水稻需水量試驗(yàn)中幾個(gè)問(wèn)題的討論

王維洪+郭崇

摘 要：簡(jiǎn)滴漢存在的問(wèn)題及改造方法，以及許水量計(jì)算問(wèn)題的討論和雨天產(chǎn)生負(fù)值的原因與消除方法，觀測(cè)時(shí)制與停止觀測(cè)時(shí)間。

關(guān)鍵詞：簡(jiǎn)測(cè) 負(fù)值原因及消除辦法 觀測(cè)時(shí)制

中圖分類號(hào)：S511 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-9082（2017）10-0-01

一、筒測(cè)法存在的問(wèn)題及改進(jìn)辦法

我省目前的15個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)均采用筒測(cè)法與田測(cè)法相結(jié)合的辦法，此種方法的優(yōu)點(diǎn)是制作簡(jiǎn)單，成本低，也能分別測(cè)得田間滲漏量、作物葉面蒸騰量、棵間蒸發(fā)量。但由于大測(cè)筒面積較小（1.00米X0.4米，深度0.8米），代表性較差。而多數(shù)地方估用的大測(cè)筒無(wú)滲漏裝置，筒內(nèi)土體經(jīng)分層回填，已經(jīng)人為擾動(dòng)，土體結(jié)構(gòu)也與大田不一樣，耕作層較深。由于長(zhǎng)期淹灌，積水無(wú)法排除，土壤水分長(zhǎng)期處于飽和狀態(tài)。氧化還原電位較低，有毒物質(zhì)不能及時(shí)排走，積累過(guò)多會(huì)產(chǎn)生危害。所以筒內(nèi)與田間作物生長(zhǎng)速度不一。一般情況是：筒內(nèi)水稻初期不發(fā)，中期猛長(zhǎng)，無(wú)法控制筒內(nèi)水稻的無(wú)效分。筒內(nèi)水稻的無(wú)效分率較高，因此中期葉面積指數(shù)遠(yuǎn)大于田間水稻的葉面積指數(shù)，所以把筒內(nèi)測(cè)的得的葉面騰發(fā)量代替田間的葉面騰發(fā)量顯然是偏大的，不合理的。而且后期筒內(nèi)水稻極易倒伏，空秕率一般均在28-35%之間，少數(shù)在55%以上。這種無(wú)滲漏條件下得到的蒸發(fā)量與田間實(shí)際蒸發(fā)量有何關(guān)系，它的代表性如何，擬在第二個(gè)問(wèn)題中再討論。

因此，有必要進(jìn)行一些改進(jìn)。除適當(dāng)增加尺寸外，主要的是在底部開排水洞，用濾管按出，田梗旁設(shè)一四周及底部封閉的集水井，濾管伸到井內(nèi)，濾管末端用小閘控制筒內(nèi)滲透量，擱田期也能及時(shí)排走筒內(nèi)土壤中的水分。筒內(nèi)加設(shè)反濾層。為控制筒內(nèi)沿壁滲漏，可在筒內(nèi)隨機(jī)涂上一層高低不一，厚薄不均的水泥砂漿，也能取得較好的效果，在分層回填時(shí)，原犁底層要基本保持一樣，回填該層時(shí)要事先將整塊土體結(jié)構(gòu)不致破壞，作物在筒內(nèi)及田間生長(zhǎng)的土壤環(huán)境等基本一致。

二、需水量計(jì)算問(wèn)題的討論

目前多數(shù)地方采用的需水量計(jì)算公式如下：

葉面蒸發(fā)量=大測(cè)筒耗水量-小測(cè)筒耗水量

棵間蒸發(fā)量=小測(cè)筒平均耗水量

地下滲漏量=試驗(yàn)田耗水量-大測(cè)筒耗水量

（田間四周有側(cè)向防滲設(shè)施，此指垂向滲漏）

用上式計(jì)算需水量的前提是筒內(nèi)、田間水稻生長(zhǎng)必須一致，觀測(cè)中無(wú)人為影響。但由于試驗(yàn)是在田間進(jìn)行，野外觀測(cè)條件差，人為誤差無(wú)法消除。這樣就對(duì)各觀測(cè)值的精度有影響，尤其是葉面蒸騰量，地下滲透量。因?yàn)樗麄兊闹刀际莾蓚€(gè)觀測(cè)值相減而得，只要兩個(gè)觀測(cè)值中有一個(gè)存在觀測(cè)誤差，那么相減所得的值必定也存在誤差。再則，由于田間及筒內(nèi)的水稻生長(zhǎng)不一致，而在計(jì)算各量值時(shí)，卻機(jī)械地套用上面的計(jì)算公式，造成與實(shí)際情況出入較大，反映在地下滲透量值上。在幾年的試驗(yàn)中，均采用上面的計(jì)算公式，所得的地下滲漏量一直是個(gè)變數(shù)，變化幅度也較大。如有些砂性土的試驗(yàn)站，每晝夜?jié)B漏量大到12.9mm，小則在3.2mm左右，差了幾倍，青紫泥試區(qū)的站，也有出現(xiàn)大的每晝夜6.2mm，小的在0.4mm左右。顯然這種情況是不合理的。引起這一情況的主要原因是筒內(nèi)水稻生長(zhǎng)不一，反映作物生長(zhǎng)的指標(biāo)——葉面積指數(shù)不一，即它們各自的葉面積不一樣，葉面蒸騰量也不一樣，而我們?cè)谟?jì)算時(shí)卻假定它們生長(zhǎng)情況一致，沒(méi)有分別對(duì)待。如有時(shí)筒內(nèi)水稻生長(zhǎng)較好，插秧后二三天就返青，此時(shí)有葉面蒸騰作用，筒內(nèi)耗水較多，而田間則出現(xiàn)敗苗現(xiàn)象，田間水稻則沒(méi)有葉面蒸騰作用，耗水較之筒內(nèi)就少，此時(shí)若用田測(cè)減大筒而得地下滲漏量，則地下滲漏量必是為負(fù)值（青紫泥試區(qū)最常見）。而有時(shí)則筒內(nèi)出現(xiàn)敗苗現(xiàn)象，田間返青快，此時(shí)筒內(nèi)葉面蒸騰為零，而田間有葉面蒸騰量，如用上式去計(jì)算各量值，大筒減小筒則葉面蒸騰量出現(xiàn)負(fù)值或零，而地下滲漏量也偏大（包含了田間葉面蒸騰量）。對(duì)于以上情況不只表現(xiàn)在生育初期，因此需要采取相應(yīng)的方法加以修正。地下滲漏量需用稻田滲漏儀每天實(shí)測(cè)，用田測(cè)耗水值減去棵間蒸發(fā)量及滲漏儀實(shí)測(cè)滲漏量，得到田間稻珠的葉面蒸騰量。

