不同灌溉模式下常規(guī)稻與雜交稻生長及水分利用的差異性分析

鄭世宗，肖夢華

?作物水肥高效利用?

不同灌溉模式下常規(guī)稻與雜交稻生長及水分利用的差異性分析

鄭世宗，肖夢華*

（浙江省水利河口研究院（浙江省海洋規(guī)劃設(shè)計研究院）），杭州 310020）

【目的】探究浙江省典型水稻品種在薄露灌溉、常規(guī)淹灌條件下需耗水規(guī)律與生長特性，明晰稻田灌溉調(diào)控對水稻需水規(guī)律、水分利用及產(chǎn)量的影響機制。【方法】2018—2020年在嘉興市平湖灌溉試驗站開展了田間小區(qū)試驗，設(shè)置了2種水稻品種（常規(guī)水稻秀水134和雜交水稻甬優(yōu)9號）和2種灌溉模式（常規(guī)淹灌和薄露灌溉），研究了不同灌溉模式下不同水稻品種水稻生長指標(biāo)（葉面積指數(shù)、干物質(zhì)總量、根系生長、產(chǎn)量）和需水規(guī)律（需水量、耗水量、灌溉定額、水分利用效率）變化。【結(jié)果】薄露灌溉水稻需耗水量均低于常規(guī)淹灌，常規(guī)淹灌水稻需耗水受水文年型影響顯著，隨著降水量增加，全生育期需耗水呈現(xiàn)增加趨勢，常規(guī)水稻需耗水量均略低于雜交水稻；相比常規(guī)淹灌，薄露灌溉日均耗水量降低22.6%～59.5%，不同水稻品種日耗水規(guī)律總體上一致，雜交水稻日均耗水量略高于常規(guī)水稻，變幅為1.3%～3.0%；相比常規(guī)淹灌，薄露灌溉水稻產(chǎn)量增加1.7%；相比常規(guī)水稻，雜交水稻產(chǎn)量增加31.9%；相比常規(guī)淹灌，薄露灌溉模式灌溉定額降低了30.1%～35.0%，且灌溉水利用效率（I）與耗水利用效率（ET）顯著提高，不同水稻品種，由于產(chǎn)量差異顯著，疊加不同灌溉模式的影響，導(dǎo)致I與ET差異顯著?！窘Y(jié)論】薄露灌溉有利于水稻各生育期葉面積的合理分配和發(fā)展，雜交水稻有利于水稻葉面積增長與干物質(zhì)積累；水稻需耗水量、灌溉定額受灌溉模式、水文年型影響顯著，與水稻品種沒有相關(guān)關(guān)系。

