吳珠明

摘要 本文通過淺濕間歇Ⅰ、淺濕間歇Ⅱ、群習灌和不灌水4種灌溉制度對淠史杭灌溉試驗站中稻本田期需水量及產(chǎn)量進行分析研究。結(jié)果表明，在2016年度氣象條件下，通過相同的田間管理措施，淺濕間歇Ⅱ灌溉制度是淠史杭灌區(qū)最合理的灌溉制度。

關鍵詞 水稻；灌溉制度；需水量；騰發(fā)量；需水規(guī)律；產(chǎn)量

中圖分類號 S511 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）09-0012-03

淠史杭灌溉試驗重點站位于六安市金安區(qū)城北鄉(xiāng)廿鋪村，地處東經(jīng)116°33′，北緯31°51′，海拔39 m（廢黃河口基面）。隸屬安徽省淠史杭灌區(qū)管理總局，正科級建制，屬于國家級重點站。淠史杭灌溉試驗重點站于1987年利用外資配套興建，建成鋼筋混凝土24個有底測坑，2010年續(xù)建改造又增加12個有底測坑與4個測坑防雨棚，測坑面積為4.0 m2（2.5 m×1.6 m），回填土層厚度1 m。中稻的需水量、需水規(guī)律試驗研究，是淠史抗灌溉試驗重點站的常規(guī)試驗項目。根據(jù)淠史抗灌溉試驗重點站的試驗條件，淠史抗灌溉試驗重點站于2016年開展了水稻需水量試驗。以探求淺濕間歇Ⅰ、淺濕間歇Ⅱ、群習灌和不灌水4種灌溉制度條件下的中稻需水量、需水規(guī)律及產(chǎn)量要素關系，同時分析本年度的4種灌溉制度的灌溉水利用效率及與產(chǎn)量之間的關系等[1-3]。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

土壤耕作層屬重壤土，底土多為黏土，土壤容重（0～100 cm平均）為1.40 g/cm3，田間持水量31.35%，地下水埋深7 m，土壤有機質(zhì)含量1.96%，pH值為7.5，全氮含量0.124%，全磷含量0.028%，全鉀含量1.32%。

1.2 試驗設計

試驗共設4個處理，分別為淺濕間歇Ⅰ、淺濕間歇Ⅱ、群習灌和不灌水4種灌溉制度，每種灌溉制度設置3個重復，共計12個測坑。測坑面積為4.0 m2（2.5 m×1.6 m），土層深度為1 m。

1.3 試驗實施

本年度試驗在有底測坑中進行，中稻4月7日浸種，4月14日秧芽下田。秧田移栽期5月25日，5月26日正式觀測，9月15日收割，本田生育期為113 d，正式觀測天數(shù)為96 d。供試水稻品種為岡優(yōu)渝九。田間管理措施為5月25日每個測坑施紅四方復合肥（15-10-15）0.25 kg，折合施用量630 kg/hm2。7月10日每個測坑施尿素50 g作拔節(jié)肥，折合施用量124.5 kg/hm2。

1.4 中稻4種灌溉制度水層及間歇天數(shù)設計

本年度中稻需水量試驗所用的灌溉制度為淺濕間歇、群習灌和不灌水，其中淺濕間歇灌溉制度根據(jù)設計水層和間歇天數(shù)的不同，又分為淺濕間歇Ⅰ和淺濕間歇Ⅱ 2種灌溉制度，詳細情況見表1?？梢钥闯?，本年度淺濕間歇Ⅰ和淺濕間歇Ⅱ相比在各個生育期設計水層一致，間歇天數(shù)淺濕間歇Ⅰ比淺濕間歇Ⅱ在各個生育階段均少4 d；群習灌是按照設計保持水層；不灌水處理，只在移栽時灌水1次，以后整個生長期間不灌水，水稻需水依靠天然降雨來維持生長，當降雨量超出蓄雨標準時進行排水。

1.5 調(diào)查內(nèi)容與方法

由于試驗是在有底測坑中進行，因此只進行中稻騰發(fā)量觀測，滲漏量根據(jù)試驗站歷年資料統(tǒng)計分析按1.8 mm/d引入，由此來計算本田期中稻耗水量[4-6]。

2 結(jié)果與分析

2.1 氣象條件分析

2.1.1 水稻各生育期日均氣溫與往年日均氣溫對比分析。從表2可以看出，2016年度水稻本田期日均氣溫為26.3 ℃，較多年中稻本田期日均氣溫26.2 ℃高0.1 ℃。從各生育階段看，返青期低2.9 ℃；分蘗前期低0.7 ℃；分蘗后期低2.1 ℃；拔節(jié)孕穗期高0.6 ℃，抽穗開花期高1.5 ℃，乳熟期高2.4 ℃，黃熟期高0.6 ℃。返青期、分蘗期平均氣溫較多年平均氣溫低，而本年度的拔孕期、抽開期、乳熟期、黃熟期的日均氣溫略高于多年平均日均氣溫。這樣的氣象條件，前期不利于中稻的分蘗與生長，后期乳熟期的高溫氣候也不利于穗粒乳漿硬化，導致干癟較多，影響產(chǎn)量。

