安徽省淠史杭灌区灌溉试验总站 安徽省六安市 237158
摘要:水稻需水规律和节水灌溉技术的应用研究还是合理利用水资源进行灌溉,提升农业生产效益的重要课题。文章以某地区的水稻灌溉试验地为研究对象,研究了不同灌溉模式下水稻在发育过程中的需水规律和水稻水分利用效率,旨在能够更好的提升水资源利用率,促进农业灌溉发展。
关键词:农业;灌溉;水稻;需水规律
伴随世界范围内水资源的日益紧缺和旱灾的严重,研究水稻在发育过程中对水分 需求、降低水稻灌溉、提升水资源利用率从成为现代农业节水灌溉发展的一个重要方向。水分利用效率是水稻建设消耗单位水量生产同化量,能够反映出水稻生长过程中的能量转化效率,也是综合评估水稻生长适宜程度的一个重要指标。在气候、土壤等条件一致的情况下,所选择灌溉方式的不同会使得水稻养分利用出现差异,最终也会影响水稻的生长。为了确保水稻顺利生长需要在正确把握水稻需水规律的基础上选择恰当的灌溉模式。在具体实施操作的时候需要综合考虑水稻的产量效益和水分的利用效益,在水稻灌溉利用的时候选择适合的灌溉方式,从而为水稻种植提供重要的支持。
一、实验区域基本情况概述
文章所选择的水稻灌溉试验区域在东经131.12到133.31,北纬45.45到46.55上,地势平坦开阔,土壤肥沃。试验区所在区域属于温带大陆性季风气候,年平均降水量为574mm,无霜期为145d,年平均日照小时为2491。试验区在每年5月末的时候进行插秧,在9月中旬的时候收割。
试验区域采取测桶和试验小区结合的方式,应用测桶来测定水稻的蒸发数量,使用试验小区测量田间耗水数量,水稻蒸发数量和田间耗水数量做差值。田间试验小区的规格大小为8mx10m,各个小区周围使用了PVC板防渗漏处理,在拐角的位置上应用塑料膜胶合。试验区域采取第二种节水灌溉的方式,在灌溉操作的时候需要严格控制灌溉,并对淹灌作为对照处理。各个灌溉制度的生育期水分控制上下限如表一所示,根据表一发现,在插秧操作到返青期各个灌溉模式均保持在30mm左右水层,水层通过直尺读数,并对灌溉前后的降雨情况进行测试,在无水层的时候采取土壤水分测试仪来测定土壤中的水分,并在各个生育期观测水稻的生育状态,获得各项产量的结构指标。
表一:各个生育阶段水分控制上下限分析
二、不同灌溉模式水稻需水规律
水稻蒸发蒸腾量由耗水量减去渗漏量获得,拥有水层时每天消耗水量由水量平衡方程做出解释:WC=h1-h2+P+m-d。(1)在整个公式中WC是时间段内田间耗水量,h1是时段初田面水层深度,h2是时段末甜田面水层深度,p是时段范围内的降雨量,m是时段范围内灌水量;d是时段范围内的排水量。没有水层的时候,由TDR测量分析土壤中的含水率可以按照公式(2)进行计算。S=gH(q1-q2)进行计算。在整个公式中S是土壤含水量的基本变化量(mm)r是土壤密度(g/cm3),H是土壤湿润层深度(mm)。在没有降雨、灌溉和田间渗漏的时候,S是某一个时段范围内的蒸发腾量,如果在当天出现了降雨则是可以将降水量进行充分的考虑。不同灌溉模式水稻不同生育阶段蒸发蒸腾量如表二所示。不同灌溉模式下水稻各生育阶段实际日需水强度如表三所示。三种模式水稻实际蒸腾量变化基本上保持在一致的状态,总体上呈现出递减的状态,且在拔节孕穗期间达到最大的数值。各个生育阶段水稻蒸发蒸腾量和控制灌溉相比较高,淹灌明显显高,且呈现出陡升陡降的状态,状态十分明显。在利用灌溉方式调节需水规律和调节水分 供应之后水稻的需水强度变化如下:控制灌溉在整个生命周期需水强度变化呈现出下降上升下降的反复状态,如表三所示。淹灌需水强度只有在返青时期和黄熟时期相同,其他情况的需水强度要高于同一个时期 湿润灌溉强度和控制灌溉强度。
表二:不同灌溉模式水稻各生育阶段蒸发蒸腾量(mm)
表三:不同灌溉模式下水稻各生育阶段实际日需水强度(mm/d)
三、水稻水分的利用效率
(一)水稻产量分析
不同灌溉模式对水稻生长发育的影响不同,这种影响最终会体现在水稻的总体产量上,水稻 总体产量包含单位面积范围内有效穗数、每穗的颗粒数、结实率和千粒重四个因素上。从实验操作上来看,不同灌溉模式单位面积上的有效穗数量出现明显的差异,湿润灌溉最多,远远超出控制灌溉和淹灌的平均数量。
(二)灌溉水分利用效率
结合实际生产测量发现,控制灌溉模式水稻在节省水资源的同时还会提升水稻灌溉利用效率,其中,湿润灌溉产量最高,但是水分利用率低于控制灌溉,是淹灌水分利用效率的1.69倍左右。
(三)水稻水分利用效率
水稻水分利用效率是灌溉水量和有效降水量总水量的产生效率,控制灌溉模式水稻水分利用率为每立方米3.16千克,湿润灌溉和淹灌分别为每立方米3.37千克和每立方米2.4千克,湿润灌溉不仅产量很高,且对灌溉水本身也会起到十分大的利用效率。
结束语
综上所述,根据实验研究证明拔节孕穗期和抽穗开花期是水稻成长期间需求强度最大的时期,在这个时候需要选择有效的方式来灌溉,经过研究证明控制灌溉的节水效果比较好,湿润性灌溉的节水效果不理想,水需求量较大。不同灌溉控制模式下的灌溉水稻产量不同,其中,控制灌溉模式下的水稻产量最低,但其水稻灌溉水分的利用效率较大,湿润灌溉水稻产量最高,水稻灌溉水分的利用率仅仅低于控制灌溉水分利用率。从实际结果来看,湿润灌溉不仅水分高,且水稻水分利用效率也会加大,在具体实施操作的时候需要综合考虑水稻的产量效益和水分的利用效益,在水稻灌溉利用的时候选择适合的灌溉方式,从而为水稻种植提供重要的支持。
参考文献:
[1]朱士江,孙爱华,张忠学.三江平原不同灌溉模式水稻需水规律及水分利用效率试验研究[J].节水灌溉,2009(11):16-18.
[2]庄德续,司振江,李芳花.不同灌溉模式水稻需水规律研究[J].节水灌溉,2014(8):1-3.
[3]王树鹏,韩焕豪,崔远来,等.滇中水稻不同灌溉模式需水规律及水分生产率研究 [J].中国农村水利水电,2016(8):121-124,共4页.
[4]庄德续.不同栽培、灌溉模式对水稻需水规律和产量的影响研究[D].2015.
[5]司振江,庄德续,黄彦,等.自动称重式蒸渗仪在水稻需水规律研究中的应用[J].水利天地,2015,000(001):24-26,47.
[6]吴端普,吴天恩.水稻需水规律与灌溉技术试验研究[J].农田水利与小水电,1995,000(011):11-15.