不同種植方式對(duì)水稻灌溉需水量的影響研究

程建敏

（江蘇省水文水資源勘測(cè)局連云港分局，江蘇連云港 222004）

1 概況

連云港市位于江蘇省東北部，處于我國(guó)沿海中部的黃海之濱，屬暖溫帶季風(fēng)氣候區(qū)，四季分明，多年平均降水量900.9 mm，降雨量等值線范圍800～940 mm，降水量年內(nèi)分配不均勻，全年60%左右的降雨量集中在6～8月，降水量的年際間變化也較懸殊。全市多年平均蒸發(fā)能力為843.8 mm，由南向北遞增，蒸發(fā)能力的年內(nèi)分配不均勻，5～8 月4 個(gè)月蒸發(fā)量約占全年蒸發(fā)量的50%。連云港市是以稻、麥兩季為主，其它旱作物為輔的種植結(jié)構(gòu)模式，秋季作物以單季晚稻為主，夏季作物以小麥為主。

2 樣點(diǎn)灌區(qū)及測(cè)算方法

叮當(dāng)河灌區(qū)位于連云港灌云縣，取水方式為提水。灌區(qū)分布著渠道726.94 km，其中，襯砌渠道370.74 km，渠道襯砌率為51%。灌區(qū)內(nèi)擁有耕地面積1.23萬(wàn)hm2（18.49萬(wàn)畝），有效灌溉面積1.13萬(wàn)hm2（17.01萬(wàn)畝）。灌區(qū)內(nèi)主要作物為小麥和水稻，其中，小麥種植面積為0.88萬(wàn)hm2（13.20萬(wàn)畝），水稻栽植面積為0.79萬(wàn)hm2（11.80萬(wàn)畝）。水稻種植方式以直播稻為主。

淮漣灌區(qū)位于連云港灌南縣，取水方式為提水?；礉i灌區(qū)渠道總長(zhǎng)462.89 km，其中，襯砌渠道259.10 km，渠道襯砌率為56.0%。灌區(qū)內(nèi)擁有耕地面積0.72萬(wàn)hm2（10.85萬(wàn)畝），有效灌溉面積0.68萬(wàn)hm2（10.25萬(wàn)畝）。灌區(qū)內(nèi)主要作物為小麥和水稻，其中，小麥種植面積為0.52萬(wàn)hm2（7.79萬(wàn)畝），水稻栽植面積為0.42萬(wàn)hm2（6.35萬(wàn)畝）。水稻種植方式以插秧稻為主。

本次測(cè)算針對(duì)水稻的整個(gè)生長(zhǎng)期，采用直接量測(cè)法，分別在叮當(dāng)河灌區(qū)和淮漣灌區(qū)選擇典型田塊，按《灌溉試驗(yàn)規(guī)范》（SL 13-2004）有關(guān)規(guī)定，在每次灌水前后觀測(cè)典型田塊內(nèi)水稻田間水層變化，計(jì)算每次畝均凈灌溉用水量，累加得樣點(diǎn)灌區(qū)年畝均凈灌溉用水量。

3 結(jié)果與分析

3.1 結(jié)果

對(duì)水稻生長(zhǎng)初期（返青期）、分蘗期、拔節(jié)孕穗期、抽穗開(kāi)花期、乳熟期以及黃熟期等進(jìn)行連續(xù)觀測(cè)，在降雨不能滿(mǎn)足水稻生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)采用人工灌溉補(bǔ)充水分。實(shí)測(cè)結(jié)果顯示，直播稻灌溉次數(shù)為5 次，年畝均凈灌溉用水量331.91 m3；插秧稻灌溉次數(shù)為9次，年畝均凈灌溉用水量386.43 m3。具體灌溉時(shí)間、次畝均凈灌溉用水量見(jiàn)表1 和表2。

3.2 分析

表1 叮當(dāng)河（直播稻）樣點(diǎn)灌區(qū)灌溉用水量測(cè)算成果表

表2 淮漣（插秧稻）樣點(diǎn)灌區(qū)灌溉用水量測(cè)算成果表

根據(jù)連云港的氣候特點(diǎn)和多年農(nóng)業(yè)種植情況，水稻需水的時(shí)期主要為生長(zhǎng)初期（返青期）、分蘗期、拔節(jié)孕穗期、抽穗開(kāi)花期。筆者結(jié)合降雨情況，對(duì)不同生長(zhǎng)期需水的灌溉時(shí)間和次數(shù)及降雨量進(jìn)行分析，見(jiàn)表3、表4、表5、表6。

