寒地水稻控制灌溉技术试验研究

田志强，闫文斌

(黑龙江省青龙山农场水务局，黑龙江同江 156333)

寒地水稻控制灌溉技术试验研究

田志强，闫文斌

(黑龙江省青龙山农场水务局，黑龙江同江 156333)

采用田间对比实验方法，实验结果表明，根层土壤含水量作为控制指标的水稻节水控制灌溉技术，在寒地气候条件下，其产量水平相近外，节水幅度、水的生产效率均明显高于浅湿灌溉和常规灌溉处理。通过连续两年的实验结果综合分析，认为不同频率水文年型中比较适宜寒地水稻的节水、低耗、高效的灌溉新技术，对于提水灌溉的水稻作用尤为适宜。

控制灌溉;土壤水分;灌水量;蒸腾量;水的生产效率;创新;推荐模式

随着三江平原水稻面积扩大，节水灌溉也随之纳入日程，其中水稻控制灌溉技术是一项高效节水的措施。

1 水稻生产过程具有的一些特性

1)从水稻生长期的需水量来看，在充分供水的条件下，稻株蒸腾量中有一部分是无效蒸腾量。原因有2个方面:①从根层土壤中吸取的水分绝大部分被植株蒸腾所消耗。②当根层土壤水分保持在最大持水量时，稻株光合作用的强度未见减弱。这就造成灌溉用水量过大，水资源没有被有效利用。

2)从水稻灌溉的实践来看，必须保证作物生长期内充分的水分及适宜的水温度。首先在作物分叶末期至幼穗分化期内如果水分不足，会导致作物生长减缓;其次对灌溉水温要进行有效控制，以促进水稻生长。

3)改善根层土壤中水、气、热及养分条件，以适应水稻高产、高效生长。我们通常所见的都是关于水稻控制灌溉生产实践方面的报道，但是有关寒地水稻节水灌溉方面的系统报道和研究较少，这就给我们的研究带来一定的困难。本文着重探讨寒地水稻节水控制灌溉技术，旨在为寒地水稻节水高效栽培提供理论和实践方面的数据，希望能弥补这方面的一些空白。

2 试验材料与方法

2.1 试验材料

用自制钢板将实验田分割成3组地块进行试验。使用材料有温度计、干湿计、流量计等材料。

2.2 具体的实验方法

本文将实验分为3个具体阶段:控制灌溉、浅湿灌溉和常规灌溉。

2.2.1 控制灌溉

这一阶段的分水管理如下:从大棚移栽成活苗到分叶前宜灌溉浅水，水层上限为1.5 cm下限为0.5 cm，分叶后实行控制灌溉，即不在建立水层，但应保持土壤含水量65% ～75%。

2.2.2 浅湿灌溉

这一阶段的分水管理如下:除叶末期田面应该保持浅水层，水层上限应控制在3.5 cm，待水层自然变干后，保持一段时期土壤湿润，之后再灌溉。

2.2.3 常规灌溉

除分蘖末期晒田外，各生育期均保持3～5.5 cm水层，腊熟期落干。采用对比法，3次重复，实验品种为龙粳26。

3 结果与分析

3.1 显著性检验

实验结果见表1。

表1 灌水量与耗水量、产量结果表

3.2 结果分析

控制灌溉比浅湿灌溉和常规灌溉灌水的生产效率提高57.1%和88.8%。

综合水稻灌溉模式试验及水分生产函数试验成果，稻田缺水对水稻生长产生的各种影响最终会反映在水稻产量及理论产量构成方面。水稻的产量是水分胁迫条件下水稻生理机制的特殊反映。一般来说，分蘖期(前期和中期)缺水，亩穗数减少，但千粒重和穗粒数增加;拔节孕穗期缺水，亩穗数和穗粒数均略微减少;抽穗期缺水，千粒重和实粒数显著减少;乳熟期缺水，千粒重下降。

本成果推荐的间歇灌溉模式，在1998年气候条件下已与优化灌溉制度完全一致，这不仅表明两类试验的数据可靠和技术路线正确，而且表明“推荐模式”具有理论依据和实践价值。在不同的气候条件下(主要是降水过程)二者可能会有区别，这并不表明“推荐模式”不科学，恰恰相反，“推荐模式”的蓄雨效益或减少排水水模数的作用可能更明显。

