节水灌溉模式对单季水稻生长特性的影响

卢 成,陶爱强

(1.浙江省水利河口研究院,浙江 杭州 310020;2.缙云县水利局新建水利服务站,浙江 缙云 321400)

水稻是浙江省最主要的粮食作物。据统计,2009年水稻播种面积占全省粮食总播种面积的72.8%,水稻也是浙江省农业灌溉用水大户,其灌溉水量占农田灌溉用水量的90%以上。由于水资源供需矛盾日渐凸出,如何充分利用降雨,减少灌溉用水量,获得水稻高产稳产,是节水灌溉研究的重点[1-2].。同时,许多学者在研究稻田水层作用时也发现和认识到了淹水栽培存在许多问题和水稻对水旱环境条件的双重适应性[3].。为此,研究灌溉模式与水稻耗水量和生长的关系可获得适应浙江省的节水灌溉技术,实现节水和高产的统一。本文基于浙江省水利河口研究院萧山基地测筒蒸渗器试验,研究3种灌溉模式对单季水稻耗水量和生长特性的影响,详细试验结果如下。

1 材料与方法

1.1 试验地点与试验品种

试验点位于浙江省灌溉试验中心站测筒蒸渗器小区,供试土壤为水稻土类小粉田土种,pH 8.06,全N 0.5 g/kg,有机质8.0 g/kg,碱解N 56.6mg/kg,有效P 15.2mg/kg,交换性K 60.2mg/kg。试验前将耕层土取出,风干至田间持水量的70%左右,过筛、充分混匀后等量回填至测筒蒸渗器中。

供试水稻品种为秀水994。

1.2 试验方法

试验设置设4种处理,4次重复。各处理氮磷钾肥施用量相同(CK不施氮),磷钾肥作基肥一次性施入(过磷酸钙25.71 g/筒,氯化钾5.81 g/筒),氮肥为尿素15.65 g/筒,施用方法见表1。常规灌溉为淹灌,薄露灌溉和间歇灌溉操作见图1、2。

表1 试验处理表

图1 薄露灌溉田间水层控制标准图

图2 间歇灌溉田间水层控制标准图

1.3 样品采集与分析

水稻插秧时取一基础样,后每间隔7 d各处理均取1次样,样品称重后杀青、烘干、再称重,获得不同时期稻株的鲜重和干重。收获后,采集植株样品进行考种,并进行含氮量分析,全氮采用凯氏法[4].。

2 结果与分析

2.1 灌溉模式对单季水稻腾发量和渗漏量的影响

试验中,在完全隔绝降雨的情况下 (即不考虑降雨利用率的提高对灌溉水的节省作用),节水灌溉仍可通过田间干湿交替的调节降低水稻田的实际水分消耗。如表2所示,薄露灌溉与淹灌相比腾发量、渗漏量和耗水量分别降低5.5%,55.4%,8.2%;间歇灌溉与淹灌相比腾发量、渗漏量和耗水量分别降低3.7%,65.3%,7.0%;2种节水灌溉模式比较薄露灌溉的节水效果更好[5].,其原因为间歇灌溉单次蓄水较深,导致田间有水层的时间多于薄露灌溉,因此腾发量相应增加。

表2 不同灌溉模式单季水稻水分消耗的影响表

2.2 灌溉模式对单季水稻分蘖的影响

水是影响水稻营养生长的重要因素 (见图3),不同处理水稻茎蘖消长动态一致,移栽后35 d茎蘖数达到最大值,此后逐渐下降,至抽穗期基本稳定。常规灌溉、薄露灌溉和间歇灌溉每筒最高茎蘖数分别为71,78,86个,成穗数分别为51,54,56个。该试验结果表明,间歇灌溉水稻分蘖和成穗最佳,薄露灌溉次之,常规灌溉最差[6].。