水稻品種；需水規(guī)律；水文年型；薄露灌溉；生長特性

0 引言

【研究意義】水稻是我國重要的糧食作物，其生產(chǎn)規(guī)模的穩(wěn)定與發(fā)展對保障糧食安全具有重要作用[1]。水稻是耗水量最大的作物，其灌溉用水量約占全國農(nóng)業(yè)用水量1/3以上，發(fā)展水稻節(jié)水灌溉對國家水安全也有重要影響[2]。水稻水分利用特性反映了水稻生長過程中對水分需求及利用的內(nèi)在機理與特征，掌握水稻水分利用特性，有利于科學(xué)制定水稻節(jié)水灌溉策略，實現(xiàn)水稻節(jié)水增產(chǎn)[3]。【研究進展】針對不同水稻品種的農(nóng)學(xué)特性與生物學(xué)特性，國內(nèi)外學(xué)者發(fā)現(xiàn)不同水稻品種生長特性與吸收轉(zhuǎn)化能力差異較大[4]，其中雜交稻的增產(chǎn)潛力一般比常規(guī)稻高10%～20%，吸氮能力高于常規(guī)稻[5-6]；一些研究者[7-8]將水稻根系特性與土壤氮素轉(zhuǎn)化過程相結(jié)合，證明雜交水稻品種根系通氣組織發(fā)達，促進水稻側(cè)根發(fā)育和伸長，間接增加氮素吸收效率。針對水稻需水特性的研究，微觀層面主要集中在不同田間水分調(diào)控對水稻水分高效利用的影響，探討了水稻的株型、葉型、氣孔特性、葉片光合與蒸騰特性、根系形態(tài)生理與水分的吸收和運輸、植物激素、分子機制等方面對水分高效利用的影響機理，研究了環(huán)境因素、土壤特性、水分管理方式、肥料施用等方面對水稻水分高效利用的影響[9-11]；宏觀層面主要集中在氣候變化下區(qū)域水稻需水量（灌溉需水量）時空分布特征的研究。但針對水稻品種對作物水分利用特性的影響，國內(nèi)相關(guān)研究領(lǐng)域匱乏，相關(guān)影響機制不明晰[12-13]?！厩腥朦c】本文基于嘉興市平湖灌溉試驗站2018—2020年田間試驗數(shù)據(jù)，分析不同水稻品種在不同灌溉模式下對作物生長及水分利用特性的影響?！緮M解決的關(guān)鍵問題】明晰稻田灌溉調(diào)控對水稻需耗水、水分利用及產(chǎn)量的影響機制，為制定區(qū)域水稻節(jié)水灌溉策略提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)基本情況

試驗于2018—2020年在嘉興市平湖灌溉試驗站開展。試驗區(qū)（30°43′N，121°10′E）屬于杭嘉湖平原區(qū)，可代表浙北糧食生產(chǎn)區(qū)用水的基本特點及環(huán)境特征，年降水量1 669 mm，年平均氣溫24 ℃，無霜期225～245 d，平均相對濕度82%，日照時間2 037 h。試驗區(qū)內(nèi)有標(biāo)準(zhǔn)水稻試驗小區(qū)24個（規(guī)格6 m×22 m）。經(jīng)測定，試驗區(qū)土壤為黏土，土壤pH值為6.0，土壤體積質(zhì)量為1.5 g/cm3，全氮量為2.6 g/kg，有機質(zhì)量為36.2 g/kg，速效磷量為8.6 mg/kg。

1.2 試驗設(shè)計

供試的水稻品種為杭嘉湖地區(qū)主導(dǎo)的水稻品種，分別為常規(guī)水稻X（粳稻：秀水134）、雜交水稻Y（秈粳：甬優(yōu)9號）。試驗設(shè)置常規(guī)淹灌（W0）和薄露灌溉（W1）2種灌溉方式，分別在水稻返青期、分蘗期、拔節(jié)期、抽穗期、乳熟期和黃熟期6個生育階段進行水分、水位調(diào)控試驗，生育期田間灌溉控制標(biāo)準(zhǔn)如表1。每個處理設(shè)置3個重復(fù)，小區(qū)隨機排列，其他農(nóng)業(yè)措施（如種植密度、施肥用藥等）各小區(qū)保持一致。各處理施肥管理采用3次施肥方式（F3），分別為基肥、分蘗肥與穗肥，肥料品種均為尿素，施肥量分別為130、80、50 kg/hm2，其中氮素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為47%。

表1 2018—2020年各處理田間水分、水位控制標(biāo)準(zhǔn)

注 表中數(shù)字為田面淹水深度，S為田間飽和含水率。

1.3 觀測指標(biāo)

常規(guī)水稻根系分布在0～20 cm土層，雜交水稻根系分布在25～35 cm土層；水稻耗水量測定，田面有水層時，測針測定水位，田面無水層時，每隔3～5 d用土壤水分測定儀測定0～20 cm（常規(guī)水稻）、20～40 cm（雜交水稻）土壤含水率；使用稻田滲漏儀測定0～20 cm（常規(guī)水稻）、20～40 cm（雜交水稻）土層稻田滲漏量，即測針測得前后2 d的讀數(shù)差，每天觀測1次（露田期除外）；水稻需水量（騰發(fā)量）測定，為耗水量與滲漏量差值。利用安裝在每個試驗小區(qū)的計量水表，測量灌溉期水稻每次灌溉水量。測針測定排水前后的水位差值即田間排水量。

