孙秀艳
(牡丹江市林口县刁翎镇水利站,黑龙江林口157600)
牡丹江市辖属地域位于松花流域的半山、冷凉地区,是工业密集,水稻面积较大的地区,工农业的大量用水,造成了工农业之间,城乡之间争水现象严重,供需矛盾突出,水资源越来越短缺,特别是春季泡田插秧阶段就更显紧张。刁翎灌区的稻田主要靠乌斯浑河供水,在春季枯水期给农业生产带来了较大困难,使水田面积发展受到了限制。
牡丹江地区天然水资源约为14.1亿m3,可利用水资源量1.53亿m3;但目前实际用水已达1.05亿m3,地下水超量开采,很多地方已形成地下漏斗,给城乡居民生活带来了危机。牡丹江地区林口县历年平均降雨为542.5 mm,6—9月多年平均降雨量为394.8 mm,占全年降雨的70% ~80%。以上数据可以表明我县水资源时空变差较大。
由于上述原因,给水利工作者提出一个新课题,在满足城乡居民生活用水和工业用水同时,如何通过农业技术来达到节水增产的效果呢?结合这一课题在我站已进行了多年多项试验。通过水稻需水量的测定,掌握水稻生产过程中各生育期的需水情况,分为生理需水与生态需水;在节水栽培灌溉制度试验中,有浅湿灌溉,干干湿湿,浅灌深灌栽培对比试验。通过几年的大量试验数据证明,浅湿灌溉在诸多节水栽培技术中优势明显,具有节水、高产、高效等优点,它的出现给水稻生产带来了生机,促进灌溉管理工作走向了科学化,提高了灌溉管理水平,为水稻生产计划用水,科学用水提供依据。所以说浅湿灌溉技术是节水、高产、高效的最佳灌溉制度。
浅湿灌溉技术能够节水增产是因为它能够满足水稻生理需求,并能创造出适合水稻生长的良好环境。为什么浅湿灌溉技术具有这些功能呢?我们从水稻生长过程中不同时期的生理特点进行分析。
水稻苗期用水量极少,可以采用旱育秧湿润灌,种子萌发前期是扎根出叶形成壮秧阶段,在幼苗期通透组织尚未形成,属于异样阶段。如果这一阶段处于淹水状态,一方面会造成根的发育不良,另一方面也会使胚乳中贮藏物质的转化率大大降低,而不利于培育壮秧。据测定,当土壤水分达最大持水量的70% ~80%时,秧苗干物质的积累以根叶为主,根占总重的40% ~50%,叶占35% ~40%,芽鞘占5%~10%,根系发达,幼苗健壮,吸水能力强。而有水层灌溉时出现的结果正相反,芽鞘占50% ~60%,叶占30% ~40%,而幼根占5% ~10%,萌发到三叶期的适宜水分状况,实际上是水养结合作用的结果,水分状况支配着氧的含量,支配着营养物质和能量的有效转化和利用,从而支配着根叶等器官的健全生长,水稻苗的好坏直接影响秋后的产量,所以培育好壮秧是水稻高产的前题,所以旱育秧湿润灌是适合水稻苗期的灌溉方式。
事实证明:水稻旱育秧同水育秧相比旱育秧秧苗根健苗壮,如表1旱秧与水秧的发根力。
水稻返青分蘖期是进行营养生产搭好丰产架子的主要时期,这个时期如何运用合理的灌溉技术是解决能否有效促进分蘖早生快发,防止生长过旺,使地下部分与地上部分生长均衡,碳氮比例合理,营养生产与生殖生长的转化顺利进行。保证株健根强,分蘖期生长旺盛,需要大量的养分,一般都重施分蘖肥,从我们多年试验证明,分蘖初,分蘖盛期采取浅湿灌溉技术,即3~5 d灌一次薄水层,经常保持田间土壤水份处于饱和状态,促进稻苗有效分蘖。其原因是在分蘖阶段稻苗本身具有喜温好湿的生理特点,采用浅湿灌溉可以使阳光直接照射在田间土壤及植株根部,土壤吸热快,温度易于升高,日最高土温可比浅湿灌溉的升高4~6℃。而且土壤昼夜湿差幅度也较大,当田间湿润时,土温日变幅度可达20.4℃,而浅水层日变幅度只有13℃,因此采用浅湿灌溉,土壤温度的提高和昼夜温差的增大,有利于刺激低位分蘖的萌发,提高分蘖。由于昼夜温差加大还能减弱夜间植株的呼吸强度,有利于物质的合成运输,有利于植株生长。