图3 灌溉模式对单季水稻分蘖的影响图

2.3 灌溉模式对稻株干物质积累及产量构成的影响

由图4可见,水稻生育期内干物质逐步增加,其快速积累期主要是孕穗至成熟阶段,8月29日(孕穗期)后所有灌溉处理的干重均比分蘖期增加了1倍,各处理的干重在9月19日达到最大,其中常规灌溉最大,间歇灌溉次之,薄露灌溉最小。然而,值得注意的是,虽然在9月19日常规灌溉稻株干重最高,但9月25日最后一次采样时常规灌溉稻株干重大幅度下降,而同期薄露灌溉和间歇灌溉稻株干重基本不变。其原因可能是由于常规灌溉营养生长过旺,致使后期由于养分供应不足导致其枝叶大量衰败,而薄露灌溉和间歇灌溉则未出现营养生长过旺的现象,并且由于节水灌溉处理田间水分干湿交替促进了根系发育,植株后期保绿也优于常规灌溉。适当的营养生长、较高的根系活力以及后期茎叶的保绿对水稻产量的形成十分有利,这一点在产量比较中也得到了证实[7].。

图4 灌溉模式对单季水稻干物质积累的影响图

由表3可知,水稻株高以间歇灌溉最高,显著高于常规和对照值(p＜0.05),但与薄露灌溉差异不大;薄露灌溉株高次之,CK最短。实粒数以间歇灌溉最多,平均114粒/穗,与其它处理相比均达到显著差异的水平(p＜0.05);薄露灌溉次之,CK最少。千粒重则以薄露灌溉最高,为26.5 g/1 000粒,与其它处理相比均达到极显著差异(p＜0.05);CK次之,千粒重最小的为间歇灌溉。各处理的有效分蘖数较CK均有显著差异(p＜0.05),但常规灌溉、薄露灌溉、间歇灌溉间差异未达到显著水平。各处理水稻产量均显著高于CK(p＜0.05),2种节水灌溉处理的产量又显著高于常规灌溉 (p＜0.05),薄露灌溉与间歇灌溉的产量差异则不显著[6].。间歇灌溉与常规灌溉的产量差异达到极显著水平 (p＜0.01)。

综上所述,在氮肥用量相同的前提下,灌溉模式对水稻干物质积累和产量构成均产生了不同程度的影响,其中间歇灌溉处理效果最好,薄露灌溉处理次之,常规灌溉处理最差。

表3 不同灌溉模式对水稻产量构成的影响表

3 结 语

该试验使用高精度测筒蒸渗器对不同灌溉模式处理下单季水稻的生物学性状变化和耗水量变化情况进行了研究。结果表明在等量施氮前提下,不同灌溉模式对水稻的生长发育及水分消耗有重要影响:①在不考虑降雨利用的前提下,节水灌溉模式同样可通过田间干湿交替的调节降低水稻的水分消耗量;②在该试验条件下,薄露灌溉的节水效果优于间歇灌溉;③薄露灌溉和间歇灌溉等节水灌溉处理可有效控制单季水稻的营养生长,保持植株后期活力,促进干物质向籽粒转移,最终实现产量的提高。

[1].水利部农村水利司.水稻节水灌溉技术 [M]..北京:中国水利水电出版社,1998.

[2].李远华,王晓玲,段爱旺,等.2006年全国灌溉试验试验站网成果汇编 [M]..郑州:黄河出版社,2006.

[3].张明炷,李远华,崔远来,等.非充分灌溉条件下水稻生长发育及生理机制研究 [J]..灌溉排水,1994,13(4):6-10.

[4].中国灌溉排水发展中心.SL 13—2004灌溉试验规范 [S]..北京:中国水利水电出版社,2004.

[5].郑世宗,王士武,卢成.不同水肥模式对南方地区单季水稻需水特性影响的研究 [J]..灌溉排水学报,2007,6(26):87.

[6].郑世宗,卢成,柯惠英.不同水肥模式单季水稻生长特性研究[J]..中国农村水利水电,2007(10):35-36.

[7].贾宏伟,王晓红,陈来华.水稻节水灌溉研究综述 [J]..浙江水利科技,2007(3):19-20.