同滴灌方式对东北春玉米产量和水分利用效率的影响 1281


田间每小区 12行, 行长 10 m, 采用大小行(40 cm +
80 cm)种植, 重复 3次。2012年 5月 1日播种, 人工 3粒
点播, 种植密度 75 000株 hm–2, 于 2012年 5月 9日至 11
日滴灌, 三叶期间苗。滴灌管铺于小行(40 cm)中间, 共 9
个滴灌系统, 每个系统 12根滴灌管(每个小区 6根管), 利
用距地面高度 1 m水桶(1000 L)供水, 田间试验布局见图 1。

图 1 春玉米田间小区滴灌试验布置示意图
Fig. 1 Arrangement schematic diagram of spring maize field plot for the drip irrigation experiment
TDI: 传统滴灌; NDI: 新型滴灌。TDI: traditional drip irrigation; NDI: new drip irrigation.

3 种埋深处理的施肥量和灌水量均相同。施纯氮 250
kg hm–2 (N 46%, 尿素), 磷肥(P2O5) 120 kg hm–2 (P2O5
16%, 过磷酸钙), 钾肥(K2O) 105 kg hm–2(K2O 48%, 氯化
钾)。磷钾肥作为底肥, 氮肥按照 3∶4∶3比例作为底肥、
拔节肥和吐丝肥分次施用。于播种后滴灌 45 mm, 对照处
理全生育期无灌溉。所有小区及时除草和防治病虫害, 于
播种后 148 d人工收获测产。
1.3 测定项目与方法
1.3.1 产量及产量构成 生理成熟后, 选取小区中间
无破坏行 4行, 连续 3 m长, 收获全部果穗, 折算成公顷
穗数; 称全部果穗总重量, 按平均穗鲜重, 选取接近于平
均穗鲜重的样穗 20 穗, 室内考种。收获全部果穗经自然
风干后脱粒, 称量, 折合成含水量为 14%的公顷产量。
1.3.2 出苗率 用以下公式计算[21]:
sN
N
 (1)
式(1)中, 为出苗率, Ns为出苗数, N为播种种子数。
1.3.3 叶面积指数 在玉米九叶展期(V9)、十二叶展期
(V12)、吐丝期(R1)、灌浆中期(R3)和收获期(R6), 从每小
区取代表性样株 3株, 测定绿叶长和宽。
单叶叶面积 LA(cm2) = 长(cm)×宽(cm)×k (2)
式(2)中 , k 为系数 , 展开叶系数 k=0.75, 未展开叶系数
k=0.50。
叶面积指数(LAI)=单位土地面积上的总叶面积/土地
面积。
1.3.4 干物质积累 与测定叶面积同期, 测完叶面积
后, 将样株分为茎、叶、鞘、苞叶、穗(或籽粒、轴), 于
105℃下杀青 30 min, 80℃下烘干至恒重后称重。
1.3.5 土壤含水量 于播前和收获期取样, 利用土钻
取 0~100 cm土壤, 按照每 20 cm一层, 共分 5层, 分别测
定含水量。
1.3.6 耗水量 WC = SWS  SWH + P + I (3)
式(3)中 , WC 为耗水量(mm), SWS 为播前土壤贮水量 ,
SWH为收获期土壤贮水量, P为作物生育期总降水量, I为
作物生育期总灌水量。
1.3.7 水分利用效率 WUE=Y/WC (4)
式(4)中, WUE为籽粒产量水分利用效率(kg m–3), Y为干
籽粒产量(kg hm–2)。
1.4 数据处理与分析
采用 Microsoft Excel 2007处理数据、作图, 采用 SAS
8.0进行方差分析。
2 结果与分析
2.1 产量、产量构成及出苗率
由表 3 可知, 与对照相比, 传统滴灌和新型滴灌均显
著提高产量, 增幅为 9.5%~20.1%, 其中新型滴灌埋深 5
cm (NDI-5)处理的产量最高。除传统滴灌埋深 10 cm
(TDI-10)处理, 滴灌处理出苗率平均提高 11.9%, 差异达
显著水平。除 TDI-10 处理外, 滴灌各处理穗数增加 13%
(P<0.05), 但滴灌对穗粒数的影响未达显著水平, 在传统
滴灌埋深 0 cm (TDI-0)和 NDI-5 处理下千粒重显著提高,
增幅分别为 11.3%和 7.8%。
滴灌管类型和埋管深度及其互作对产量影响显著 ,
对穗数和穗粒数无显著影响; 埋管深度和滴灌管类型分
别显著影响千粒重和出苗率(表 3)。传统滴灌 TDI-0 产量
显著高于 TDI-5和 TDI-10, 因为传统滴灌 TDI-0千粒重较
TDI-5 和 TDI-10 显著增加 13.2%和 15.6%; 而新型滴灌
NDI-5 处理产量显著高于地表滴灌, 因为新型滴灌 NDI-5
1282 作 物 学 报 第 41卷