在采用间歇灌溉的条件下，水稻蒸发蒸腾量不显著地受稻田水分状况影响，其分析计算可不考虑水分胁迫的后效性。水稻节水灌溉宜以基本不导致水稻减产为前提，通过减少渗漏量，提高降雨利用率，适当减少水稻蒸发蒸腾量以及提高灌溉水管理水平而达到节水目的。

通过本课题的研究，可以得出如下主要结论:

1)水稻节水灌溉试验、特别是系统的田间试验研究，是获取节水灌溉条件下各种基本资料最基本、最可靠的途径，也是水稻节水灌溉原理研究的最主要内容之一。课题组籍助黑龙江省水利项目世界银行贷款的资助，在黑龙江省灌溉试验站建立了先进的田间试验场地，所取得的原始资料可靠、详实。

2)稻田处于“淹水——湿润——落干”水分循环，有助于对各类杂草的控制，有助于水稻根系生长范围的扩大，有助于稻田水肥环境和通气条件的改善。

3)水稻间歇灌溉模式能有效地减少不必要的渗漏量，提高降水利用率，适当地减少水稻的蒸发蒸腾量(主要是棵间蒸发)，从而节约灌溉用水量。本成果所提出的间歇灌溉模式可以在生产中推广，但应用时应注意:①分蘖中期之前最好不使田面无水层;②视地形条件、土壤质地、水资源情况，可调整水分下限，地势越低(或地下水位越高)、土质愈黏重、水源条件愈好，下限可愈低。

4 创新和不足之处

4.1 主要创新之处

1)田间试验手段先进，资料详实、可靠;试验设计合理，观测项目全面，技术路线正确。

2)依据不同灌溉条件下水稻产量及生理机制、稻田水量平衡特点和节水机理的分析研究，提出了节水、高产、并有利于灌溉管理的稻田水分管理模式。

3)提出了适合湖北地区的水稻水分生产函数模型和中稻优化灌溉制度，对于节水灌溉工程规划、设计与管理具有指导意义。

4)提出了间歇灌溉条件下稻田水量平衡分析计算原理与方法。

4.2 主要不足之处

1)试验小区不在大田之中，用于水稻水分生产函数试验的蒸渗器边际效应未完全消除。今后在利用此设备作进一步研究时，已有改进办法。

2)未结合其他因素(如肥力水平)进行研究，也未能完全控制肥力水平，只通过增加重复的办法消除肥力差异的影响。

3)稻田无水层时的渗漏量测定未取得系统成果，不足以建立渗漏量数学模型。

4)由于试验年限和经费的限制，水稻产量——水关系试验数据系列不长，水分控制的水平也只有2个，其成果是初步的。

5 结语

在发展节水农业、推行节水灌溉条件下，水稻水分生产函数是最重要的基本依据。本项研究的主要成果已应用，其中，“推荐模式”已应用于“灌区实时灌溉预报及灌溉水动态管理研究”的计算机程序之中，此外，“推荐模式”也在试验站附近大田中应用，根据试验站同期实测资料指导农民适时节水，受到农民欢迎。

［1］ 魏胥智.“AF”法在灌区节水改造方案优选中的应用［J］.甘肃农业，2004(8):64－66.

［2］ 王玉宝，何武全，蔡明科.西北干旱内陆河流域农业节水生态环境效益评价模型［J］.中国农业大学学报，2006(4):74－75.

Test and Research on Paddy Control Irrigation Technologies in Cold Area

TIAN Zhi-qiang，YAN Wen-bin

(Qinglongshan Farm Water Conservancy Bureau of Heilongjiang Province，Tongjiang 156333，China)

Adopting the compared test method of fields，the test results show that the paddy water-saved control irrigation technology of taking soil moisture of rhizosphere as the control index，the amplitude of water save and productive effectiveness of water both are higher obviously than the shadow water and normal irrigations in the condition of cold climate，besides the similar rice yield.By analyzing the comprehensive test results of two years in succession，the technology is regarded as a new irrigation technology of water-saving，low energy consumption and high efficiency suited to cold area paddy fields in different frequency hydrological years，and is more suitable for the paddy fields of lift irrigation.

control irrigation;moisture of soil;quantities of irrigation;evaporation quantities;productive effectiveness of water;innovation;recommended model

S275

A

1007－7596(2011)05－0003－02

2011－05－26;

2011－07－07

田志强(1963－)，男，湖南涟源人，工程师，主要从事水利工程设计工作;闫文斌(1964－)，男，河北围场人，工程师，主要从事农场水利工程工作。