浅湿灌溉使土壤的各种气候与大气得到了交换,更新了土壤环境,而使土壤通透,增强土壤的氧化作用,从而促进微生物的活动增强,加速肥料分解,提高肥效。特别是速效铵态氮显著增加,为多分蘖提供良好的养分和物质条件,据试验资料统计,采取浅湿灌溉的平均每株分蘖数比浅水灌溉的多2.1%~3.0%。平均有效分蘖率提高4.5%~6.3%。
分蘖末期采取晒田的方法也是不可忽视的,据试验资料统计晒田的比不晒田的每亩增产20~40 kg/666.7m2。其原因是可以控制无效分蘖,晒田后土壤水分急剧下降,肥料分解迅速减弱,植株高位分蘖也就不再长出分蘖苗,从而控制无效分蘖。由于没有新分蘖苗长出,土壤内养分和水分都可以集中在现有的分蘖苗上,使它们发育健壮,由于水分少了,植株体内化合物运转方向发生了变化,使碳水化合物集中在茎叶和鞘,因而杆壁增厚,节间短,茎叶组织紧密,细胞间气窒缩小,据观测资料,晒田比不晒田第一节间短1.37 cm,茎秆粗0.05 cm,承重强度达26.5 g,从而增强抗倒伏能力。
晒田虽然好处很多,但对于晒田要达到的程度一定掌握好时间,过早会影响分蘖发棵,过迟会防碍幼穗分化,一般情况下分蘖率达到80% ~90%时开始晒田。晒田是浅湿灌溉当中不可忽视的阶段。
表1 旱秧与水秧的发根力
表2 不同灌溉制度试验区各生育阶段设计水层表
水稻拔节孕穗期一般从幼穗分化到抽穗前是水稻一生中对产量影响较大的时期。拔节开始标志着水稻营养生长阶段的结束。这个时期是水稻一生中生理需水和生态需水高峰期,此时需水量占生育期的30% ~40%,日最大耗水强度达13 mm左右,是水分供应的临界期,水分不足,会造成枝梗及颖花发育不全,缺水严重的则花粉母细胞受阻招致不孕穗,因此这个时期应采用浅湿灌,使田间总保持1~3 cm水层。
抽穗开花期也是对水分反应敏感时期,需水量仅次于拔节孕穗期,缺水不仅减少光和作用,降低植株内碳水化合物的含量,还影响籽粒的形成,因此田间不宜缺水,此时如水量过多反而影响根部营养的吸收,因此应保持浅湿灌溉,经常保持1~3 cm水层,可以完全满足水稻抽穗结实的需要。
以上分析结果表明:浅湿灌溉技术能够充分满足水稻各生育时期的需水,同其它灌溉制度相比优势明显,具有节水、高产、高效等优点,具体优势指标可从表2~8中看出。浅湿灌溉同浅湿相比每666.7m2面积约用水45 m3,有效分蘖率提高0.02%,产量增加25 kg。
表3 不同灌溉制度与分蘖关系表
表4 不同灌溉制度与地温的关系表
表5 两种灌溉制度与养分的关系表
表6 水稻生长形态调查表
表8 不同灌溉制度与产量关系表
总之,通过多年试验、示范、推广,根据水稻一生的生长发育规律,证实浅湿灌溉技术是水稻既节水又高产的最佳灌溉制度。
[1]李险峰,王宏伟,陈鹏,蔡林.介绍一种设计水稻灌溉制度的新方法[J].黑龙江水利科技,1998,26(1):76-78.
[2]水利部.SL13—2004灌溉试验规范[S].北京:水利电力出版社,2004.