水稻節(jié)水控制灌溉在東北高寒地區(qū)的推廣及應(yīng)用

董淑喜，張艷君

(1.江蘇省連云港市通榆河北延送水工程管理處，江蘇連云港222000;2.江蘇省連云港市晟通農(nóng)業(yè)資源開(kāi)發(fā)工程設(shè)計(jì)有限公司，江蘇連云港222001)

水是一切生命過(guò)程中不可替代的基本要素，也是維系國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)資源，節(jié)約用水，既是關(guān)系人口、資源、環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的長(zhǎng)遠(yuǎn)戰(zhàn)略，也是當(dāng)前經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的一項(xiàng)緊迫任務(wù)。黑龍江省從2004年開(kāi)始與河海大學(xué)合作研究在東北高寒地區(qū)開(kāi)展水稻節(jié)水控制灌溉技術(shù)的研究和示范推廣工作，黑龍江省堅(jiān)持科學(xué)研究為先導(dǎo)，理論與實(shí)際相結(jié)合，先易后難，通過(guò)試點(diǎn)、示范，逐步擴(kuò)大輻射推廣范圍。2004年計(jì)劃以慶安縣為中心，推廣控制灌溉面積10萬(wàn)畝，水稻試驗(yàn)站全面開(kāi)展控制灌溉試驗(yàn)示范，進(jìn)行小面積示范性推廣，在技術(shù)引進(jìn)和消化吸收的基礎(chǔ)上，三年內(nèi)示范性推廣300萬(wàn)畝，為全省推廣這項(xiàng)技術(shù)，降低農(nóng)業(yè)灌溉用水定額，調(diào)整全省工、農(nóng)業(yè)用水結(jié)構(gòu)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。本研究以黑龍江省農(nóng)墾牡丹江管理局850農(nóng)場(chǎng)水稻試驗(yàn)小區(qū)為依托，通過(guò)對(duì)控灌I、控灌Ⅱ、常規(guī)Ⅲ三個(gè)處理的實(shí)驗(yàn)對(duì)比，分析和研究控制灌溉在節(jié)水、產(chǎn)量、抗倒伏和米質(zhì)等方面的優(yōu)勢(shì)和不足。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)土壤與當(dāng)?shù)貧夂?/h3>

該區(qū)土質(zhì)為白漿土，試驗(yàn)區(qū)屬寒溫帶大陸性氣候，降水時(shí)空分布不均，由東北向西南遞減。年平均氣溫2.1℃ ～3.5℃。全年日照2 000～2 500 h。≧10℃年活動(dòng)積溫為2 400℃ ～2 650℃，無(wú)霜期125～150 d。全局多年平均降水量550 mm。最多可達(dá)1 024 mm，最小為340 mm，夏季雨量集中6－9月份，占全年降水量的60% ～70%。多年平均降水量48.8億 m3，多年平均徑流量17.5億 m3。年平均風(fēng)速為3～4 m/s，春季多西南風(fēng)，冬季偏西北風(fēng)。

1.2 試驗(yàn)方法與設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2004－2009年在850農(nóng)場(chǎng)水稻試驗(yàn)田實(shí)施。850農(nóng)場(chǎng)節(jié)水控灌試驗(yàn)小區(qū)面積150.0畝，其中:控灌Ⅰ面積50.0畝，控灌Ⅱ50.0 畝，常規(guī)50.0 畝。在水稻品種、育秧、移栽、密度、植保、用肥等技術(shù)措施與基礎(chǔ)地力相同的條件下，安排三個(gè)處理(九個(gè)重復(fù))分別為控灌I、控灌Ⅱ、常規(guī)Ⅲ，本試驗(yàn)區(qū)種植品種為空育131。

