傅志強(qiáng)，秦淑萍，郭良發(fā)，黃 璜

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410128；2.農(nóng)業(yè)部多熟制作物栽培與耕作重點(diǎn)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，湖南 長(zhǎng)沙 410128；3.冷水灘區(qū)農(nóng)業(yè)局，湖南 永州 425000）

水是制約水稻生長(zhǎng)發(fā)育的重要限制因素之一。傳統(tǒng)的淹水灌溉耗水量大，水資源浪費(fèi)嚴(yán)重，農(nóng)業(yè)用水利用率低。隨著水資源短缺和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)旱災(zāi)等問(wèn)題日趨嚴(yán)重，水稻生產(chǎn)必須推行節(jié)水灌溉栽培技術(shù)，挖掘水稻生產(chǎn)區(qū)農(nóng)業(yè)節(jié)水潛力，降低水用量，提高水分利用效率[1-3]。前人在水稻抗旱方面進(jìn)行了很多研究[4-9]。湖南省地處亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，光熱資源豐富，降水量充足，是我國(guó)雙季水稻種植的主要產(chǎn)區(qū)，大部分區(qū)域可以種植雙季稻。但由于雨水分配不勻，水資源在地區(qū)間的分布亦不均勻，常發(fā)生季節(jié)性干旱。據(jù)統(tǒng)計(jì)，因受干旱導(dǎo)致水稻減產(chǎn)面積常年達(dá)到6.67萬(wàn)hm2以上。

湖南省南部地區(qū)光熱資源豐沛，雨水資源充裕，是全省熱量條件最為豐富的地區(qū)?！?0℃活動(dòng)積溫為5 500～5 600℃，無(wú)霜期288 d，具有“湘南溫室”之稱。光能資源較豐富，年日照時(shí)數(shù)為1 585.13 h。年平均降雨量1 445.5 mm，是全省雨水最多的地區(qū)之一。有利于一年多熟，為發(fā)展雙季稻種植提供了得天獨(dú)厚的氣候資源條件。但由于丘陵山坡耕地較多，同時(shí)降雨時(shí)空分布不勻，保水蓄水能力較弱，極易造成夏秋連旱，嚴(yán)重制約雙季稻生產(chǎn)，從而影響水稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。因此，探明不同灌水方式對(duì)水稻生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量及水分利用率等方面的影響，可為湖南省南部丘陵崗地水稻節(jié)水抗旱栽培提供實(shí)踐依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

早稻品種T優(yōu)463，晚稻品種T優(yōu)207。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2009 年在高溪市鎮(zhèn)甄家沖村選擇六級(jí)以上丘崗梯田進(jìn)行。試驗(yàn)設(shè)4個(gè)處理，A零灌溉：加高加固田埂，全生育期全程蓄積天然降雨，水深15 cm左右。B雨時(shí)蓄積深灌，旱時(shí)淺灌保持濕潤(rùn)：加高加固田埂，全生育期蓄積天然降雨，當(dāng)?shù)咎锼唤抵? cm時(shí)，人工補(bǔ)灌保持濕潤(rùn)。C濕潤(rùn)灌溉：移栽至返青期田間保持5 cm水層，以后間隙濕潤(rùn)灌溉,收獲前1周斷水。早稻成熟收獲后再灌水整地種植晚稻，并采用稻草覆蓋。D淹水灌溉：全生育期保持5 cm的水層。

早晚2季4個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積為6 m×4 m，共12個(gè)小區(qū)。采用完全阻滲處理，即小區(qū)四周和田埂用塑料薄膜（厚0.06 mm）作圍埂，至土表下30 cm深，防止側(cè)滲。采用一次性施肥法施純 N 10 kg/667m2，其 N∶P2O5∶K2O=1∶0.5∶1。早稻3月25日播種，軟盤(pán)育秧，4月15日拋栽；晚稻6月15日播種，濕潤(rùn)育秧，7月15日移栽。早稻成熟時(shí)低樁收割，免耕移栽晚稻秧苗。生育期內(nèi)注意防治病蟲(chóng)、鼠雀危害，全生育期防止田埂側(cè)滲。

1.3 觀察與測(cè)定

1.3.1 生育期和莖蘗動(dòng)態(tài) 生育期：從播種開(kāi)始，記載播種期、移栽期、分蘗期、孕穗期、齊穗期、乳熟期、成熟期和收獲期。分蘗：出苗后，每5 d定點(diǎn)記載每蔸苗數(shù)，直至抽穗。

1.3.2 葉片光合速率的測(cè)定 在抽穗期和乳熟期，選取代表性植株，用LI-6400型便攜式光合作用測(cè)定儀（美國(guó)LI-COR公司生產(chǎn)），晴天上午10∶00左右測(cè)定劍葉中部的光合速率，每處理重復(fù)測(cè)定5點(diǎn)。

1.3.3 考種與測(cè)產(chǎn) 成熟期每小區(qū)取5蔸有代表性的稻株，考查其經(jīng)濟(jì)性狀，計(jì)算經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。各小區(qū)測(cè)產(chǎn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 灌水方式對(duì)水稻生長(zhǎng)發(fā)育的影響

2.1.1 水稻生育期 早稻期間，不同處理間生育期無(wú)差異；晚稻生育期隨田間灌水量減少相應(yīng)縮短，全生育期淹水灌溉較之其他處理生育期延長(zhǎng)2～3 d，但處理間差異不大；因此，不同水分管理對(duì)水稻生育期影響較少。從表1可知，晚稻期間，與處理D比較，處理A、B、C分蘗期均有所縮短，變化幅度在1～5 d；孕穗期、齊穗期、成熟期均縮短 1～3 d。其中，以處理C與處理D差異最大，全生育期相差3 d。

