水稻生長期間降雨及利用情況分析

時光宇

(安徽省淠史杭灌區(qū)灌溉試驗站，安徽六安 237158)

?

水稻生長期間降雨及利用情況分析

時光宇

(安徽省淠史杭灌區(qū)灌溉試驗站，安徽六安 237158)

摘要以淠史杭灌區(qū)作為研究對象，利用六安市氣象站和淠史杭灌溉試驗站多年的氣象資料和水稻需水量試驗資料，對水稻本田期降雨量、降雨利用量和降雨利用率進行分析。結果表明，淠史杭灌區(qū)多年平均降雨量為1 119.1 mm，年際間變幅較大，最大月與最小月相差較大，雨熱同季，有利于水稻種植。水稻生長期間降雨量平均為499.9 mm，年際間差異大，規(guī)律性差；降雨利用量平均為275.9 mm，隨著降雨量的增加而增加；降雨利用率平均為55.2%，降雨量越大，利用率越低。

關鍵詞水稻；降雨量；降雨利用量；降雨利用率；淠史杭灌區(qū)

水稻是需水量最大的糧食作物，一般種植在降雨量比較充沛的地區(qū)，水稻生長期間降雨利用量的多少，直接影響田間灌水量、種植面積和產(chǎn)量。由于在不同地區(qū)各年度的降雨量不同，其降雨利用量和降雨利用率也不同[1-4]。朱士江等[2]通過小區(qū)試驗與桶栽試驗，研究了寒地稻作區(qū)不同灌溉模式下的天然降水利用率，結果表明，濕潤灌溉下天然降水利用率最高，淹灌、間歇灌溉次之，控制灌溉最低。張星星等[4]分析各等級降雨預報的準確度及其在水稻灌溉決策中的應用表明，無雨和小雨預報時準確度較高，如達到灌溉標準的下限可直接按計算灌水定額實施灌溉；預報為中雨和大雨時，實際發(fā)生降雨的概率較高，因此可適當推遲2 d進行灌溉；如果沒有降雨或降雨不能滿足水稻生長需要，則可進行補充灌溉。這些研究的目的都為了摸清當?shù)厮旧L期間的降雨量和降雨利用率。降雨預報具有一定的精度[5]，在進行水稻灌溉決策時應加以利用。筆者利用淠史杭灌溉試驗站1987～2013年的試驗資料，對水稻本田期降雨量、降雨利用量和降雨利用率進行分析，為淠史杭灌區(qū)水利工程規(guī)劃、水資源優(yōu)化調(diào)度、種植結構調(diào)整提供科學依據(jù)。

1資料與方法

1.1研究區(qū)概況淠史杭灌溉試驗站代表區(qū)域淠史杭灌區(qū)，位于六安市金安區(qū)城北鄉(xiāng)二十鋪村(116°33′E、31°51′N)，海拔高度39 m(廢黃河口基面)。在淠史杭灌區(qū)中的淠河灌區(qū)境內(nèi)，淠東干渠東側，距六安市區(qū)10 km，屬低丘陵地區(qū)。作物種植以水稻為主，實行油-稻、麥-稻輪作。根據(jù)多年資料分析，該區(qū)多年平均降雨量為1 119.0 mm，蒸發(fā)量(E601)為806.9 mm。≥0 ℃積溫5 645 ℃·d，≥10 ℃積溫4 941.4 ℃·d，無霜期220 d，多年平均日照時數(shù)2 040 h。該地區(qū)水稻本田生長期一般在5月中下旬～9月上中旬，生育期一般在105～110 d。

1.2資料來源氣象資料來源于六安市氣象站提供的1969～2013年降雨量資料。試驗資料選用淠史杭灌溉試驗站1987～2013年中的22年水稻需水量觀測資料。

1.3試驗方法試驗在淠史杭灌溉試驗站的有底測坑中進行，測坑長2.5 m、寬1.6 m，面積4 m2，土層深度1 m。水稻栽培管理和大田相同。水稻灌溉技術采用水稻“淺濕間歇”灌溉制度。每年重復3次平均。利用水位測針每日08:00測定田間水層深度，遇降雨時，觀測逐日降雨量，遇灌水和排水時分別記錄每次的灌水量和排水量，最后根據(jù)觀測記錄資料計算逐日耗水量和降雨利用量。