2 結(jié)果與分析

2.1 在節(jié)水方面分析

850農(nóng)場(chǎng)水田絕大多數(shù)為井灌面積。自2004年推廣以來(lái)資料顯示:2004年5—9月份總降水量為383.8 mm，水稻控灌I與控灌II較常灌節(jié)水量為65.98 m3/畝和87.38 m3/畝;2005年4—9月份總降水量為299.2 mm，水稻控灌I與控灌II較常灌節(jié)水量為 117.08 m3/畝和 96.08 m3/畝;2006年 5—9月份總降水量為 436.3 mm，節(jié)水量為 56.74 m3/畝和 56.52 m3/畝;2007年5—9月份總降水量為369.7 mm，節(jié)水量為77.55 m3/畝和86.21 m3/畝;2008年5—9月份總降水量為418.2 mm，節(jié)水量為57.35 m3/畝和56.72 m3/畝;2009年5—9月份總降水量為 347.1 mm，節(jié)水量為 77.65 m3/畝和 84.12 m3/畝;節(jié)水效果非常明顯，六年畝均節(jié)水76.6 m3。

節(jié)水原因是水稻各個(gè)生育期對(duì)水的需求各不相同，不必均保持稻田水面的水層，也不必保證充分的水份供應(yīng)，應(yīng)該根據(jù)水稻不同生育期對(duì)水分需要的敏感度，適時(shí)、適量的供應(yīng)水分，調(diào)節(jié)水稻生理生態(tài)狀態(tài)，減少作物無(wú)效蒸騰量和棵間蒸發(fā)量和田間滲透量，從而顯著的減少水稻耗水量。

2.2 在產(chǎn)量方面分析

2004 年實(shí)收產(chǎn)量控灌 520.45 kg/畝，常灌 487.4 kg/畝，增產(chǎn)33.05 kg/畝，增長(zhǎng)6.8%。2005年實(shí)收產(chǎn)量控灌I畝產(chǎn)492.5 kg，控灌 II畝產(chǎn) 509.4 kg，常灌 484.4 kg/畝，增產(chǎn) 25 kg/畝，增長(zhǎng)5.2%。2006年實(shí)收產(chǎn)量控灌 I畝產(chǎn) 481.7 kg，控灌 II畝產(chǎn) 488.3 kg，常灌 475 kg/畝，增產(chǎn) 13.3 kg/畝，增長(zhǎng)2.8%。2007年實(shí)收產(chǎn)量控灌 I畝產(chǎn)632.2 kg，控灌 II畝產(chǎn)633.9 kg，常灌 602.1 kg/畝，增產(chǎn) 30.8 kg/畝，增長(zhǎng) 5.1% 。2008年實(shí)收產(chǎn)量控灌 I畝產(chǎn)643.2 kg，控灌 II畝產(chǎn)644.1 kg，常灌 604.6 kg/畝，增產(chǎn) 39.05 kg/畝，增長(zhǎng) 6.5% 。2009年實(shí)收產(chǎn)量控灌 I畝產(chǎn)650.8 kg，控灌 II畝產(chǎn)653.6 kg，常灌608.1 kg/畝，增產(chǎn) 40.1 kg/畝，增長(zhǎng) 6.6% 。

控灌增產(chǎn)的主要原因是控制灌溉水稻根系發(fā)育良好，分蘗能力強(qiáng)，群體結(jié)構(gòu)好，莖桿粗壯，抗倒伏，葉面積指數(shù)增減過(guò)程合理，成熟期能保持較多的功能葉片，穗大、粒多，千粒重高。

2.3 抗倒伏、抗病蟲(chóng)害方面

水稻控灌抑制了水生雜草的生長(zhǎng)，淺薄水層管理促使水稻分蘗快，分蘗旺盛，土壤通透性能良好，根系生長(zhǎng)發(fā)達(dá)，有利于土壤中肥效的吸收，莖桿健壯，使水稻抗倒伏能力強(qiáng)。徑桿粗壯有效的抑制了鞘腐病、葉瘟、穗莖瘟的發(fā)生，穗莖瘟的發(fā)生率基本為零。水稻倒伏是因?yàn)榍o桿基部?jī)晒?jié)間彎折造成的，莖桿厚度、組織強(qiáng)度、下葉衰老速度等均影響水稻的抗折強(qiáng)度。研究表明:控灌水稻的底部節(jié)間長(zhǎng)度短、壁厚、節(jié)間充實(shí)程度等均優(yōu)于常灌對(duì)照，同時(shí)控制灌溉水稻的葉子衰老慢，包裹節(jié)間的葉鞘堅(jiān)韌性也好于常規(guī)灌溉。控制灌溉水稻莖桿壁厚明顯厚于常規(guī)灌溉的莖桿。歷年控制灌溉區(qū)水稻倒伏面積僅有4.8%，常灌區(qū)水稻平均倒伏面積高達(dá)23.5%。