水稻生長特性指標(biāo)包括葉面積指數(shù)（）、地上部分（莖、葉、穗）干物質(zhì)總量、根系、產(chǎn)量。分蘗期開始，每個生育期內(nèi)采用葉面積測定儀測定冠層葉面積指數(shù)；對水稻植株地面部分取樣，地上各部分（莖、葉、穗）烘干后稱質(zhì)量測定干物質(zhì)總量；清洗根系測定根長；在生育期結(jié)束時，對試驗小區(qū)單獨測產(chǎn)，測定稻谷實際產(chǎn)量。

1.4 分析方法

水稻水分利用效率（）是指在一定的作物品種和耕作栽培條件下，單位水資源量所獲得的產(chǎn)量或產(chǎn)值，即作物產(chǎn)量與消耗水量的比值，其中I、P、ET分別為灌溉水利用效率、降水利用效率與耗水利用效率。本文應(yīng)用SPSS 26進行雙因素方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 試驗期降水典型性分析

水稻小區(qū)試驗結(jié)果受外部水文氣象條件的影響很大，特別是降水量，直接影響著水稻需水量及灌溉定額。為反映試驗成果的代表性，采用平湖氣象站水稻生育期實測降水量資料（30 a以上）開展試驗期降水典型性分析，利用水文適線法獲得不同降水頻率對應(yīng)的降水量值，如表2。統(tǒng)計2018—2020年平湖試驗站水稻實測降水情況，2018年降水量388 mm，相對多年平均（接近50%頻率）偏枯水年型；2019年438 mm，相對多年平均偏豐水年型；2020年555 mm，屬于豐水年型。由此，以上述期間的試驗資料作為分析樣本，具有較好的代表性。

表2 2018—2020年水稻生育期降水頻率分析

2.2 不同灌溉模式、水稻品種對作物生長特性影響

2.2.1 水稻葉面積指數(shù)（）

2018—2020年不同灌溉模式、不同水稻品種葉面積指數(shù)（）變化見圖1。不同灌溉模式比較，薄露灌溉模式在分蘗期至乳熟期均高于常規(guī)淹灌模式，在黃熟期2種灌溉模式趨于一致；薄露灌溉模式水稻動態(tài)變化呈拋物線狀，峰值出現(xiàn)在抽穗期間，抽穗期后降低，進入生殖生長期；相比常規(guī)淹灌模式，薄露灌溉模式水稻在分蘗期、拔節(jié)期、抽穗期、乳熟期、黃熟期分別提高了26.2%、9.0%、4.6%、7.2%、0.2%，不同灌溉模式對動態(tài)變化影響明顯。不同水稻品種比較，雜交水稻全生育期內(nèi)明顯高于常規(guī)水稻，相比常規(guī)水稻，雜交水稻在分蘗期、拔節(jié)期、抽穗期、乳熟期、黃熟期分別提高了30.0%、23.2%、17.6%、23.6%、21.2%，相比灌溉模式，不同水稻品種動態(tài)變化差異較大；此外，雜交水稻峰值均出現(xiàn)在乳熟期，相比常規(guī)水稻更有利于后期水稻高產(chǎn)。

綜上，相同水稻品種，薄露灌溉模式有利于水稻各生育期的合理分配和發(fā)展，各生育階段穩(wěn)定，且分布合理，效果最佳；不同水稻品種比較，雜交水稻更有利于增加。

