汪立东
豫南干旱年份降雨时空分布与水稻灌溉定额试验研究
汪立东
豫南地区的作物种植以水稻为主,分析研究其干旱年份降雨时空分布与水稻灌溉定额关系具有重要意义。根据豫南地区的水稻种植情况、土质情况、灌区供水和气候的差异,选取三个有代表性的试验站点做水稻灌溉定额试验。选取的三个试验站点,包含了豫南地区的平原、山丘、山区三种地形特征,代表性强,灌溉期水源有保障。为了使试验的数据具有一定的代表性,试验期三年,对水稻不同生长期所需要的灌水定额进行试验数据的收集。
试验时只进行净灌溉定额分析,即直接用于水稻田间的各生长期用水量。
在灌溉系统实际运行中,丰水年的灌溉定额小(一般减少灌溉次数),枯水年的灌溉定额大(一般增加灌溉次数),即实际灌溉定额随水文年的不同而变化。因此进行水稻灌溉用水定额面临的问题较为复杂,从灌溉需水的角度考虑,丰水年的灌溉用水定额可以减小,枯水年的灌溉用水定额应该加大。但从可供水量的角度考虑,丰水年灌溉用水定额可以上浮,枯水年灌溉用水定额只能下浮。相互矛盾的影响,使得灌溉用水定额作为动态指标相当困难。所以,可认为灌溉用水定额原则上是一个多年平均意义上的静态指标,鉴于这种情况试验期历时三年。
灌溉用水定额本质上是毛定额,是包括作物种植各个环节的用水标准,但是从便于考核的要求考虑,考核位置又不宜统一定为渠首。根据目前灌溉管理的实际情况,寨河站点是井灌区以井为单位,灌溉用水定额核算到井口;明港和鲇鱼山站点是渠灌区以斗渠为单位,灌溉用水定额核算到斗口。
豫南地区多年平均降雨量为1105.9mm,2011~2013年,豫南地区降雨量分别为 717.2mm,897.6mm,816.1mm,均为干旱年份,为此次灌溉试验研究提供良好的试验环境。三个试验站点分别为:平桥区明港站点(平原区),光山县寨河站点(平原和山丘结合部),商城县鲇鱼山站点(山区)。
其中,明港试验站点共选择3块试验田,灌水形式均为渠灌,灌溉水从明河提取。寨河站点灌水形式为井灌。商城试验站点灌水形式为渠灌,灌溉水从鲇鱼山灌区自流获取。
分别对水稻生产的各个时期进行抽水试验,计算每个期间的土壤含水程度、蒸发量、期间降雨量及灌溉水量。
泡田期:5月11日~25日,灌水一次;返青期:6月1日~12日,灌水二次;分蘖期:6月17日~26日,灌水二次;拔节期:6月27日~7月16日,灌水二次;抽穗期:7月18日~30日,灌水一次;乳黄期8月4日~14日和黄熟期8月18日~9月1日期间没有灌溉。
(1)明港试验站点
明港试验站点累计降水量采用大坡岭、平昌关、长台关、尖山、老鸦河、王堂、红石嘴、洪山、顾岗、顺河店10个雨量站平均值。统计数据从5月到9月。水稻生长期降雨量统计:雨量小于10mm且不连续降雨的不参加统计。土壤含水程度依据长台关水文站实测值为准;蒸发量依据南湾水文站实测值。
(2)寨河试验站点
寨河试验站点泡田期累计降水量采用南李店、竹竿铺、石山口、寨河、罗山、杨畈、涩港店、朱堂、小龙山闸9个雨量站平均值;土壤含水程度依据竹竿铺水文站实测值为准;蒸发量考虑石山口、息县、鲇鱼山三个站平均值。
(3)商城试验站点
商城试验站点泡田期累计降水量采用新建坳、鲇鱼山、铁佛寺、丰集、百战坪、长竹园、枫香树、通城店、汤泉池、上石桥10个雨量站平均值;土壤含水程度及蒸发量依据鲇鱼山水文站实测值为准。
试验数据通过试验槽实测获得,试验槽水量1m3折算一亩水量为1344m3。
则2011~2013年期间,3个代表站试验数据如表1。
通过对三个试验站点采集的水稻生长期各个时期的数据分析,水稻灌水主要集中在泡田、分蘖和拔节期。
2011年度,在水稻生长期5~8月的时间内,豫南区平均降雨量在400mm左右,平原区(370)比南部山丘区(463)降雨量偏少20%。从三个试验站点的情况分析可知,平原区灌溉定额342m3/亩,山丘区灌溉定额337.1m3/亩,山区灌溉定额320.0m3/亩。
2012年度,在水稻生长期5~8月的时间内,豫南区平均降雨量在480mm左右,平原区(465)比南部山丘区(493)降雨量偏少5.7%。从三个试验站点的情况分析可知,平原区灌溉定额361.0m3/亩,山丘区灌溉定额352.1m3/亩,山区灌溉定额349.4m3/亩。
表1 振动沉管打桩机主要性能表
2013年度,在水稻生长期5~8月的时间内,豫南区平均降雨量在490mm左右,平原区(472mm)比南部山丘区降雨量(541)偏少12.8%。从三个试验站点的情况分析可知,平原区灌溉定额402.8m3/亩,山丘区灌溉定额389.1m3/亩,山区灌溉定额349.4m3/亩。
从三个试验站点3年的试验结果可知:从地势上,干旱年份豫南水稻灌溉定额总是平原区>山丘区>山区。从灌溉期降雨量看,灌溉定额与灌溉期降雨量并不成线性关系,分析原因,主要是水稻生产的各个时期降雨并不均匀,有些期间存在暴雨点。
制订灌溉用水定额应该把灌溉用水普查和典型抽样调查作为主要手段,并以当地现状调查资料作为分析和确定灌溉用水定额的基点。只有把科学客观作为制订灌溉用水定额的出发点,才能避免脱离实际的情况发生■
(作者单位:河南省信阳水文水资源勘测局 464000)