根據(jù)2006年和2007年數(shù)據(jù)表明，控制灌溉模式病株率是3.5%，常溫灌溉地區(qū)高達(dá)5.9%，病葉率是4%，常灌水稻為6.8%，病葉率降低42%。主要原因是控制灌溉技術(shù)在水稻返青后，田間基本不建立水層，促進(jìn)水稻群體結(jié)構(gòu)更趨合理，使各層葉片都能接受到陽(yáng)光照射，降低了空氣濕度，增加了地溫，改善了農(nóng)田小氣候，從而不利于病菌存活，有效的抑制了水稻的發(fā)病率。

2.4 在米質(zhì)方面

2004年控灌的青米率比常灌處理低2.6%，精米率比常灌處理高0.9%。2005年控灌 I的青米率比常灌處理低2.8%，精米率比常灌處理高0.6%控灌2的青米率比常灌處理低2.1%，精米率比常灌處理高1.4%。2006年控灌 I的青米率比常灌處理低2.9%，精米率比常灌處理高3.4%?？毓郔I的青米率比常灌處理低2.3%，精米率比常灌處理高5.9%。2007年控灌I的青米率比常灌處理低0.8%，精米率比常灌處理高0.9%?？毓郔I的青米率比常灌處理低1.1%，精米率比常灌處理高1.3%。2008年控灌I的青米率比常灌處理低1.9%，精米率比常灌處理高2.4%?？毓郔I的青米率比常灌處理低1.3%，精米率比常灌處理高3.9%。2009年控灌I的青米率比常灌處理低0.6%，精米率比常灌處理高0.8%?？毓郔I的青米率比常灌處理低0.9%，精米率比常灌處理高1.1%。研究表明，控制灌溉模式的稻米品質(zhì)略好于常規(guī)灌溉，在蒸煮和食味質(zhì)量方面有所提高。

3 結(jié)語(yǔ)

研究還表明，拔節(jié)孕穗期和抽穗開(kāi)花期是對(duì)水分最為敏感的時(shí)期，此時(shí)不能缺少，否則對(duì)水稻的生長(zhǎng)造成不利的影響。灌漿乳熟期遭受輕度缺水比此時(shí)期土壤有水層對(duì)產(chǎn)量增加更為有利，其原因是因?yàn)橥寥劳鈼l件得到了改善，增強(qiáng)了根系生長(zhǎng)活力，光合作用增強(qiáng)，增加了干物質(zhì)的積累，生物產(chǎn)量轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的效率提高。通過(guò)在850農(nóng)場(chǎng)試驗(yàn)小區(qū)的數(shù)據(jù)分析，進(jìn)行節(jié)水控制灌溉的水稻在節(jié)水、產(chǎn)量、抗倒伏、米質(zhì)等方面比其他灌溉模式具有明顯優(yōu)勢(shì)，因此在東北高寒地區(qū)發(fā)展水稻節(jié)水控制灌溉技術(shù)在理論和技術(shù)上都是可行的。

［1］彭世彰，朱成立.節(jié)水灌溉的作物需水量試驗(yàn)研究［J］.灌溉排水學(xué)報(bào).2003，22(2):21 ～24.

［2］朱庭蕓.水稻灌溉的理論與技術(shù)［M］.北京:中國(guó)水利水電出版社.1998.

［3］湯廣民.水稻旱作的需水規(guī)律與土壤水分調(diào)控［J］.中國(guó)農(nóng)村水利水電.2001，9:18 ～21.

［4］李遠(yuǎn)華，崔遠(yuǎn)來(lái)，武蘭春.非充分灌溉條件下水稻需水規(guī)律及影響因素［J］.武漢水利電力大學(xué)學(xué)報(bào).1994，27(3):314～319.