不同灌溉模式下对水稻产量及品质的影响关系

宋喜津

(方正县大罗密镇乡村振兴发展服务中心，黑龙江 方正 150821)

0 引言

水稻是我国三大粮食作物之一，也是人们的日常主食作物，其种植面积约占全国粮食种植面积的30%左右，水稻的产量与品质与人们的生活息息相关。现阶段，我国水稻主要采用水田栽培的模式进行生产，对水资源的使用量较大，据统计，水稻生产过程中的用水量可达到农业总用水量的65%～70%，实际生产中水资源的浪费较为严重。面对水资源短缺的社会现状，在水稻生产中如何利用水资源合理进行灌溉已成为农业生产技术研究的重要方向之一。灌溉技术的合理实施不仅能减少水资源浪费和环境污染，还有利于水稻的产量和品质提升，因此在水稻栽培过程中选择合理的灌溉模式，应用科学的灌溉流程，对于保障水田稳产高产，促进水稻产业的可持续发展具有重要意义。

1 水稻灌溉技术现状及研究情况

1.1 灌溉技术现状

近年来，随着农业生产逐渐向高效率作业转型，农业生产对于灌溉效率提出了更高要求，生产中所使用的灌溉设备在动力、输水能力等方面实现了快速提升。但受到多种因素的制约，农业生产的灌溉过程仍存在着水资源浪费、灌溉形式粗放等问题，不恰当的灌溉还造成水土流失，土壤退化，不利于农业生产的长久发展。随着农民节水灌溉意识的增强，应用节水灌溉技术的意愿更为强烈，但节水灌溉技术的推广应用仍受到较多因素的影响。

一方面，相对于节水灌溉技术的发展，我国很多农村地区的节水灌溉基础工程建设仍待提升，部分农村地区缺乏管道输水设施，仍采用传统的渠道灌溉，造成了严重的水资源浪费，部分地区的水泵系统陈旧，难以支持节水灌溉系统的长期高质量运转；另一方面，市场上现有的节水灌溉技术多样，陪套设备品类很多，农民对于节水灌溉缺乏深入了解，导致节水灌溉技术在普及时难度增加，部分农民应用节水灌溉技术不规范导致节水灌溉质量不佳，使农民对节水灌溉技术产生误解，影响节水灌溉技术推广效果。此外，节水灌溉技术需要农民具备更强的管理意识，我国农业生产习惯于粗放经营模式，农民在应用节水灌溉技术的过程中常因维护、保养、维修不及时造成灌溉设备故障，导致灌溉精度和品质降低，影响其应用效果。

尽管如此，我国对于水稻的栽培具有悠久的历史，生产过程中相关经验十分宝贵，从水稻的灌溉技术方面看，传统的水稻漫灌方式由于水资源耗费量大、水源利用率低等缺点，正逐渐被间歇灌溉、湿润灌溉及控制灌溉等方式多取代。

1.2 研究情况

新型灌溉方式的产生与应用是科学研究人员和水田生产者实践经验的汇聚，能够适应不同的水田生产需求，尤其是近年来，我国的水资源匮乏问题进一步凸显，人们的节水、环保、可持续发展意识进一步增强，加强了行业对于水稻灌溉技术的研究与先进灌溉技术的应用力度。

高婷[1]针对水稻调亏灌溉控制指标进行了研究，采用控制土壤含水率的相关技术在分蘖期设计了缺水处理，分析并验证了不同水肥处理对水稻生长特性和产量的影响关系，为水稻合理灌溉与高产优产提供了有力保证；李洲[2]针对水稻灌浆结实期实施了干湿交替灌溉技术，研究了该技术下的水稻根际生态特性，证实了轻度干湿交替的灌溉方式能够显著提高水稻根系活力及叶片光合能力，证实了轻度干湿交替的灌溉方式有利于增加水稻的最终产量，证实了水稻根际响应水分调控的生理特点与规律；陶进[3]针对干湿交替灌溉对水稻农艺生理性状与水稻米质的影响进行了研究，实验证实该灌溉方式使水稻产量增幅可达13.6%～15.9%，有效促进了水稻地上部干物质的积累，并降低了水稻最高茎蘖数，且应用该灌溉技术还提高了茎蘖成穗率、抽穗期高效叶面积指数，对提高水稻品质具有积极作用；廖健程[4]对控制灌溉条件下增氧对超级稻生长特性进行了研究，在控制灌溉的条件应用增氧技术能有效提升超级稻叶片的叶绿素含量和根系活力，根冠得到显著提升，有助于提升水稻生长品质。

2 水稻的不同灌溉模式及其影响

2.1 间歇灌溉模式

间歇灌溉是现阶段水稻生产中应用最广泛的技术之一，其通过灵活调整土壤的干湿状态为水田建立良好的土壤环境。间歇灌溉有效改善了传统漫灌的缺点，使稻田的水资源利用呈现多样化特点。间歇灌溉的实施流程为：返青期田间保持15～30 cm的浅水层，分蘖期采用15～30 cm的浅水层与85%含水率微干燥土壤的间歇灌溉模式，并在分蘖期之后在幼果穗分化期之间进行适当晒田，幼果穗分化、抽穗扬花期、灌浆结实期采用15～30 cm的浅水层与85%含水率微干燥土壤的间歇灌溉模式，使土壤灌溉后自然落干，实行灌水与落干的交替模式。与传统的漫灌相对比，间歇灌溉可减少灌溉用水量20%～35%，提高水资源利用率20%～50%，使水稻生产周期田间积温增加80～150 ℃，10 cm土层大于10 ℃的积温增加40 ℃以上，有效提升水稻的根系活力。