2淠史杭灌區(qū)全年降雨情況分析

由 圖1可見，淠史杭灌溉區(qū)多年平均降雨量為1 119.1 mm，年最大降雨量為1 505.7 mm，最小降雨量為648.0 mm，最大與最小降雨量相差2.32倍，年際間變幅較大，對水稻種植、防洪抗旱、人民生活均有很大影響。月降雨量最大值為7月的199.4 mm，最小值為12月的31.0 mm，最大月與最小月相差較大，為6.43倍(圖2)。經(jīng)分析，近45 a來淠史杭灌溉區(qū)降雨頻率為20%的豐水年降雨量為1 364.6 mm，降雨頻率為50%的中等年為1 114.0 mm，降雨頻率為75%的中旱年935.0 mm，特旱年降雨為766.5 mm。多年平均降雨日數(shù)125 d。

3水稻本田生長期間降雨量分析

從表1可看出，水稻生長期間降雨量年際之間變幅較大，沒有任何規(guī)律。多年平均降雨量為499.9 mm，最大降雨量為856.5 mm，最小降雨量為248.9 mm，最大值與最小值的比為3.44倍，變幅大。降雨量大，超過水稻需水量及田間蓄雨的空間，排水量大，發(fā)生洪澇災害；降雨量小，又不能滿足水稻生長的需要，引發(fā)不同程度的干害，這也是淠史杭灌溉區(qū)水旱災害頻發(fā)原因。根據(jù)降雨頻率分析，豐水年(20%)，水稻生長期間降雨量為672.4 mm，對應年份為1987年；中等年(50%)，降雨量為508.5 mm，對應年份為1988年；中旱年(75%)，降雨量為332.1 mm，對應年份為1992年；特旱年(90%)，降雨量為289.2 mm，對應年份為1994年。根據(jù)降雨距平值分析，降雨量在400～600 mm的年份為5個，占總數(shù)的22.7%；降雨量在350～650 mm的年份為10個，占總數(shù)的45.5%；降雨量在300～700 mm的年份為16個，占總數(shù)的72.7%；降雨量在250～750 mm的年份為20個，占總數(shù)的90.9%。從降雨利用量看，最大值為412.4 mm，對應年份為1989年，最小值為144.0 mm，相差2.86倍，多年平均利用量275.9 mm。從降雨利用率看，最大值為95.7%，最小值為25.4%，多年平均為55.2%。

圖1　1969～2013年淠史杭灌區(qū)年降雨量變化Fig.1　The change of annual rainfall in Pishihang Irrigation District during 1969-2013

圖2　1969～2013年淠史杭灌區(qū)月降雨量變化Fig.2　The change of monthly rainfall in Pishihang Irrigation District during 1969-2013

3.1水稻本田期間降雨量與降雨利用量相關分析從試驗資料(表1)來看，水稻生長期間降雨量是隨機的，無規(guī)律。水稻耗水量是隨水稻生長的季節(jié)和生育階段的變化而不同，其變化是有規(guī)律的，一般是水稻生長前期小、中期大、后期小。水稻田間的蓄雨深度也是遵循這個規(guī)律。從表1可看出，水稻本田期降雨量最大的年份為856.5 mm，降雨利用量為217.6 mm，出現(xiàn)降雨量大且集中，利用量小的特殊情況。但從總體趨勢上看，降雨量大，利用量也大。單純地根據(jù)降雨量和降雨利用量進行一一對應相關分析，相關性不是太好。但按照降雨量的區(qū)間平均值劃分，即將降雨量劃分為250～349、350～449、450～549、550～649、650～749 mm 5個區(qū)間，每個區(qū)間的各數(shù)據(jù)的平均降雨量作為一個點，其對應的平均降雨利用量作為另一個點，共有5組數(shù)據(jù)，對其進行相關分析，結果發(fā)現(xiàn)(圖3)，其相關性較好；5個區(qū)間段降雨總量的增加，有效雨量也增加，但在650～749 mm出現(xiàn)下降趨勢，說明在這個區(qū)段內(nèi)降雨量非常集中，不利于田間蓄水，排水量大，嚴重時甚至出現(xiàn)洪澇災害。