圖1 2018—2020年不同灌溉模式、不同水稻品種葉面積指數(shù)（LAI）變化

2.2.2 干物質(zhì)總量

2018—2020年不同灌溉模式、不同水稻品種干物質(zhì)總量隨著生育期變化見圖2?？梢钥闯觯麄€生育期水稻干物質(zhì)總量隨著生育期推進逐漸增長，其中分蘗期至乳熟期增長最快，黃熟期增長減緩，符合水稻生長規(guī)律。不同灌溉模式下水稻的干物質(zhì)總量拔節(jié)期前表現(xiàn)為W1處理>W0處理，說明薄露灌溉模式能夠限制植株無效分蘗，植株干物質(zhì)累積較高。相比常規(guī)淹灌模式，薄露灌溉模式水稻在分蘗期、拔節(jié)期、抽穗期、乳熟期、黃熟期干物質(zhì)總量分別提高了16.8%、24.9%、7.4%、1.4%、0.7%。不同水稻品種，水稻植株干物質(zhì)總量總體表現(xiàn)為雜交水稻>常規(guī)水稻，且在抽穗期以后，雜交水稻干物質(zhì)總量增幅增大。相比常規(guī)水稻，雜交水稻在分蘗期、拔節(jié)期、抽穗期、乳熟期、黃熟期干物質(zhì)總量分別提高了1.9、1.4、1.8、1.7、1.6倍，可見，相比灌溉模式，水稻品種對干物質(zhì)總量影響較大。

2.2.3 根系生長

2018—2020年不同灌溉模式、不同水稻品種根數(shù)和根長隨著生育期變化見表3和圖3。由表3和圖3可知，對于不同灌溉模式，不同生育期，2種灌溉模式下水稻根長在分蘗期、拔節(jié)期、抽穗期基本以常規(guī)淹灌模式占優(yōu)，在乳熟和黃熟階段，以薄露灌溉模式占優(yōu)，相比常規(guī)淹灌模式，薄露灌溉模式分蘗期、拔節(jié)期、抽穗期、乳熟期、黃熟期根長分別增加了-2.1%、-4.0%、-0.3%、1.1%、2.5%，表明灌溉模式對水稻根長變化影響較小，薄露灌溉模式在生育階段后期可以有效地促進水稻向下扎根，夠吸收土壤深層養(yǎng)分。2種灌溉模式水稻白根/黃根均隨生育期逐步降低，即根系活力逐步降低。白根/黃根在乳熟期以常規(guī)淹灌模式占優(yōu)，其余生育期以薄露灌溉占優(yōu)，說明在生長旺盛階段，適當(dāng)水分虧缺對根系活力具有一定的增效；相比常規(guī)淹灌模式，薄露灌溉模式在分蘗期、拔節(jié)期、抽穗期、乳熟期、黃熟期根長分別增加了-1.1%、2.1%、6.4%、-2.6%、6.7%，表明薄露灌溉模式在抽穗期和黃熟期有利于水稻根系生長。

對于不同水稻品種，水稻根系生長量與水稻品種關(guān)系密切，雜交水稻根長在分蘗期達到高峰值，隨著生育期推進，根長逐漸下降，常規(guī)水稻根長在拔節(jié)期達到峰值，隨后下降并趨于穩(wěn)定；全生育期雜交水稻根長均明顯高于常規(guī)水稻，相比常規(guī)水稻，雜交水稻在分蘗期、拔節(jié)期、抽穗期、乳熟期、黃熟期根長分別增加了61.4%、31.3%、26.9%、25.4%、17.2%。比較不同水稻品種根數(shù)（白根+黃根）、白根/黃根發(fā)現(xiàn)，雜交水稻根數(shù)顯著高于常規(guī)水稻，相比常規(guī)水稻，雜交水稻在分蘗期、拔節(jié)期、抽穗期、乳熟期、黃熟期根數(shù)分別增加了44.2%、64.4%、75.9%、56.7%、48.4%；不同水稻品種白根/黃根均在拔節(jié)期較高，但隨著生育期的推進，除分蘗期，常規(guī)水稻白根/黃根均略高于雜交水稻。由于雜交水稻根數(shù)顯著高于常規(guī)水稻，有利于保持后期水稻根系的活力。

