要家威, 齐永青, 李怀辉, 沈彦俊**

(1.中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心/中国科学院农业水资源重点实验室/河北省节水农业重点实验室石家庄 050022; 2.中国科学院大学 北京 100049; 3.甘肃农业大学水利水电工程学院 兰州 730070)

作为我国重要的粮食主产区之一, 华北平原水土资源高度不匹配, 耕地数量占全国的16.96%, 水资源量仅占全国的2.25%, 灌溉用水量占全国的10.74%[1]。冬小麦(Triticum aestivum)-夏玉米(Zea mays)一年两熟制是本区域主要种植制度, 其年均耗水量高, 作物耗水需通过农业灌溉进行补给, 但该区域常规灌溉方式为地面灌溉, 水资源利用效率低下,致使地下水位快速下降, 水资源紧缺状况日益严峻[2-3]。华北平原玉米季降水集中, 但仅通过不稳定降水供给玉米生长易导致减产, 仍需对玉米进行灌溉, 而地面灌溉补给方式易与降水补给重叠, 导致水分无效利用, 因此少量多次的灌溉方式更适用于玉米种植。在此背景下使用高效灌溉技术替代地面灌溉方式,提高灌溉水利用效率, 已成为确保我国粮食、水资源安全和社会稳定的必然要求[4]。

地下滴灌技术是现阶段节水效率最高的灌溉方式之一, 在国内外得到了广泛应用[5]。相关研究表明,地面灌溉、喷灌、地表滴灌和地下滴灌等多种灌溉方式[6-9]对作物生长发育及耗水特征的影响显著, 地下滴灌技术可有效降低灌溉量, 提高作物产量与水分利用效率, 其用水效率比传统农业灌溉方式提高了近30%。地下滴灌技术灌水完成后地表土壤含水量较低, 可以有效减少土壤蒸发量与深层渗漏量[10],将灌溉水留存于植物根区[11]。……