不同灌溉技术对水稻生长发育等的影响

潘广良

(方正县河湖运行保障中心，黑龙江 方正 150800)

0 引 言

本试验在黑龙江省双鸭山市宝清县进行。宝清县位于黑龙江省东部，完达山北麓。东、南以七星河、完达山脊与饶河县、虎林县、密山市和七台河市分界，西与勃利县、桦南县和双鸭山市接壤，北以七星河与友谊县、富锦市毗邻。地理位置为E131°12′-133°30′，N45°45′-46°55′，距双鸭山市东南100km处。地势由西南向东北逐渐倾斜，东西南三面环山，北部为平原区，地势平坦。该地区属中温带大陆性季风气候，土壤为白浆土，pH值一般为5-6，平均气温3.2℃/a，平均气温3.2℃/a，平均降水量574mm ，蒸发量843.8mm/a，≥10℃有效积温2532.2℃，日照时数2735h/a。在水稻品种、育秧、移栽、密度、植保、用肥等技术措施以及基础地力相同的条件下，分别对浅湿灌溉、湿润灌溉、和常规灌溉三种灌溉技术进行试验研究，并分别将浅湿灌溉、湿润灌溉、常规灌溉分3个水平，共9个处理，3次重复，共27个小区[1]。

1 不同灌溉技术对水稻生育期的影响

不同灌溉技术小区水稻生育进程，见表1。在湿润灌溉技术中，湿润Ⅰ与湿润Ⅱ抽穗期天数不同，全生育天数相同，在全生育天数湿润Ⅲ比湿润Ⅰ、湿润Ⅱ少1d。在浅湿灌溉技术中，浅湿Ⅲ全生育天数最少，比浅湿Ⅰ和浅湿Ⅱ少1d；在常规灌溉技术中，常规Ⅱ和常规Ⅲ抽穗期天数相同，常规Ⅰ全生育天数最多，为114d。在不同灌溉技术中，湿润Ⅰ全生育期最长天数比常规Ⅲ全生育期最短天数差距达8d。由此可见，不同的灌溉技术其水稻生育期长短有差异。不同灌溉技术小区水稻生育期天数比较，见图1。从图1中可以看出，全生育期天数的差异主要是由插穗历期天数的差异造成的，后期从抽穗到成熟的天数基本一致为47-49d。随着田间灌水分的减少，水稻的生育期会相应的延长，原因是生育期内水分供给不足，会影响稻株的生长发育，使营养生长阶段的时间延长，而导致全生育期天数的延长[2]。对不同灌溉技术的全生育期天数进行方差分析，水稻全生育期天数Duncan's新复极差测验的多重比较结果，见表2。

表1 不同灌溉技术小区水稻生育进程

图1 不同灌溉技术小区水稻生育期天数比较

表2 水稻全生育期天数Duncan's新复极差测验的多重比较结果

续表2 水稻全生育期天数Duncan's新复极差测验的多重比较结果

2 不同灌溉技术对水稻株高的影响

湿润灌溉技术下株高变化趋势，见图2。

图2 湿润灌溉技术下株高变化趋势

由图2可见，在湿润灌溉技术中，湿润Ⅲ分别在各生育期内株高均比湿润Ⅰ、湿润Ⅱ高，在返青期高0.2cm、0.2cm，在分蘖期高0.3cm、0.5cm；在孕穗期高0.4cm、0.7cm；在抽穗期，湿润Ⅲ比湿润Ⅰ、湿润Ⅱ高0.5cm、0.4cm；在乳熟期，高0.3cm、0.4cm，从返青期到孕穗期湿润Ⅲ与湿润Ⅰ、湿润Ⅱ高差逐渐变大，在孕穗期高差达到最大值，此时湿润Ⅲ株高与湿润Ⅰ、湿润Ⅱ的株高差值为0.4cm、0.7cm，从抽穗期到乳熟期，湿润Ⅲ与湿润Ⅰ、湿润Ⅱ高差逐渐减缓，湿润Ⅰ、湿润Ⅱ、湿润Ⅲ株高变化不大。