圖2 2018—2020年不同灌溉模式、不同水稻品種干物質(zhì)總量變化

表3 2018—2020年不同灌溉模式、不同水稻品種生育期內(nèi)根數(shù)變化

圖3 2018—2020年不同灌溉模式、不同水稻品種根長變化

2.2.4 產(chǎn)量

2018—2020年不同灌溉模式、不同水稻品種實際產(chǎn)量變化見圖4。不同灌溉模式比較，常規(guī)淹灌模式產(chǎn)量約為9 808.5 kg/hm2，薄露灌溉模式產(chǎn)量約為9 972.0 kg/hm2，可以看出，相比常規(guī)淹灌，薄露灌溉產(chǎn)量增加1.7%，2種灌溉模式差異不顯著。不同水稻品種比較，雜交水稻產(chǎn)量平均為11 172.0 kg/hm2，常規(guī)水稻產(chǎn)量平均為8 472.0 kg/hm2，相比常規(guī)水稻，雜交水稻產(chǎn)量增幅為31.9%，二者產(chǎn)量差異達到極顯著。

圖4 2018—2020年各處理水稻實際產(chǎn)量變化

Fig.4 Changes of yield of each treatment in the year 2018—2020

2.3 不同灌溉模式、水稻品種對作物需耗水影響

2.3.1 水稻需耗水量

2018—2020年不同處理全生育期的耗水量、滲漏量、需水量變化見表4。對于水稻品種，同一灌溉模式，常規(guī)水稻（X）需水量、耗水量均略低于雜交水稻（Y），其中2018年，常規(guī)淹灌模式下，雜交水稻的需水量、耗水量分別增加了1.2%、0.9%，薄露灌溉模式下，分別增加2.9%、3.3%；2019年，常規(guī)淹灌模式下，分別增加了2.7%、2.4%，薄露灌溉模式下，分別增加了1.9%、2.9%；2020年，常規(guī)淹灌模式下，分別增加了4.3%、3.7%，薄露灌溉模式下，分別增加了1.0%、3.8%。綜合2種水稻品種、3 a平均值，雜交水稻（Y）的需水量、耗水量分別比常規(guī)水稻（X）增加了2.4%、2.8%，總體未達到顯著水平。對于不同灌溉模式，同一水稻品種，薄露灌溉（W1）的滲漏量、需水量、耗水量均明顯低于常規(guī)淹灌（W0），其中2018年，常規(guī)水稻薄露灌溉模式的滲漏量、騰發(fā)量、耗水量較常規(guī)淹灌分別降低了43.8%、14.4%、17.6%，雜交水稻分別降低了38.0%、13.0%、15.6%；2019年，常規(guī)水稻分別降低了61.9%、31.2%、34.6%，雜交水稻分別降低了55.1%、31.8%、34.2%；2020年，常規(guī)水稻分別降低了51.6%、26.0%、29.8%，雜交水稻分別降低了49.1%、28.3%、29.3%。綜合2種灌溉模式、3 a平均情況，薄露灌溉（W1）的滲漏量、需水量、耗水量比常規(guī)淹灌（W0）分別降低了50.5%、24.8%、27.6%，總體差異達到了顯著水平。

