不同水分处理下玉米产量\效益及虚拟水含量的比较

摘要：为探讨不同水分处理下玉米的产量、效益及水分利用情况，试验设置了①坐水种植，覆膜、滴灌；②不坐水种植，覆膜、滴灌。③坐水种植，覆膜、漫灌；④不覆膜、喷灌；⑤不覆膜、不灌共计5个水分处理。结果得出，做水种植、覆膜、滴灌的种植方式，玉米的产量最好，经济效益最高。滴灌处理下的玉米虚拟水含量最低，漫灌虚拟水含量最高，喷灌其次。即每生产1kg的玉米籽粒，覆膜、滴灌的种植方式消耗的水分最低。

关键词：滴灌；覆膜；虚拟水；籽粒产量；经济效益

近年来，随着人口增加和经济发展，水资源供需矛盾日益尖锐，农业干旱缺水和水资源短缺已成为制约我国经济和社会发展的重要因素[1]。关于虚拟水问题的研究则可促进地区水资源的有效利用、管理观念和制度的创新。要计算农作物的虚拟水含量，必须知道作物的需水量(Wn, c)。用作物的需水量除以单位面积该作物的粮食产量，所得的数值，为虚拟水含量。虚拟水含量低说明相同产量下，其耗水量最低[2]，马大伟[2]对比分析了水稻、玉米、谷子和大豆等几种作物的虚拟水含量得出，玉米的虚拟水含量最低。玉米是我省的主要粮食作物，种植面积已达5000万亩。为探求不同水分种植下玉米的产量、效益及水分利用情况，来科学地指导玉米生产提供理论依据，本试验设计了滴灌、喷灌和漫灌几种水分处理，对比分析不同处理下的籽粒产量、效益和水分利用情况。

1 材料与方法

1.1 试验材料

跨区品种玉米为山西大丰26号，生育期135-138天，在4月7日进行播种。

1.2 试验设计

在进入拔节至开花期，进行不同水分处理。设置试验区5个处理：①YS-1：坐水种植，覆膜、滴灌，进行5.5h②YS-2：不坐水种植，覆膜、滴灌，进行3.3h③YD-1坐水种植，覆膜、漫灌，进行4.3h④YD-2：不覆膜、喷灌，进行7.4h⑤YD-3：不覆膜、不灌。

1.3 调查及测定项目

收获前每个处理选5点，每个点选10株玉米，测定产量。

1.4数据统计

虚拟水含量，参照马大伟[3]的方法，在得到作物的需水量后，就可以计算单位作物所含的虚拟水量了，其计算公式如下：Dn，c =Wn ，c/Yn，c。式中：Dn表示作物的虚拟水含量，m3/t。Wn为该区域作物的需水量， m3/hm2;Yn, c为该区域作物的产量，t/hm2。

2 结果与分析

处理 产量均值(kg) 5%显著水平 1%极显著水平

YS-1 1320.6 a A

YS-2 1255.3 b B

YD-1 1145.4 c C

YD-2 1137.2 d D

YD-3 739.省略

从表1中可以得出，五个处理下产量顺序依次为YS-1、YS-2、YD-1、YD-2、YD-3。其中YS-1的产量最高，为1320.6kg/亩，YD-3的产量最低，仅为739.9kg/亩。说明滴灌的产量要好于漫灌和喷灌以及不灌的产量。

表2不同水分处理下玉米单位质量虚拟水含量

YS-1 YS-2 YD-1 YD-2 YD-3

虚拟水含量 0.39C 0.376C 0.48B 0.53A -

从表2中得出，YS-1与YS-2单位质量虚拟水含量差异不显著，但要显著低于YD-1和YD-2水分处理的虚拟水含量。YD-2的虚拟水含量最高为0.53，说明同样籽粒产量为1kg的玉米，YD-2水分处理下消耗的水分最多。

表3 不同水分处理下玉米增产效益分析表

水分处理 灌溉时间(h) 灌溉费用(元) 产量(kg) 增加产量(kg) 增加效益(元)

YS-1 5.5 110 1320.6 580.7 761.0

YS-2 3.3 66 1255.3 515.4 707.1

YD-1 4.3 86 1137.2 405.5 522.3

YD-2 7.4 148 739.9 397.3 447.9

YD-3 - - - - -

以现阶段玉米市场价1.5元/ Kg，灌水费用20元/h进行效益收计算，下表中产量的增加和效益的增加均是相对于YD-3而言。增加的收益是用增加的产量乘以玉米的价格，再减去喷灌的费用。

通过上述实验数据对比分析，YS-1做水种植，虽然喷灌费用较高，但是其增加产量的幅度最高，与YD-3相比，增加效益的几个水分处理，YS-1增加的效益为761.0元/亩，增产78.5%，其次是YS-2为707.1元/亩，YD-1为522.3元/亩、YD-2为447.9元/亩，滴灌水分处理下玉米的收益较高。

3 讨论

膜下滴灌是根据作物生长发育的需要，将水通过滴灌系统一滴一滴地向有限的土壤空间供给[3]。李蓓[4]研究得出，15和30cm下的滴灌玉米产量较地表处滴灌产量提高10.1%和11.6%。李洪娟[5]指出，玉米膜下滴灌技术无论在节水效率上还是产能上均显著提高。崔国玉[6]对膜下滴灌的玉米系统及玉米管网的布置制定了标准，这有利于玉米膜下滴灌的大面积推广。

参考文献

[1]程国栋.虚拟水-中国水资源安全战略的新思路[J].中国科学院院刊，2003(4)： 260-265

[2]马大伟，王兴利，郑敏.双城市主要农作物虚拟水含量计算分析[J] 黑龙江水利科技.2008，4(36)：49-50

[3]李春疆,张培建,文安宝,左祥之,张福全. 膜下滴灌在玉米生产中应用效果[J].现代化农业.2010，第5期，2-3

[4] 李蓓，李久生.滴灌带埋深对田间土壤水氮分布及春玉米产量的影响[J].中国水利水电科学研究院学报.2009,7(3)：222-227

[5]李洪娟，张丛风，刘凤荣，张祥敏. 黑河市爱辉区玉米膜下滴灌技术的试验研究[J]. 黑龙江水利科技.201038(3)：63-65

[6]崔国玉，徐彦峰，夏杰. 膜下滴灌玉米种植规划设计综述[J].黑龙江水利科技. 2010，第3期(38)：172