在生長(zhǎng)初期，直播稻正處于生根發(fā)芽階段，水稻的生長(zhǎng)特征要求土壤保持一定的含水量，表層土要濕而不積水。反映到灌溉技術(shù)上的要求是少量多次，次需水量少，慢慢入田，以滿(mǎn)足種子發(fā)芽需水量，同時(shí)避免過(guò)多的積水隔斷種子與空氣的聯(lián)系。插秧稻的生長(zhǎng)初期即返青期，生理特征要求田間保持淺水層，在淺灌基礎(chǔ)上可短時(shí)間晾田，但不可落干。反映到灌溉技術(shù)上要求灌溉水量、次數(shù)都較多。從表3可以看出，在生長(zhǎng)初期，插秧稻比直播稻多灌溉1 次，主要原因?yàn)樯L(zhǎng)初期有降水產(chǎn)生，且與作物需水時(shí)程匹配良好，少量的降雨能夠滿(mǎn)足直播稻生理生態(tài)需水；插秧稻次需水量較大，而同時(shí)段的降水量不能滿(mǎn)足插秧稻的需水，必須以灌溉補(bǔ)水滿(mǎn)足需要。

分蘗期是水稻生長(zhǎng)期中較長(zhǎng)的一個(gè)階段，直播稻秧苗長(zhǎng)到三葉期，種子中貯藏養(yǎng)分已耗盡，進(jìn)入自我營(yíng)養(yǎng)時(shí)期，靠自身的根從土壤中吸收無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)、二氧化碳和水，由葉片通過(guò)光合作用制造有機(jī)營(yíng)養(yǎng)來(lái)滿(mǎn)足生育的需要。此時(shí)直播稻和插秧稻生長(zhǎng)特性基本相同，只是插秧稻比直播稻秧苗大。從表4可以看出，分蘗期插秧稻比直播稻多灌溉2 次，主要原因是直播稻秧苗小，幾毫米的雨可以浸到表層土，能滿(mǎn)足秧苗生長(zhǎng)需求，而插秧稻秧苗大，具備葉呼吸功能的葉片大而多，葉片蒸騰量也大，幾毫米的雨不起作用，故仍然需要灌溉以滿(mǎn)足生長(zhǎng)需要。

拔節(jié)孕穗期直播稻和插秧稻生長(zhǎng)特性趨于一致，這是水稻生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中的第二個(gè)需水臨界期，在這個(gè)時(shí)期，稻株生長(zhǎng)迅速增大，稻田不可缺水受旱。從表5可以看出，降雨基本能滿(mǎn)足水稻生長(zhǎng)，后期插秧稻灌溉1 次，直播稻灌溉推遲3 d 巧遇降雨，少灌溉1 次。

抽穗開(kāi)花期直播稻和插秧稻無(wú)論是從生理特征還是外觀都基本相同，光合作用強(qiáng)，新陳代謝旺盛，是水稻一生中需水較多時(shí)期。從表6可以看出，降雨滿(mǎn)足了水稻生長(zhǎng)的部分需水量，直播稻和插秧稻各灌溉1 次，兩種種植方式在抽穗開(kāi)花期沒(méi)有區(qū)別。

表3 生長(zhǎng)初期降雨與灌溉關(guān)系表

表4 分蘗期降雨與灌溉關(guān)系表

表5 拔節(jié)孕穗期降雨與灌溉關(guān)系表

表6 抽穗開(kāi)花期降雨與灌溉關(guān)系表

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)水稻生長(zhǎng)初期（返青期）、分蘗期、拔節(jié)孕穗期、抽穗開(kāi)花期幾個(gè)需水期的全程測(cè)驗(yàn)，并對(duì)灌溉需水成果進(jìn)行比對(duì)分析，結(jié)果表明：直播稻和插秧稻的需水量時(shí)程變化區(qū)別主要集中在生長(zhǎng)初期（返青期）和分蘗期兩個(gè)階段，而其他階段需水基本一致，這主要是由稻苗生長(zhǎng)特性決定的。就2014年年型看，直播稻灌溉需水量總體上要少于插秧稻。

在連云港地區(qū)應(yīng)采用何種水稻種植方式存在爭(zhēng)議，但事實(shí)上近三年來(lái)，直播稻的種植面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)插秧稻的種植面積，不同種植方式下水稻生長(zhǎng)灌溉水量的多少和降雨時(shí)程與作物生長(zhǎng)期需水時(shí)程的匹配程度有相當(dāng)大的關(guān)系，不同的降雨年型對(duì)水稻灌溉需水量的多少肯定是有差異的。由于試驗(yàn)資料有限，哪種種植方式更能節(jié)約水資源還不能一概而論，需要連續(xù)多年的觀測(cè)分析。另外，哪種種植方式更適合當(dāng)?shù)匾约皩?duì)產(chǎn)量的影響情況，也需要結(jié)合不同的年型，收集長(zhǎng)序列的資料，做進(jìn)一步的分析研究。

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