表4 2018—2020年不同處理需耗水量變化

注 W、V分別代表灌溉調(diào)控與水稻品種，*、**和NS分別代表<0.05、<0.01和>0.05。

2.3.2 水稻耗水規(guī)律

分析2018—2020年不同水稻品種日均耗水量隨生育期變化情況見圖5。從水稻品種看，不同水稻品種在2種灌溉模式的日耗水規(guī)律基本一致，雜交水稻日均耗水量略高于常規(guī)水稻，各生育期變化幅度為1.3%～3.0%，不同水稻品種對日均耗水量變化影響不顯著。從灌溉模式看，無論雜交水稻還是常規(guī)水稻，水稻日均耗水量變化趨勢基本一致，高峰期均出現(xiàn)在返青期、抽穗期，其中返青期為7月上旬，正是氣溫最高階段，所以日均耗水量較大；抽穗期達到峰值，主要原因是抽穗期為水稻生長最旺盛的階段，也是氣溫相對較高的階段，此時田間蒸發(fā)和植物蒸騰均處于最大值。

圖5 2018—2020年不同灌溉模式、不同水稻品種日均耗水量變化

2.3.3 水稻灌溉定額

2018—2020年不同灌溉模式、不同水稻品種灌溉定額變化見圖6。可以看出，泡田期不同灌溉模式下不同水稻品種灌溉定額差異不顯著，常規(guī)淹灌與薄露灌溉處理灌溉定額變化在51～63 mm，不同水稻品種泡田期灌溉定額相差0.15～0.60 mm，可見泡田期水稻灌溉定額受灌溉模式、水稻品種影響不顯著。本田灌溉定額、全生育期灌溉定額，同一水文年型，相同灌溉模式下不同水稻品種，雜交水稻略高于常規(guī)水稻，相差3.2～6.0 mm，差異不顯著；不同水文年型，隨著生育期內(nèi)降水量增加，灌溉定額呈降低趨勢，偏豐水年型與豐水年型全生育期灌溉定額趨于一致?？梢娝酒贩N對本田期、全生育期灌溉定額影響不顯著，水文年型（生育期內(nèi)降水量）對灌溉定額影響顯著。相同水稻品種，不同灌溉模式比較，常規(guī)淹灌模式本田期、全生育期灌溉定額顯著高于薄露灌溉模式，相比常規(guī)淹灌，常規(guī)水稻薄露灌溉模式全生育期灌溉定額降低30.8%～35.0%，雜交水稻薄露灌溉模式全生育期灌溉定額降低30.1%～33.2%，說明薄露灌溉模式可以有效降低水稻灌溉定額。

圖6 2018—2020年不同灌溉模式、不同水稻品種灌溉定額變化

2.3.4 水稻水分利用效率

2018—2020年不同灌溉模式、不同水稻品種水分利用效率見表5。不同灌溉模式比較，可以看出常規(guī)淹灌模式I與ET均低于薄露灌溉模式，P高于薄露灌溉模式。薄露灌溉模式較常規(guī)淹灌I與ET分別增加了57.7%、38.8%，P降低了12.9%，常規(guī)淹灌與薄露灌溉差異達到了極顯著水平。不同水稻品種比較，灌溉用水量、有效降水量、耗水量差異均不顯著，但由于不同水稻品種產(chǎn)量差異顯著，導(dǎo)致不同水稻品種I、P與ET均達到顯著水平。