表 3 不同滴灌方式对春玉米产量、产量构成因素和出苗率的影响
Table 3 Effects of different drip irrigation treatments on grain yield, yield components and emergence of spring maize
处理
Treatment
埋深
Dripline
depth
产量
Yield
(Mg hm–2)
穗数
Ear hm–2
(×103)
穗粒数
Kernel ear–1
千粒重
1000-kernel
weight (g)
出苗率
Emergence
(%)
对照 CK 10.8 c 62.9 b 542 a 295 b 80.3 b
0 cm 12.8 a 70.9 a 532 a 326 a 89.4 a
5 cm 11.9 b 71.2 a 561 a 288 b 87.2 a
传统滴灌 Traditional drip irrigation (TDI)
10 cm 11.8 bc 70.5 ab 556 a 282 b 86.8 ab
对照 CK 10.8 c 62.9 b 542 a 295 b 80.3 b
0 cm 12.4 b 69.5 a 551 a 293 b 88.2 a
5 cm 13.0 a 72.6 a 542 a 316 a 92.8 a
新型滴灌 New drip irrigation (NDI)
10 cm 12.5 ab 72.6 a 545 a 302 ab 91.5 a
方差分析 ANOVA
滴灌管 Drip line (DL) * ns ns ns *
埋深 Dripline depth (DD) * ns ns * ns
滴灌管×埋深 DL×DD * ns ns ns ns
同一列内不同小写字母表示达到 0.05显著水平; ns: 差异不显著; *表示在 0.05水平下显著。
Values within a column followed by different letters are significantly different at the 0.05 probability level; ns: not significant; *: sig-
nificant at the 0.05 probability level.

千粒重最高, 较地表滴灌增加 7.8%。在埋深 5 cm时新型
滴灌管比传统滴灌管增产 8.8%, 主要是显著提高了千粒
重, 较传统滴灌增加 8.7%。
2.2 玉米生长发育
2.2.1 干物质积累 由图 2 及表 4 可知, 与 CK 相比,
传统滴灌 TDI-0 和新型滴灌 NDI-5 提高花前干物质积累,
分别增加 28.6%和 26.8%。花后干物质积累速率仅 NDI-5
处理具有显著影响, 提高 18.9%。收获期 TDI-0 和 TDI-5
及 NDI-5和 NDI-10处理干物质积累总量显著高于 CK。
由表 4可知, 滴灌管类型对花前干物质积累量无显著
影响, 但由于显著提高了花后干物质积累速率, 不同滴灌
管处理间收获期干物质积累总量差异达显著水平。不同滴
灌管埋深显著影响整个生育期干物质积累速率 , 吐丝期
和收获期干物质积累量在埋深处理间差异达显著水平。二
者互作对花前干物质无影响 , 但显著影响花后干物质积
累量, 因此收获期干物质积累量差异达显著水平。

图 2 不同滴灌方式的春玉米干物质积累动态
Fig. 2 Dynamic changes of dry matter accumulation under different drip irrigation strategies
CK: 雨养玉米; TDI: 传统滴灌; NDI: 新型滴灌。A、B、C分别表示埋深 0 cm、5 cm和 10 cm。V9: 九叶展; V12: 十二叶展;
R1: 吐丝期; R3: 灌浆中期; R6: 成熟期。
CK: rainfed maize; TDI: the traditional drip irrigation; NDI: new drip irrigation. A, B and C represent dry matter accumulation in the
treatment with depth of 0 cm, 5 cm and 10 cm, respectively. V9: the ninth leaf stage; V12: the twelfth leaf stage; R1: silking stage;
R3: milking stage; R6: physiological maturity.