表1　1987～2013年淠史杭灌區(qū)水稻本田期降雨利用情況

3.2水稻本田期間降雨利用率分析按照與水稻本田期間降雨量和降雨利用量的相關分析相同的方法，進行水稻生長期間降雨量和降雨利用率的關系分析，結果表明(圖4)，水稻生長期間降雨利用率和降雨量的關系呈顯著的負相關，隨著降雨量的增大，利用率呈降低趨勢。

4結論

淠史杭灌區(qū)多年平均降雨量為1 119.1 mm，年最大降雨量為1 505.7 mm，最小降雨量為648.0 mm，相差2.32倍，年際間的變幅較大，對水稻種植、防洪抗旱、人民生活均有很大影響。月降雨量最大值為7月的199.4 mm，最小值為12月的31.0 mm，最大月與最小月相差較大，為6.43倍。雨熱同季，有利于水稻種植。

圖3　水稻生長期間不同降雨區(qū)間降雨量與降雨利用量的關系Fig.3　The relationship between rainfall quantity and rainfall utilization quantity in different rainfall area during rice growing period

圖4　水稻生長期間不同降雨區(qū)間降雨量與降雨利用率的關系Fig.4　The relationship between rainfall quantity and rainfall utilization rate in different rainfall area during rice growing period

水稻生長期間降雨量為248.9～856.5 mm，平均為499.9 mm，年際間差異大，規(guī)律性差。降雨利用量為144.0～412.4 mm，平均為275.9 mm，隨著降雨量的增加而增加。降雨利用率為25.4%～95.7%，平均為55.2%，降雨量越大，利用率越低。淠史杭灌區(qū)水稻需水量為600～700 mm，降雨量與水稻需水量不是很吻合，完全依靠降雨，還不能完全滿足水稻生長發(fā)育的需要。在降雨量過于集中時，引起大量排水，造成水肥流失和洪澇災害。

參考文獻

[1] 鄭恩玉，林義錢.水稻生長期間降雨利用率分析[J].浙江水利科技，2003(2)：65-67.

[2] 朱士江，孫愛華，張忠學，等.節(jié)水灌溉條件下水稻生長季降雨利用率的試驗研究[J].灌溉排水學報,2013,32(5):11-13.

[3] 戚穎，趙雨森，王斌,等.寒地稻作不同節(jié)水灌溉模式降雨利用率潛力分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學,2014,42(22):7526-7528,7532.

[4] 張星星，朱成立，彭世彰,等.降水預報準確度分析及其在提高降水利用率中的作用[J].河海大學學報(自然科學版),2014(3):230-233.

[5] 侯靜文，羅玉峰，崔遠來.降雨預報準確度分析及其在水稻節(jié)水灌溉決策中的應用[J].節(jié)水灌溉,2013(3):24-26.

作者簡介時光宇(1963- )，男，安徽霍邱人，高級農(nóng)藝師，從事水稻灌溉試驗研究。

收稿日期2016-04-05

中圖分類號S 162.5

文獻標識碼A

文章編號0517-6611(2016)15-193-03

Analysis of Precipitation and Rainwater Use Efficiency during the Growth Period of Rice

SHI Guang-yu

(Pishihang Irrigation Experimental Station of Anhui Province, Lu’an, Anhui 237158)

AbstractTaking Pishihang Irrigation District as study object, using several years meteorological data from Lu’an Meteorological Station, Pishihang Irrigation Experimental Station, and test data of rice water demands, the precipitation, rainwater utilization quantity and efficiency were analyzed. The results showed that, average precipitation in Pishihang Irrigation District was 1 119.1 mm, rainfall in different years and month had significant difference, which was conductive to rice cultivation. The rainfall during the growth period of rice was 499.9 mm, there was large difference between years and the regularity was poor; the rainwater utilization quantity was 275.9 mm, which was increased with the increment of rainfall quantity; the average rainwater use efficiency was 55.2%, which was decreased with the increment of rainfall quantity.

Key wordsRice; Rainfall quantity; Rainfall utilization quantity; Rainwater use efficiency; Pishihang Irrigation District