小麦的灌溉要求和方法

小麦的需水量

小麦何时需要灌溉？

根据小麦品种/栽培品种的不同，一年中的栽培时间以及栽培期的长短都会有很大差异。春小麦和冬小麦的品种种类繁多。举例来说，硬粒小麦品种通常主要在冬季种植，而面包麦品种（软粒小麦）既可以作为冬季作物也可以作为春季作物种植。种植小麦的时间段非常重要，因为这将决定小麦是否需要灌溉。

冬小麦一般在秋初播种，在春末收割，而春小麦在春季播种，在夏末或秋初收割。许多农民喜欢种植冬季型小麦，因为与春季型小麦相比，冬季型小麦的产量潜力可高出30%，但是对灌溉的需求则更少(1)。一般来说，小麦是作为旱地作物栽培的，但植物一般在灌溉下表现更好，产量更高。同时，春末（或秋初）的干旱和热浪越来越频繁的情况下，如果与植物的最高用水阶段相吻合，这时农民必须进行灌溉。

如何灌溉小麦？

在小麦作物中，农民经常对小麦通过喷头模拟人工降雨进行灌溉，这一般是在植物距离非常近，不允许采用沟灌的情况下才选择的。根据加州大学戴维斯分校的研究，滴灌和喷灌系统比地表漫灌系统的施水量更小，因此，经过小麦根系的水份更少。频繁的喷灌系统会导致小麦作物发生病害。地表漫灌系统会导致盐分的浸出效率更高，如果当地小麦作物面临盐胁迫问题的时候，这一点很重要。小麦种植中的漫灌措施的使用在加州中央山谷和低沙漠地区最常见，而喷灌在山地间地区更常见。研究证明，在最佳灌溉量下，增加滴灌的频率可以增加小麦根长和根重以及地上生物量的积累，从而提高小麦产量和水利用效率。

注意：如果使用喷灌机，应调整喷灌机使水不会造成植物倒伏。此外，当温度处于有利于真菌病害传播的程度时，农民应经常检查植物，以便在需要时采用病害防控措施。

小麦灌溉施水的需要与否和施水量需考虑以下因素：

降雨量的多少
品种
土壤类型（沙质土壤需要更少量多次的灌溉）
温度
灌溉系统和土壤中的可用水量

水的可利用性或稀缺性会影响最终谷物产量的多少和质量。一个简单的计算方法是采用蒙大拿州立大学所建议的数学公式，如下所示 (2)。

估计产量（以蒲式耳/英亩为单位）=5.8（SM + R/I – 4.1）蒲式耳/英亩，其中：

SM=土壤湿度（英寸）

R=降雨量（英寸）

I = 灌溉水量（英寸）

1蒲式耳的小麦=60磅=27.216kg

1英亩=0.405公顷

小麦不同生长阶段的需水量

为了使小麦达到生理成熟和预计产量，平均需要约350-600毫米的水。在许多地区，冬季的降雨量也可以满足这个需求。然而，尽管满足所需水的总量很重要，但水的分配对获得小麦高产同样重要。在小麦敏感阶段，水胁迫或水过剩都将不可避免地导致产量损失。当土壤中水量耗损程度超过70%时，就会出现中度水胁迫。为了避免这种情况，农民可以在适当的时机，用适当的水量进行灌溉。不言而喻比较来说，为谷物生产而种植的小麦作物对水的需求更大，其次是在蜡熟期时收获的饲料作物（需水量减少28%），和在孕穗期收获的饲料作物（需水量减少60%）（3）。

在降雨量不足的地区，建议在种植期间灌溉4-6次，特别是当农民使用高产的冬小麦品种时。这些阶段的灌溉灌溉意味着要满足植物在关键生长阶段的需求：冠根萌动、分蘖、接合、开花、乳熟期和蜡熟期（4）。在干旱地区，通过灌溉系统可以每隔12-18天进行一次灌溉，直到蜡熟期阶段（3）。