采用间歇灌溉模式能有效改善水稻各个时期的生长状态，促进各个生长时期的适时转换。实现水稻生长初期根系健壮发育、苗强苗壮，生长中期控制无效分蘖、丰产长势明显、抗病抗虫害能力增强，生长后期土壤干湿交替实现以气养根，促进水稻成熟，提升水稻产量。间歇灌溉模式由于在传统灌溉期内有50%左右的时间田间无水层，可有效减少因灌溉造成的水土流失问题，有利于保持土壤养分。间歇灌溉要根据土壤质地、品种特性、土壤落干程度、水稻生长季节等因素进行综合考虑，其实施形式和技术方案应因地制宜，确保间歇灌溉模式的适用性。

2.2 湿润灌溉模式

湿润灌溉是水稻生产过程中采用的一种新型节水灌溉技术，其主要特点是采用浅水灌溉，灌溉周期大体为前次灌溉耕地落干后再进行后次灌溉。这种灌溉模式实施流程如下：插秧时，考虑到插秧后秧苗根系可能受到损伤并需要一定时期适应新的环境，应保持插秧的水层在20 mm以下，并在插秧完成后3天完成轻度落干露田，落干期出现露出泥浆状态时进行施肥，施肥后灌水至15～20 mm，保持水层5天。到孕穗期前需实施浅层灌溉—自然落干露田—浅层灌溉的循环模式，保证水稻秧苗既能获得充足的成长水分，又能满足根系良好生长的养分需求；水稻生长中期的植株生长速度快，对水分和养分的需求量明显提升，孕穗期至抽穗扬花期阶段的湿润灌溉应减少露田的时间，确保土壤水分饱和度始终达到100%状态，若此阶段气温土壤变化，可适当增加水层深度以实现更好的保温。抽穗前3～5天，应轻晒田1～2天，避免根系早衰；水稻生长后期应保证根系土壤的水分和空气含量比例适当，适当增加土壤透气性有利于促进水稻成熟，乳熟期和黄熟期应在湿润灌溉模式下适当延长露田实践，乳熟期可在表土开裂1～2 mm时再进行浅层灌溉，黄熟期可在表土开裂3～4 mm时再进行浅层灌溉，收割前5～10 天进行断水，以提高产量和水稻品质[5]。

采用湿润灌溉可有效改善土壤的透气性，有利于土壤中微生物活性的提升，有效改善土壤的理化性状。实践证明湿润灌溉可节约灌溉用水20%～45%，可提水资源利用率35%以上。曾翔等[6]对比试验证实，湿润灌溉相对于传统的灌溉模式在有效穗数、每穗粒数、实粒数、产量等方面可提升23.65%、13.97%、19.22%和24.96%。湿润灌溉技术在不同地区、不同品种的应用存在一定的差异性，部分地区应用湿润灌溉技术曾出现减产问题，其技术应用尚有较大提升空间。

2.3 控制灌溉模式

控制灌溉是一种利用现代化设备开展的自动灌溉技术，其灌溉过程集成了传感器技术、自动控制技术、通讯技术、计算机技术等众多技术，能够根据水稻不同生长阶段的水分需求实施适量、合理的水量灌溉，属于非充分灌溉技术之一。利用控制灌溉技术能够使水田在除水稻返青期以外的各个时期不再储蓄水层，使水稻在80%左右湿度下生长，水田的用水量不大于土壤的饱和量。

实践证明，利用控制灌溉模式可节省灌溉用水量约45%～60%，提高灌溉水利用率60%～70%，蒋天琦[7]通过试验对比证实，控制灌溉生产的水稻在平均单株分蘖数、穗长、穗粒数、千粒重、产量等方面比传统生产方式分别提高达14.87%、6.80%、6.00%、4.07%、10.41%，有效体现了控制灌溉的技术优势。

3 水稻灌溉模式的合理选择

随着农艺技术的发展，水稻的灌溉技术呈现多样化趋势，在灌溉技术的选择上，应做到因地制宜。例如，间歇灌溉的优势在于能有效提高水稻在生长后期的抗旱能力，能够改善土壤的耕层透气性，并减少病虫害发生的概率，这一技术目前在丘陵、山地等地形复杂区域应用更多，平原地区或降水充沛地区应在试验后应用；湿润灌溉模式的应用关键在于对晒田时机的掌控，水稻不同的生长期对于湿润灌溉的农艺要求存在差异，土壤过于干旱易造成水稻减产，这一技术要求农民具备良好的管理和技术应用能力，或在专业人员的指导下开展工作；控制灌溉在农业应用具有良好的合理性，按需灌溉的形式有效利用了水资源，但这一技术的应用成本较高，对农民的操作能力要求高，技术推广难度较大。因此，各地区在应用节水灌溉技术的过程中，应充分结合农业生产习惯和水稻品种、生产工艺、农民技术能力、经济条件等因素，确保节水灌溉技术得到有效应用。

4 结语

水稻作为对水资源依赖性很高的农作物，不同灌溉方式对水稻根系发育、植株健康和粮食产量影响很大。从现阶段的生产来看，要进一步提高水资源利用的合理性，确保灌溉工作发挥出最佳的作用，应更好地利用现代化灌溉和节水技术，综合考虑土壤的水分、空气、微生物比例，建立绿色灌溉、节约灌溉的新模式，减少灌溉过程造成的资源浪费、水土流失和环境污染，确保水稻的稳产高产与品质提升。