浅湿灌溉技术下株高变化趋势，见图3。

图3 浅湿灌溉技术下株高变化趋势

由图3可见,在浅湿润灌溉技术中，浅湿Ⅲ在各生育期内株高比浅湿Ⅰ和浅湿Ⅱ高，也是从返青期高差逐渐变大，在孕穗期达到最大值，之后减缓，到不变。

常规灌溉技术下株高变化趋势，见图4。

图4 常规灌溉技术下株高变化趋势

同理，由图4可见,在常规灌溉技术中，常规Ⅲ株高最高，高差在孕穗期达到最大值。

不同灌溉技术下株高变化趋势，见图5。

图5 不同灌溉技术下株高变化趋势

由图5可见,在不同灌溉技术中，以湿润Ⅲ、浅湿Ⅲ和常规Ⅲ为例，水稻整个生育进程中，从返青期到孕穗期株高差距逐渐加大，抽穗期到乳熟期株高差距减缓，孕穗期株高差距达到最大值，在孕穗期间，湿润Ⅲ和浅湿Ⅲ均比低6.9 cm、13.8 cm，各处理从抽穗期到乳熟期株高基本变化不大。常规Ⅲ稻株株高均高于其他处理的株高，常规Ⅲ、浅湿Ⅲ株高在整个生育期内大于湿润Ⅲ，原因是在返青至孕穗期间，湿润Ⅲ、浅湿Ⅲ水层较浅有利水稻根系生长，株高生长缓慢，常规Ⅲ水层较深有利于水稻向上生长，在分蘖期与孕穗期期间，由于对湿润Ⅲ实施土壤水分调控后，水稻的株高生长会受到抑制，在抽穗期到乳熟期期间，稻株已从营养生长转变成生殖生长，株高不再增加，从而导致湿润Ⅲ的株高低于常规Ⅲ，同时不同灌溉技术株高的与干物质量积累有关。

3 不同灌溉技术单株分蘖消长动态

分蘖是稻株在茎基部的腋芽发育而成的分枝，其生长状况是个体健壮程度的重要指标。通过对水稻分蘖动态的研究，掌握水稻群体在不同灌溉技术条件下分蘖动态变化，以便促使水稻群体向着最佳的分蘖动态发展，提高分蘖穗在群体中的比重，提高有效分孽数，保障水稻稳产[3]。

湿润灌溉技术下分蘖变化趋势，见图6。

图6 湿润灌溉技术下分蘖变化趋势

由图6所示，在湿润灌溉技术中，湿润Ⅰ、湿润Ⅱ、湿润Ⅲ水稻分蘖数在整个生育期间变化趋势是相似的，变化过程都为单峰型曲线，湿润Ⅲ的单峰曲线均高于湿润Ⅰ和湿润Ⅱ。

浅湿灌溉技术下分蘖变化趋势，见图7。

图7 浅湿灌溉技术下分蘖变化趋势

由图7所示，在浅湿灌溉技术中，浅湿Ⅰ、浅湿Ⅱ和浅湿Ⅲ分蘖消长动态均为单峰型曲线，浅湿Ⅲ的单峰曲线均高于浅湿Ⅰ、浅湿Ⅱ，浅湿灌溉技术单株分蘖数在7月16日达到最高峰，浅湿Ⅲ的最高分蘖数分别比浅湿Ⅰ、浅湿Ⅱ高2个/穴、1个/穴。

常规灌溉技术下分蘖变化趋势，见图8。

图8 常规灌溉技术下分蘖变化趋势

由图8所示，在常规灌溉技术中，常规Ⅲ水稻分蘖数在各个生育期内均比常规Ⅰ和常规Ⅱ分蘖数高。由此可以得到，同种灌溉技术下不同的灌溉水平影响单株分蘖消长动态，灌溉水平高有利于促进分蘖。