三、產(chǎn)生負(fù)值的原因及消除辦法

在需水量試驗(yàn)中，由于受降雨及秋季露水影響，有時(shí)在觀測(cè)中經(jīng)常出現(xiàn)負(fù)值。為此我們也曾走訪有關(guān)兄弟單位，他們有的采取降雨時(shí)用雨蓬遮蓋，有的則將雨天資料不計(jì)。我們認(rèn)為這二個(gè)辦法都存在一定的問(wèn)題。前者用雨蓬遮蓋，筒內(nèi)沒(méi)有受雨，降雨時(shí)筒內(nèi)與田間的小氣候不一樣，與實(shí)際情況不符。后者采取雨天資料不計(jì)，則更不合理。因?yàn)槟戏接甓啵患舅镜慕涤晏鞌?shù)在35天以上，采用不計(jì)辦法使資料斷缺、連續(xù)性差。為了消除雨天的負(fù)值問(wèn)題，我們采取了各種辦法，開始時(shí)用需水系數(shù)α值來(lái)推算，有時(shí)也用累積曲線圖內(nèi)插辦法，實(shí)際觀測(cè)中的負(fù)值仍無(wú)法消除。降雨時(shí)由于受風(fēng)的影響，降雨時(shí)程的長(zhǎng)短，降雨強(qiáng)度的大小，水稻的樹葉等影響，筒內(nèi)實(shí)際受雨情況與氣象站內(nèi)雨量受雨情況不一。

四、非淹灌期的需水量計(jì)算

經(jīng)多次試驗(yàn)觀測(cè)，擱間期取深度15cm左右就能滿足要求。根據(jù)有關(guān)書本的介紹，一般都采用直線取點(diǎn)的方法，土點(diǎn)選擇在5cm、10cm、15cm三處，三層平均求的土壤含水率。采用這種計(jì)算方法，在擱田初期或擱田期有降雨時(shí)誤差較大。這是由于表層腐泥層出露地成，受外界及氣候因素影響而變化較大。在擱田，落干始期，該層土壤含水率呈過(guò)飽和狀態(tài)，粉粒含量較多，千容量小于1。其土壤含水率超過(guò)100%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于5cm處的含水率。因此在取土?xí)r，一定要加測(cè)該層土壤含水率，以零到2.5cm深度為限。取4層點(diǎn)進(jìn)行加權(quán)平均，這樣取土比較合理，計(jì)算公式如下：

式中：W：平均土壤含水率.

N：表層土深度、視土壤情況而定，不超過(guò)2.5cm。

W5： W10：W15：該深度土壤含水率。

根據(jù)土壤含水率換算成需水量后，葉面蒸騰及棵間蒸發(fā)不要分，如何分。我們認(rèn)為是需要分開的，擱田期可以2—3天測(cè)定一次，它們的變化是由于葉面蒸騰及棵間的土面蒸發(fā)造成的。在測(cè)定田間土壤含水率時(shí)，同時(shí)測(cè)定小測(cè)筒內(nèi)的含水率，以它作為棵間土壤水分蒸發(fā)量，以田間測(cè)得的含水率減去棵間含水率則得葉面蒸騰量。此期間再根據(jù)溫度，蒸發(fā)情況按比例進(jìn)行逐日分配。

五、觀測(cè)時(shí)制與停止觀測(cè)時(shí)間問(wèn)題

以往采用的觀測(cè)時(shí)制是8h制，每天8h觀測(cè)一次。這樣做的好處：可以分別測(cè)得白天、黑夜12h的需水量。對(duì)需水量晝夜分布情況有大致了解。通過(guò)一年觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)晚上12h的需水量占全天需水量的30%左右，與相對(duì)溫度關(guān)系數(shù)為密切。采用20h觀測(cè)制，可以與氣象觀測(cè)同步。便于以此推算不設(shè)試驗(yàn)站的地、縣的需水量，并增加了觀測(cè)上的困難特別像我們都采用水位測(cè)針讀數(shù)，而影響讀數(shù)精度（精確到0.1mm）。為了提高讀數(shù)精度，我們自制了測(cè)針助讀器，用指示燈控制針尖深度完全可以控制在0.1mm，試驗(yàn)精度較高。endprint