表5 2018—2020年不同處理水稻水分利用效率變化

注 W、V分別代表灌溉調(diào)控與水稻品種，*、**和NS分別代表<0.05、<0.01和>0.05。

3 討論

水稻需耗水規(guī)律主要反映作物及品種的生物學(xué)特性，同時受氣候影響[14]。本文研究表明水稻生育期需耗水量、日耗水變化規(guī)律基本不受水稻品種影響，而受灌溉模式的影響顯著。本文采用薄露灌溉模式，由于有效控制了田間水層，干濕交替，在保證水稻生理需水和稻田生態(tài)需水的同時，降低水面蒸發(fā)，可顯著減少水稻需水量，為實現(xiàn)水稻節(jié)水灌溉奠定了生物學(xué)基礎(chǔ)[15]。Xiao等[16]對浙江省典型區(qū)域包括山丘區(qū)、平原河網(wǎng)區(qū)節(jié)水減排機制進行了研究，相比常規(guī)淹灌模式，節(jié)水灌溉模式水稻耗水量、滲漏水量和蒸騰量分別降低了16.63%～34.40%、39.97%～60.80%和9.40%～31.53%，產(chǎn)量提高了0.4%～2.1%，與本文研究結(jié)果一致，但未在同一典型區(qū)域開展不同水稻品種下需水規(guī)律研究。水稻泡田水量主要受泡田前土壤含水率、泡田時間、氣候等因素影響[17]，與水稻品種沒有相關(guān)關(guān)系。部分學(xué)者開展了節(jié)水灌溉、控制灌溉下水稻生育期蒸散量和蒸發(fā)量及灌溉定額影響研究，但缺少對不同水文年型的論證[18-19]。陳凱文等[20]基于1956—2015年的降水資料，獲得控制灌排的灌溉水分生產(chǎn)率在豐、平、枯3種年型下分別為5.52、4.65、3.83 kg/m3，表明在產(chǎn)量因子穩(wěn)定的情況下，隨著降水量增加，灌溉水量呈顯著降低趨勢，與本文結(jié)果趨于一致。

水稻生長特性及產(chǎn)量形成是水稻的遺傳特性、環(huán)境因素與生產(chǎn)條件相互作用的結(jié)果，受水稻品種更替演變、氣候條件、栽培方式、灌溉模式等影響，其中水稻品種是主要的影響因子。雜交水稻的發(fā)根能力強，生長速率快，根系龐大；單株葉面積大、光合能力強；大穗優(yōu)勢明顯，穎花數(shù)多，庫容量大，一般比常規(guī)水稻大30%～50%[21]，與本文不同水稻品種生產(chǎn)特性研究結(jié)果趨于一致。本文研究表明雜交水稻根數(shù)、根長均顯著高于常規(guī)水稻，原因在于雜交水稻源—庫關(guān)系較協(xié)調(diào)，能夠有效地降低同化物運轉(zhuǎn)過程中的阻力，提高同化物的轉(zhuǎn)運速率和效率，有利于作物根系的生長。此外，水分利用效率反映了作物水分投入與產(chǎn)量的關(guān)系，受水分利用和產(chǎn)量雙重影響[22]。由于雜交水稻與常規(guī)水稻產(chǎn)量差異顯著，疊加不同灌溉模式的影響，薄露灌溉模式、雜交水稻的I、ET表現(xiàn)出顯著的優(yōu)勢。

相比國內(nèi)外同類研究，本文補充了水稻品種對作物水分利用特性的影響研究，提出了不同水文年型下不同水稻品種灌溉定額，其中偏枯水年型下常規(guī)水稻灌溉定額為308 mm，雜交水稻灌溉定額為444 mm；偏豐水年型和豐水年型下常規(guī)水稻灌溉定額為259～271 mm，雜交水稻灌溉定額為394～394 mm，研究成果對揭示水稻水分高效利用機制，闡明水稻需耗水、水分利用與產(chǎn)量互作效應(yīng)提供了理論支持。

4 結(jié)論

1）薄露灌溉水稻需耗水量小于常規(guī)淹灌，且差異達到了顯著水平；常規(guī)淹灌模式水稻需耗水受水文年型影響表現(xiàn)為極顯著水平。

2）雜交水稻日均耗水量略高于常規(guī)水稻，差異不顯著；相比常規(guī)淹灌，薄露灌溉在水稻各生育階段日均耗水量降低了22.6%～59.5%。

3）相比灌溉模式，水稻品種對干物質(zhì)總量影響較大；薄露灌溉水稻產(chǎn)量比常規(guī)淹灌增加1.7%，雜交水稻產(chǎn)量比常規(guī)水稻增加為31.9%，水稻品種對產(chǎn)量影響較大。