不同灌溉技术下分蘖动态变化，见图9。

图9 不同灌溉技术下分蘖动态变化

由于湿润Ⅲ、浅湿Ⅲ、常规Ⅲ分别在各灌溉技术中分蘖数最高，有代表性，将其各自作为相应灌溉技术进行分析。在不同灌溉技术中，由图9所示，湿润Ⅲ、浅湿Ⅲ、常规Ⅲ水稻移栽8d后开始分蘖，随着生育期的推进迅速增长，达到高峰后逐渐下降，变化过程为单峰型曲线。常规Ⅲ的最高苗峰出现时期比湿润Ⅲ、浅湿Ⅲ最高苗峰提前约5d，分蘖数为25个/穴, 湿润Ⅲ、浅湿Ⅲ分别比常规Ⅲ低6个/穴、4个/穴。湿润Ⅲ、浅湿Ⅲ从插秧后46d分蘖数均低于常规Ⅲ，湿润Ⅲ、浅湿Ⅲ约在7月6日分蘖增长速度迟缓。原因是湿润Ⅲ、浅湿Ⅲ在分蘖期间对土壤水分进行调控，使分蘖能力受到影响，从而为水稻提供良好的生长环境，促使水稻分蘖早生快发，产生较多的有效分蘖，发根好，独立营养性强，同时由于土壤水分调控对水稻分蘖数增长具有后效性，分蘖末期的水分控制对拔节孕穗前期仍有影响，在拔节孕穗期土壤水分相对分蘖后期有所缓解 。同时，正由于湿润Ⅲ、浅湿Ⅲ在分蘖后期，拔节孕穗期分蘖数相对较少，从而保证了减少无效分蘖，为提高产量作保证[4]。

4 不同灌溉技术叶面积指数(LAI)动态变化

叶片是稻株进行光合作用，制造有机物的重要器官，其光合量占全株总光合量的90%以上。叶面积指数是水稻群体的总绿色叶面积与水稻群体所占据的稻田面积的比值。在正常情况下，水稻的叶面积都是由零逐渐增大，到营养生长末期时达到最大值。水稻的叶面积指数是在拔节孕穗期上升得最快，这也是这一期耗水量上升最快的原因(叶宏玉等，2008)。

水稻叶面积指数大小影响光合速率的高低，即决定产量的高低，水稻叶面积指数也是衡量水稻群体生产规模或群体大小的主要标准，高产群体必须有一个适宜的最大叶面积指数。适宜叶面积指数要通过合理叶面积指数发展动态来实现。水稻生育前期叶面积指数增长得快，中后期叶面积指数下降得也快。高产要有适宜的叶面积指数，但适宜叶面积指数不一定能高产，还决定适宜的叶面积指数组成。因为叶面积大则光合产物多，但是并不是叶面积越大，光合产物就越大，因为叶片过多，叶面积指数过大，群体过大，会造成叶片间互相遮荫，光照不足，反而减少了光合面积，直接影响到光合生产，对产量形成不利；相反叶面积指数过小，群体过小，光合生产量又会不足，水稻又难以形成较高的子粒产量。因此，水稻高产必须要有一个适宜的最大叶面积指数，只有群体最大叶面积指数适宜时，才能维持较高的光合效率，最终获得高产。

不同灌溉技术下水稻叶面积指数(LAI)，见表2。

表2 不同灌溉技术下水稻叶面积指数(LAI)