在传统滴灌处理下 , 埋管深度对花前花后干物质积
累无显著影响, 但是 TDI-0 比 TDI-10 总干物质积累增加
5.6%。而 NDI-5 显著提高花后干物质积累量, 较 NDI-0
和 NDI-10 分别增加 18.1%和 15.7%, 且 NDI-5 收获期总
干物质积累量较NDI-0显著增加 15.1%。在埋深 0和 10 cm
时 TDI 和 NDI 对全生育期干物质积累无影响, 在埋深 5
cm 时 NDI-5 比 TDI-5 显著提高了花后干物质积累速率,
花后及收获期干物质积累量分别提高 18.6%和 13.3%。
2.2.2 叶面积指数(LAI)动态 由图 3 可知, 与 CK 相
比, 滴灌显著提高东北春玉米吐丝期最高叶面积指数; 同
时延缓吐丝后叶片衰老速率, 在灌浆中期 TDI-0、NDI-5
和 NDI-10 处理 LAI 显著高于 CK, 而且 NDI-5 在收获期
第 8期 徐 杰等: 苗期不同滴灌方式对东北春玉米产量和水分利用效率的影响 1283


表 4 不同滴灌方式的春玉米花前、花后干物质积累
Table 4 Pre- and post-silking dry matter accumulation under different drip irrigation treatments
处理
Treatment
埋深
Dripline depth (cm)
花前干物质
Pre-silking dry matter (kg hm–2)
花后干物质
Post-silking dry matter (kg hm–2)
对照 CK 8.63 b 11.94 a
传统滴灌 Traditional drip irrigation (TDI) 0 11.09 a 11.98 a
5 10.56 ab 11.97 a
10 9.16 ab 12.20 a
对照 CK 8.63 b 11.94 b
新型滴灌 New drip irrigation (NDI) 0 10.06 ab 12.02 b
5 11.33 a 14.20 a
10 10.94 ab 12.27 b
方差分析 ANOVA
滴灌管 Drip line (D) ns *
埋深 Dripline depth (DD) * *
滴灌管×埋深 D×DD ns *
同一列内不同小写字母表示达到 0.05显著水平; ns: 差异不显著; *表示在 0.05水平下显著。
Values within a column followed by different letters are significantly different at the 0.05 probability level; ns: not significant; * Sig-
nificant at the 0.05 probability level.

图 3 不同滴灌方式下春玉米叶面积指数动态变化
Fig. 3 Changes of LAI under different drip irrigation treatments
缩写同图 2。Abbreviations are the same as those given in Figure 2.

比 CK 高 19.9%。传统滴灌管各埋深下, 九叶展时 TDI-0
和 TDI-5 处理 LAI 显著高于 TDI-10; 同时与 TDI-5 和
TDI-10相比, TDI-0处理延缓了玉米吐丝期至灌浆期叶片
衰老速率。新型滴灌管各埋深下 , NDI-5 比 NDI-0 和
NDI-10显著促进叶片的生长, 吐丝 LAI最大(P<0.05), 同
时延缓叶片衰老速率, 收获期 LAI 最高(P<0.05)。同一埋
深下, 与 TDI-0相比, NDI-0对叶片生长发育无显著影响,
但显著延缓叶片衰老速率, R3期 LAI提高 16.3%; NDI-5
比 TDI促进叶片生长发育, 同时延缓叶片衰老速率, 吐丝
期 LAI 提高 7.9%, 收获期提高 42.7%。在埋深 10 cm 时
TDI-10和 NDI-10对 LAI的影响无差异。
2.3 土壤含水量、耗水量和土壤水分利用效率
2.3.1 土壤含水量 由图 4可知, 与 CK相比, 除新型
滴灌 NDI-0处理, 滴灌处理可以提高深层土壤 60~100 cm
土层含水量, 并随滴灌管埋深增加而增加。同一滴灌设备
不同埋深处理间 , 传统滴灌和新型滴灌土壤水量均随滴
灌管埋深的增加而增加 , 埋管滴灌均较地表滴管增加深
层土壤含水量。不同滴灌管同一埋深间, 传统滴灌 TDI-0
较 NDI-0增加 60~80 cm土层含水量。
2.3.2 耗水量和土壤水分利用效率 表 5显示, 与 CK
相比, 滴灌处理显著增加耗水量 7.7%, 同时显著提高籽
粒产量, 最终滴灌处理 TDI-0、NDI-5和 NDI-10显著提高
水分利用效率, 分别增加 8.1%、10.9%和 9.5%。
埋深对耗水量影响显著, 同一滴灌设备不同埋深间,
耗水量随管埋深的增加而降低, 传统滴灌 TDI-10 处理耗
水最低, 新型滴灌NDI-5和 NDI-10显著低于 NDI-0处理。
不同滴灌设备同一埋深下耗水量处理间无显著差异。滴灌
管类型、埋深及其互作对水分利用效率影响显著。同一滴
灌设备不同埋深间, 传统滴灌 TDI-0处理水分利用效率最
高, 新型滴灌 NDI-5 和 NDI-10 处理比 NDI-0 分别增加
7.3%和 6.0%。不同滴灌同一埋深下, 新型滴灌 NDI-5 时
比传统滴灌 TDI-5增加 9.0%, 其他埋深处间差异不显著。
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图 4 不同滴灌方式播前和成熟期 0~100 cm土层水分变化
Fig. 4 Changes of soil water content in 0100 cm soil layer before sowing and at mature stage under different drip irrigation
treatments
处理同图 2。A、B、C和 D分别表示各处理播前土壤含水量均值及埋深 0 cm、5 cm和 10 cm收获期土壤水分。BS: 0~100 cm土层播
前土壤含水量; R6: 0~100 cm土层收获期土壤含水量。
Treatments are the same as those given in Figure 2. A, B, C, and D represent the average soil water content before sowing, and soil water
content at the depth of 0, 5, and 10 cm respectively. BS: soil water content in 0–100 cm soil layer before sowing; R6: soil water content in
0–100 cm soil layer after harvest.