4）薄露灌溉全生育期灌溉定額比常規(guī)淹灌降低了30.1%～35.0%，與水稻品種不相關(guān)。常規(guī)淹灌I與ET均低于薄露灌溉，P高于薄露灌溉；不同水稻品種，I、P與ET均達到顯著水平。

（作者聲明本文無實際或潛在利益沖突）

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Growth and Water Use between Conventional and Hybrid Rices as Impacted by Different Irrigations

ZHENG Shizong, XIAO Menghua*

(Zhejiang Institute of Hydraulics and Estuary (Zhejiang Institute of Marine Planning and Design), Hangzhou 310020, China)

【Background and Objective】The decrease in available water resources for agriculture in the South of China has made developing water-saving irrigation essential for rice production. This paper investigates the impact of an improved irrigation method on growth and water use of conventional rice and hybrid rice. 【Method】The experiments were conducted from 2018 to 2020 in plots within a paddy field in the Irrigation Experimental Station of Jiaxing Pinghu in Zhejiang province. The rice varieties Xiushui 134 (conventional) and Yongyou 9 (hybrid) were used as the model plants. They were irrigated by conventional flooding irrigation and thin-water film irrigation by keeping the topsoil just saturated. In each treatment, we measured the leaf area index, total dry matter, root growth, grain yield, and water demand and consumption of each rice variety. 【Result】Water demand and consumption of both rice varieties under thin-water film irrigation were lower than that under flooding irrigation (<0.01). Under flooding irrigation, water demand and consumption of both varieties during their whole growth period increased with the increase in precipitation, albeit the conventional rice consumed slightly less water than the hybrid variety (>0.05). Compared with conventional flooding irrigation, thin-water film irrigation reduced average daily water consumption by 22.6%～59.5%, with the hybrid rice consuming 1.3%～3.0% more water than the conventional variety. Compared with flooding irrigation, thin-water film irrigation increased average rice yield by 1.7%, especially the hybrid variety whose yield was 31.9% higher than that of the conventional variety. Thin-water film irrigation reduced water consumption by 30.1%～35.0%, in addition to its significant increase inIandET. Due to the difference in yield between the two varieties, there was an interactive effect between the irrigation method and rice variety, with theirI,PandETdiffering significantly.【Conclusion】The thin water-film irrigation was effective to increase the development of leaf area and dry matter accumulation, especially for the hybrid variety. Water demand and consumption of both varieties were affected not only by annual precipitation and evaporation, but also by irrigation method, though no significant difference was found between the two varieties.

rice varieties; water demand and consumption; hydrological year type; thin dew irrigation; growth characteristics

1672 - 3317（2023）10 - 0001 - 08

S143.1；S274.3

A

10.13522/j.cnki.ggps.2022648

鄭世宗, 肖夢華. 不同灌溉模式下常規(guī)稻與雜交稻生長及水分利用的差異性分析[J]. 灌溉排水學(xué)報, 2023, 42(10): 1-8.

ZHENG Shizong, XIAO Menghua. Growth and Water Use between Conventional and Hybrid Rices as Impacted by Different Irrigations[J]. Journal of Irrigation and Drainage, 2023, 42(10): 1-8.

2022-11-17

2023-06-26

2023-10-18

浙江省基礎(chǔ)公益研究計劃項目（LGN22E090001，LTGN23E090001）；浙江省省屬科研院所扶持專項項目（ZIHEYS23001）；院長科學(xué)基金項目（ZIHE21Z006）

鄭世宗（1975-），男。正高級工程師，主要從事農(nóng)業(yè)節(jié)水及其生態(tài)環(huán)境效應(yīng)研究。E-mail: zhengsz001@126.com

肖夢華（1983-），女。高級工程師，主要從事農(nóng)業(yè)灌排理論研究。E-mail: menghuaxiao@aliyun.com

@《灌溉排水學(xué)報》編輯部，開放獲取CC BY-NC-ND協(xié)議

責(zé)任編輯：趙宇龍