在播种-出苗阶段

作物出苗期缺水会导致作物歉收，而临近开花期缺水会使生产的麦粒数量和质量急剧下降。

对于冬小麦来说，早期灌溉（或降雨）有助于植株快速均匀出苗，作物良好生长，并增加每平方米的株数。选择施用150毫米的水可能会对其有所帮助。然而，在某些情况下，可能需要进行深层播种，以避免假发芽。通常当土壤上部10厘米充分湿润时，植物应开始发芽。一般来说，无论是冬小麦还是春小麦，当根系区水含量处于田间持水量时，在萌发期间，这会对根系的发育明显有利。小麦植株的根系可长到1.2-2米（47.2-78.7英寸）深，然而，70-80%的总吸水量发生在上层0.6米的土壤中，这里生长着80%以上的植株根系（Cutforth等人，2013）（5）。因此，通过灌溉增加的水量应足以使该土壤层保持足够的湿润。

在营养生长阶段（出苗到二棱期）。

随着植物的生长会产生更多的叶面积，且需水量会增加。为了保持植物的光合作用效率，农民可以进行相应的灌溉，以始终保持气孔开放（叶片水势高于-1.5MPa）（Palta等人，1994）。

二棱期到花期的关键阶段

这被认为是小麦最关键和最需要水的生长阶段。由于光合作用的受限，细胞和叶片生长受阻。在这个阶段即使是轻度或中度的水胁迫也会导致植株的最终产量减少（粒数m-2）。从分蘖（穗部发育）阶段到开花阶段，植物对水的总需求量高达70%。在许多地区，这一数量由自然降雨量就可以涵盖。然而，即使在这些地区，在开花阶段也可能需要补充灌溉90-150毫米的水。在地中海、美国中南部各州或印度北部（对于春小麦），在此期间可能需要一次以上的灌溉。

水量过剩导致的产量损失

这一时期被称为水敏感期，不仅可能有水分缺失现象出现，而且还可能引起水涝。根据科学依据表明，从小麦7片叶子展开到开花期，由于水分过剩，产量损失可能高达92%（de San Celedonio等人，2014）。

除了容易观察到的内涝外，农民应采取措施避免地下水位的上升。如果根系长期处于厌氧状态（地下水位上升到0.5米或19.7英寸），会导致植物的倒伏且产量会下降20-40%。(5, 2)。高粱和春小麦品种的倒伏风险更高。

作物成熟与收割时期

即使在开花期过后不久，如果仍然处于缺水状态就会降低籽粒饱满的时间、籽粒数量和重量（6）。开花后，籽粒饱满阶段被认为是对水胁迫最敏感的3个阶段之一，如果此时缺水会导致作物产量大幅下降。然而，实验结果证明，缺水有可能增加谷物蛋白质（谷蛋白强度）和所产小麦粉的面包制作质量（Zhou等，2018）。然而，更多的证据指出，乳熟期和蜡熟期的缺水会减少氮的吸收，而谷物蛋白的积累会对最终产品的质量产生负面影响（Ali和Akmal，2022）。

提示：

所有农民无论在哪个地区或哪个时期种植小麦都应该知道：与季节性灌溉相比，土壤中水分的可用性是作物增加生产力决定因素。为此，采取提高土壤肥力和持水能力的措施非常重要。

参考文献

Ali, N., & Akmal, M. (2022). Wheat Growth, Yield, and Quality Under Water Deficit and Reduced Nitrogen Supply. A Review. Gesunde Pflanzen, 1-13.

Cutforth, H. W., Angadi, S. V., McConkey, B. G., Miller, P. R., Ulrich, D., Gulden, R., … & Brandt, S. A. (2013). Comparing rooting characteristics and soil water withdrawal patterns of wheat with alternative oilseed and pulse crops grown in the semiarid Canadian prairie. Canadian Journal of Soil Science, 93(2), 147-160.

de San Celedonio, R. P., Abeledo, L. G., & Miralles, D. J. (2014). Identifying the critical period for waterlogging on yield and its components in wheat and barley. Plant and Soil, 378(1), 265-277.

Palta, J.A., Kobata, T., Turner, N.C. & Fillery, I.R. 1994. Remobilization of carbon and nitrogen in wheat as influenced by post-anthesis water deficits. Crop Sci., 34: 118-124.

Zhou, J., Liu, D., Deng, X., Zhen, S., Wang, Z., & Yan, Y. (2018). Effects of water deficit on breadmaking quality and storage protein compositions in bread wheat (Triticum aestivum L.). Journal of the Science of Food and Agriculture, 98(11), 4357-4368.

小麦相关信息、历史及其营养价值

选择最佳小麦品种的原则

小麦的土壤准备，土壤要求和播种要求

小麦的灌溉要求和方法

Tags: 小麦