由表2可以得出，在湿润灌溉技术中，湿润Ⅰ、湿润Ⅱ、湿润Ⅲ在各生育期内叶面积指数存在差异，湿润Ⅱ叶面积指数均比湿润Ⅰ、湿润Ⅲ的叶面积指数高，在返青期，湿润Ⅱ比湿润Ⅰ、湿润Ⅲ高0.007、0.012 ，在分蘖期高0.058、0.091，在孕穗期，湿润Ⅱ比湿润Ⅰ、湿润Ⅲ高0.287、0.13；在抽穗期高0.138、0.344，在乳熟期高0.111、0.178；湿润Ⅰ、湿润Ⅱ、湿润Ⅲ叶面积指数变化过程均为单峰曲线，差异不显著。在浅湿润灌溉技术中，从返青期到孕穗期浅湿Ⅰ与浅湿Ⅱ、浅湿Ⅲ叶面积指数差值逐渐变大，在孕穗期高差达到最大值，此时浅湿Ⅰ叶面积指数与浅湿Ⅱ、浅湿Ⅲ叶面积指数差值分别为0.15、0.21，从抽穗期到乳熟期浅湿Ⅰ、浅湿Ⅱ和浅湿Ⅲ叶面积指数差值逐渐减小。在常规灌溉技术中，常规Ⅰ在各生育期内叶面积指数比常规Ⅱ和常规Ⅲ高，也是从返青期高差逐渐变大，在孕穗期达到最大值，之后减缓，到不变。由此看出，在相同灌溉技术下，灌溉水平相对低的处理叶面积指数高，有利于稻株叶生长，不同灌溉水平影响稻株叶生长发育。

不同灌溉技术小区各生育期叶面积指数，见图10。

图10 不同灌溉技术小区各生育期叶面积指数

在湿润灌溉、浅湿灌溉、常规灌溉技术中，叶面积指数最高的分别为湿润Ⅱ、浅湿Ⅰ、常规Ⅰ，对于湿润Ⅱ、浅湿Ⅰ、常规Ⅰ的叶面积指数进行分析。如图10所示，从图中可以看出小区各个灌溉技术之间水稻叶面积指数上的差异，差异在分蘖期较小，在抽穗开花期前后达到最大。从分蘖期到抽穗期，湿润Ⅱ、浅湿Ⅰ增长速度比常规灌溉慢；从抽穗期到乳熟期，叶片逐渐消亡，叶面积下降的趋势平行，浅湿Ⅰ的相对死亡率比常规Ⅰ高。经方差分析，湿润Ⅱ、浅湿Ⅰ的最大叶面积指数与常规Ⅰ有显著差异。主要是由于受水分的影响，叶片的生长受限制，主要表现在叶片宽窄上。叶长与叶宽的差异导致叶面积的差异。随生育进程，不同灌溉技术的叶面积指数(LAI)逐渐增大，抽穗开花期最大。分蘖期、孕穗期不同灌溉技术方式叶面积指数为湿润Ⅱ>浅湿Ⅰ>常规Ⅰ。在抽穗开花期，不同灌溉技术的叶面积指数均以湿润Ⅱ最高，浅湿Ⅰ、常规Ⅰ分别比湿润Ⅱ低13.78%、21.00%，浅湿Ⅰ次之，常规Ⅰ最低。由此可见，全生育期内，常规灌溉严重影响到叶面积指数的变化，这是由于重淹严重制约了水稻正常生长，细胞生长能力遭到严重的削弱，叶面积、叶面积指数也就变化得较快。而湿润灌溉轻旱条件下叶面积指数增长速度较快，叶面积指数较同期其他水位管理条件下叶面积指数最大，表明轻旱反而促进水稻叶面积指数的增长，也有利于水稻的生长发育。

5 结 论

不同灌溉技术对水稻的生育期有显著影响。随着田间灌水量的减少，不同灌溉技术水稻的生育期会相应的延长。生育期内水分供给不足，会影响稻株的生长发育，使营养生长阶段的时间延长，导致全生育期天数的延长。在不同灌溉技术中，株高大小为常规灌溉>浅湿灌溉>湿润灌溉。由于湿润灌溉技术实施土壤水分调控后，水稻的株高生长会受到抑制，在抽穗期到乳熟期期间，稻株已从营养生长转变成生殖生长，株高不再增加，从而导致湿润灌溉技术的株高低于常规灌溉技术。润Ⅲ、浅湿Ⅲ、常规Ⅲ水稻移栽8天后开始分蘖，随着生育期的推进迅速增长，达到高峰后逐渐下降，变化过程为单峰型曲线。湿润灌溉技术对土壤水分进行调控，保证了减少无效分蘖，为提高产量作保证。