3 讨论
东北地区“十年九春旱”[22], 导致种子发芽出苗困难,
出苗率降低, 并影响出苗后的生长状况, 导致单位面积穗
数减少, 产量降低[3]。因此, 适宜的水分调控是农田管理
的重要措施[23]。对新疆南疆地区的滴灌春小麦产量和水
分利用的研究表明 [24], 在拔节至开花期滴灌对春小麦新
春 22 产量的提高极为重要, 平均增产 45%, 水分利用效
率提高 35%。本研究中, 春玉米播种至幼苗期间春旱严重
(表 1), 滴灌显著增加了土壤水分含量, 提高玉米出苗率
进而保证成熟期较高的穗数, 最终提高产量。与常规雨养
玉米相比, 滴灌增产效果显著, 增加 9.5%~20.1%。
滴灌管埋设深度显著影响粒重, 因其直接影响水分、
养分在土壤中的运移 , 而土壤中水分和养分的分布状况
极大影响植物根系生长分布及其对水分养分的吸收 , 从
而影响植物整体生长发育, 最终影响产量[25]。传统滴灌各
处理间产量差异不显著 , 是因为地表滴灌或者滴灌管埋
深 5 cm时主要是湿润土壤表层, 而当滴灌管埋深 10 cm及
10 cm 以下时受毛细管作用的影响土壤水分不易上移[14],
且滴灌管埋于两行玉米之间, 水分不易到达种子周围, 不
利于种子出苗[26]。
第 8期 徐 杰等: 苗期不同滴灌方式对东北春玉米产量和水分利用效率的影响 1285


表 5 春玉米耗水量及水分利用效率
Table 5 Water consumption and water use efficiency under different drip irrigation systems
处理
Treatment
埋深
Dripline depth (cm)
耗水量
Water consumption (mm)
水分利用效率
Water use efficiency (kg m-3)
对照 CK 441 c 2.11 b
传统滴灌 Traditional drip irrigation (TDI) 0 481 a 2.28 a
5 479 a 2.14 b
10 461 b 2.20 b
对照 CK 441 c 2.11 b
新型滴灌 New drip irrigation (NDI) 0 490 a 2.18 b
5 476 b 2.34 a
10 465 b 2.31 a
方差分析 ANOVA
滴灌管 Drip line (D) ns *
埋深 Dripline depth (DD) * *
滴灌管×埋深 D×DD ns *
同一列内不同小写字母表示达到 0.05显著水平; ns: 差异不显著; *表示在 0.05水平下显著。
Values within a column followed by different letters are significantly different at the 0.05 probability level; ns: not significant; * Sig-
nificant at the 0.05 probability level.

不同滴灌管类型对作物生长发育及产量的影响鲜见
报道, 本研究发现不同类型滴灌管显著影响出苗率, 2 种
滴灌管中以新型滴灌埋深 5 cm 处理产量最高, 较地表滴
灌增产显著。这是因为新型滴灌出水速度高于传统滴灌,
且出水量大 , 其湿润锋上移速度快 [18], 从而导致新型滴
灌在合适埋深(5 cm)时出苗率较高。玉米出苗到拔节期间,
植株生长中心是根系, 为使根系发育良好, 并向纵深伸展,
需保持表土疏松干燥和下层土比较湿润的状况[27]。NDI-5
和 NDI-10 处理能够满足幼苗期玉米生长的水分需要, 通
过控制土壤水分在垂直剖面上的分布 , 有利于根系在中
后期充分利用深层次土层的水分与养分[28]。NDI-5吐丝后
叶片衰老慢, 绿叶持续期长, 成熟期生物量高, 最终提高
产量。
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