表1 晚稻不同處理生育期變化 （月-日）

2.1.2 水稻莖蘗動(dòng)態(tài) 水稻莖蘗數(shù)變化呈單峰形態(tài)。隨著生育期進(jìn)程，分蘗數(shù)增多，在分蘗盛期達(dá)到最大值，然后呈下降態(tài)勢(shì)。莖蘗數(shù)量隨灌水量的減少而減少，各處理間分蘗數(shù)量以處理C最多，處理B次之，其次是處理D，最少的是處理A。處理C分蘗盛期莖蘗數(shù)量最大，達(dá)到24.6個(gè)，最少的處理A的莖蘗數(shù)量為19.5個(gè)，兩者相差達(dá)到了5.1個(gè)，差異顯著。處理A的有效分蘗數(shù)量為14.5個(gè)，處理C、B、D分別較之多出5.0、4.2和1.8個(gè)分蘗。因此，不同水分管理對(duì)晚稻期間水稻分蘗影響較大。濕潤(rùn)灌溉有利于水稻分蘗，而零灌溉抑制水稻分蘗。

圖1 晚稻不同處理莖蘗動(dòng)態(tài)

2.2 生理特性與水分利用率比較

2.2.1 生理特性 從表2可知，抽穗期，各處理間凈光合速率、蒸騰速率以及水分利用率均表現(xiàn)出顯著差異。光合速率、蒸騰速率總體表現(xiàn)為零灌溉＞雨時(shí)深灌、旱時(shí)淺灌＞濕潤(rùn)灌溉＞淹水灌溉；各處理凈光合速率間均存在顯著差異，處理A與處理D相差5.82μmol/（m2·s）；以處理A的蒸騰速率最高，與處理C、D間差異顯著，與最低的處理C間差異為1.58 mmol/（m2·s）。乳熟期，光合速率總體表現(xiàn)為濕潤(rùn)灌溉＞淹水灌溉＞雨時(shí)深灌、旱時(shí)淺灌＞零灌溉，蒸騰速率總體表現(xiàn)為淹水灌溉＞濕潤(rùn)灌溉＞雨時(shí)深灌、旱時(shí)淺灌＞零灌溉。各處理光合速率間差異顯著，以處理C最大，高出處理A達(dá)6.31μmol/（m2·s）；處理C、D的蒸騰速率與處理A、B間差異顯著，處理D比處理A大2.34 mmol/（m2·s）。

表2 早稻不同灌溉方式下水稻凈光合速率、蒸騰速率及水分利用率

2.2.2 水分利用率 根據(jù)凈光合速率和蒸騰速率計(jì)算得到水分利用率，從表2可知，抽穗期處理C與處理D間差異顯著，處理C水分利用率最高，達(dá)到2.79‰，比處理D高出0.55‰；乳熟期各處理間差異不顯著，以處理B最高，超出處理A 0.32‰。根據(jù)灌水量和水稻產(chǎn)量計(jì)算灌溉水利用效率，從表3可知，晚稻期間，處理D的灌水量最高，比處理A、B、C 分別高出 4 400、1 901、1 401 m3/hm2，水分利用率以處理A最高，分別比處理B、C、D高出2.0、2.02、2.68 kg/m3。

表3 晚稻不同處理灌溉水利用率

2.3 產(chǎn)量及其構(gòu)成要素

從表4可知，早稻以處理B產(chǎn)量最高，處理C、D次之，處理A最低，處理B、C、D分別比處理A增加了439、207、174 kg/hm2，各處理間差異不顯著；從表5可知，晚稻處理B、C、D比處理A分別增加了 1 413、2 219、7 15 kg/hm2；全年產(chǎn)量比較，處理B、C、D 分別比處理 A 增加了 1 852、2 426、889 kg/hm2，分別增加了17.0%、22.3%和8.2%，各處理間產(chǎn)量差異顯著。

表4 早稻不同灌水方式下的水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成

表5 晚稻不同灌水方式下水稻經(jīng)濟(jì)性狀

3 結(jié)論與討論

早稻期間，不同處理間生育期無(wú)差異；晚稻生育期隨田間灌水量減少相應(yīng)縮短。這可能是由于早稻期間，降雨量充足，各處理水分間差異不大，而晚稻期間降雨量少，各處理水分間差異明顯。據(jù)前人研究表明，水分對(duì)生育期產(chǎn)生一定的影響[3]。早稻不同處理莖蘗數(shù)差異不大，晚稻期間水分管理差異對(duì)水稻分蘗影響較大。濕潤(rùn)灌溉有利于水稻分蘗，而零灌溉制約水稻分蘗。各處理間凈光合速率、蒸騰速率以及水分利用率均表現(xiàn)出顯著差異。與淹水灌溉相比，零灌溉、雨時(shí)深灌旱時(shí)淺灌、濕潤(rùn)灌溉分別節(jié)省灌溉用水量為 4 399 m3/hm2、1 900 m3/hm2、1 401 m3/hm2。灌溉水利用效率以零灌溉最高，并與其他處理間差異顯著。早稻零灌溉充分利用3月到6月份降雨深蓄，保證早稻生育后期所需水分，產(chǎn)量較高；晚稻依靠早稻生育中后期深蓄雨水，采用免耕移栽，在7月底初步建立起抗旱群體。生育中后期利用降雨蓄積，確保了晚稻產(chǎn)量。本研究為天水田以及梯沖田雙季晚稻梯式灌溉提供了實(shí)踐依據(jù)。

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