□ 康百赢 夏广亮 姚章村
水稻滴灌研究与应用对黑龙江水利的意义
□ 康百赢 夏广亮 姚章村
水稻采取传统灌溉方法是大水漫灌,水层管理,用水量大,亩用水量为300~500 m3;黑龙江省水稻发展很快,已达5 000多万亩,水稻灌溉用水200多亿m3,占黑龙江农业用水90%以上。而滴灌是世界最先进的节水灌溉技术,水稻若实现水稻滴灌栽培,可节水50%以上,亩用水量仅需150~200 m。现用水资源可使水稻面积发展达1亿亩以上,按亩单产千斤计,可生产粮食千亿斤,意义巨大。笔者认为,当前在我省进行水稻滴灌研究,除有节水增粮重大意义外,还有以下特殊意义:
一、滴灌可实现水稻节水,是水稻栽培的重大变革。由于滴灌是控制土壤水分灌溉,全程采取干湿交替灌溉,彻底改变水稻千百年来水层灌溉的水栽培模式。近年来我省研究推广“控灌”,但仍然强调生态用水(返青、分蘖、抽穗扬花、保温抗寒)和生产用水(泡田平地、施肥、化学除草等)需保有水层,且采取渠水灌时在“控灌”灌溉上限时,以浅灌1~3cm水层为准,呈“浅湿干”灌溉。笔者把当前我省研究推广的控灌,称之为“间控”,这与上世纪九十年代推广的“间歇”节水灌溉没有本质的区别。只有滴灌才能真正实现控灌(控制土壤水分的控制灌溉),才能实现水稻栽培重大变革,实现水稻由传统水层栽培向控制土壤水分栽培的重大变革。这说明近年来我省研究推广的“控灌”还有节水潜力,可以再作深入研究,真正实现水稻滴灌旱整地、旱播种、旱除草、旱施肥、旱水管理等水稻栽培,以取得更大的节水效果。
二、水稻滴灌可与覆膜配套,实施膜下滴灌,实现水稻控灌最大节水。近几年在新疆研究发展水稻滴灌,多采取膜下滴灌,在我省的试验还采取自穿膜技术的膜下滴灌(自穿膜技术:水稻播种后覆膜,膜上又盖1cm土,稻芽能穿透一般薄膜,而稗草等常见杂草则没有这个特性,从而实现最好的保温、保水、保种效果与较好的自然灭草效果),节水更为突出。一般渠灌会产生50%输水、18%田间渗漏损失和 7%田间蒸发,产生25%田间叶面蒸腾。而膜下滴灌可以使占75%的输水、渗漏、蒸发损失减少到最少程度,主要只有25%的叶面蒸腾用水,实现水稻控灌最大节水。
三、若与水稻直播栽培配套,实现水稻轻型栽培, 走发展低炭经济之路。水稻直播栽培与现在采取的育秧插秧栽培比较,可节省工序、时间与费用,降低劳动强度。一个家庭1.5个劳动力可以经营150~200亩地,而不需雇佣工人,每亩比插秧节本200元,为轻型栽培。而即使当前直播产量偏低,亦可实现水稻栽培效益最大化。富裕县农民邢势蕊经营种植水稻多年,他采用插秧栽培时每年盈利10~15万元, 而采取直播栽培后每年盈利20~30万元, 效益翻番。为此他自发成立了黑龙江省第一个水稻直播专业合作社,带领农民脱贫致富。水稻直播在黑龙江省有四个难关,即保苗关、灭草关、防倒伏关、抗冷害关,但由于地球温度升高、早熟高产品种出现、化学除草技术发展、农田排灌平地条件改善等因素, 攻关难易程度已有所改变。笔者认为,由于早春低温和盐碱危害,水稻保苗是最大难关。为保苗, 直播种量大,亩量达30~40斤以上,加上水层管理,又易倒伏。近两年笔者在大庆盐碱地进行水稻滴灌试验发现水稻旱直播(尤其覆膜直播、自穿膜直播)比水直播出苗快、齐、壮,加上采取滴灌实现真正控灌,使疆天业集团2009年400多亩水稻滴灌已创亩产近750kg。2011年我们在巨浪农场采取水稻自穿膜下滴灌,单产高者已达600kg/亩以上(参见下表)。今年四方山农场试区单产可能更高。少(10~50t/h) ,严重阻碍井灌稻发展。而水稻滴灌由于灌溉定额小,配套小井流量10~30t/h,即可种30~50亩水稻。按需水量5mm/日 ,轮灌期3~5天,每次灌溉时间16~20h计,30~50膜下滴灌水稻无一出现倒伏现象。因为水稻滴灌一般与旱直播或覆膜直播栽培配套,实现最好的保温、保湿与保种效果,而且苗齐苗壮,根系发达,茎粗节短,株体矮化,对闯保苗关与防倒伏关有特殊贡献,且可高产。新
巨浪农场水稻自穿膜下滴灌试区测产表 (2011, 取方,按1.3m 2计)
四、水稻滴灌在我省松嫩平原地区与小中井配套,可实现浅地下水有效开发利用,降低浅地下水位,实现盐碱等综合治理。在我省松嫩平原地区,由于受水文地质条件限制,打中浅井不仅成井较难,而且井的出水量亩地水稻灌溉流量Q=0.005x(30~50)x666.7x3/(16~20)=12~30t/h)。可见,水稻滴灌能适应松嫩地区等水文地质条件,实现有效开发浅层地下水。这样做,除可保障水稻需水外,还可降低浅地下水位于埋深6~10m以下,从而减少地下水有害蒸发,保护水资源,防治盐碱,形成地下调节水库,充分利用当地水资源。若仅发展旱作物滴灌,很难降低地下水位,因为灌溉定额小,遇丰水年季又不灌,滴灌利用率低,很难坚持;而打深井,开采承压地下水,又易超采呈漏斗,产生地质隐患;引外水,不仅工程造价浩大,而且会抬高浅地下水,产生次生盐渍災害,增加地上地下排水负担,反成害。我省松嫩平原地区发展水稻滴灌,应校仿三江平原走打井种稻之路。滴灌与其他小水源(小河流、小水库、泉水、泡沼水、水窖水等)配置,可解决我省松嫩等高平原地区种稻水源问题。
五、水稻滴灌对地形条件要求低,不平地亦可种水稻,对我省松嫩高平原(如黑龙江垦区的北安分局、九三分局)的坡岗地种稻有特殊意义。水稻滴灌可实现管道化灌溉。井水不必增温直接灌溉,同样可获高产。笔者提出的“快少巧”井水直灌新技术与井配套的水稻滴灌是异曲同功,“快少巧”井水直灌新技术在与井配套的水稻滴灌中可得到新的验证。
康百赢 黑龙江省农场总局水务局 150090;夏广亮 姚章村 黑龙江农垦勘测设计研究院 150090)