2.1.2 水稻各生育期日照時數(shù)與多年平均日照時數(shù)對比分析。從表3可以看出，2016年度中稻本田期平均日照時數(shù)較多年本田期平均日照時數(shù)多3.4 h。從各生育階段看，返青期多3.0 h；分蘗前期多5.4 h；分蘗后期少3.5 h；拔節(jié)孕穗期多0.8 h；抽穗開花期多5.2 h；乳熟期多6.1 h；黃熟期多5.8 h，本年度各個生育階段的日均日照時數(shù)遠遠高于多年平均日均日照時數(shù)，特別是返青期、分蘗前期、抽穗開花期、乳熟期、黃熟期日均日照時數(shù)分別達到9.0、10.5、11.0、11.1、10.7 h，只有分蘗后期日均日照時數(shù)低于多年平均，為1.6 h，這是由于在分蘗后期連續(xù)陰雨天造成的。

2.2 不同灌溉制度水稻需水規(guī)律分析

淺濕間歇Ⅰ、淺濕間歇Ⅱ、群習灌、不灌水4種灌溉制度的有效雨利用量、降雨利用率、灌水量、排水量、騰發(fā)量均為每種灌溉制度3次重復的平均值。

2.2.1 本田期有效雨量及降雨利用率分析。本年度中稻本田期降水量總量為571.2 mm。淺濕間歇Ⅰ、淺濕間歇Ⅱ、群習灌、不灌水4種灌溉制度中有效雨量最大的是不灌水，為335.7 mm，其次是淺濕間歇Ⅱ，為255.2 mm，淺濕間歇Ⅱ的有效雨量比淺濕間歇Ⅰ多50.5 mm。群習灌的有效雨量最低，為200.3 mm（圖1）。

從圖2可以看出，淺濕間歇Ⅰ、淺濕間歇Ⅱ、群習灌、不灌水4種灌溉制度降雨利用率最高的是不灌水，為58.8%，其次是淺濕間歇Ⅱ，為44.7%，淺濕間歇Ⅰ的降雨利用率是35.8%，降雨利用率最低的是群習灌，為35.1%。

2.2.2 不同灌溉制度本田期灌水量分析。從圖3可以看出，淺濕間歇Ⅰ、淺濕間歇Ⅱ、群習灌、不灌水4種灌溉制度中群習灌在本田期灌水量最多，為302.2 mm，淺濕間歇Ⅰ在本田期的灌水量為279.5 mm，淺濕間歇Ⅱ在本田期的灌水量為208.4 mm，不灌水在本田期的灌水量最少，為25.7 mm。

2.2.3 中稻4種灌溉制度本田期排水量分析。從圖4可以看出，淺濕間歇Ⅰ、淺濕間歇Ⅱ、群習灌、不灌水4種灌溉制度中群習灌在本田期排水量最多，為370.9 mm，淺濕間歇Ⅰ在本田期排水量次之，為366.5 mm，淺濕間歇Ⅱ在本田期的排水量為316.0 mm，不灌水在本田期的排水量最少，為235.5 mm。

2.2.4 不同灌溉制度需水量及需水規(guī)律分析。從表5可以看出，淺濕間歇Ⅰ、淺濕間歇Ⅱ、群習灌、不灌水不同灌溉制度所對應不同生育階段的總騰發(fā)量和日均騰發(fā)量不同。不同灌溉制度的水稻需水日均最小是在返青期，這是因為在該期，秧苗剛進入成活，幼苗很小，植株需水量小造成的。不同灌溉制度下，分蘗后期的日均需水強度小于分蘗前期，是因為在分蘗后期連續(xù)陰雨天、氣溫低造成的，按正常的水稻需水規(guī)律，應該是分蘗后期大于分蘗前期。不同的灌溉制度下，日均需水強度最大發(fā)生在拔孕期與抽開期，這是因為該生育階段水稻植株已壯大，生物體量大，氣溫高，光合作用大，葉面騰發(fā)量大。不同的灌溉制度下，2016年的乳熟期日均需水量較大，是因為2016年特定的氣候造成的，2016年在乳熟期，連續(xù)高溫干旱，持續(xù)無雨，伏旱嚴重，造成日均騰發(fā)量大大高于往年，特別是群習灌，由于水面存水較多，持續(xù)時間較長，株間蒸發(fā)也大，造成群習灌的處理日均需水大于其他處理的情況。在黃熟期，由于植株近停止生長，日均需水量是正常的。從中稻各生育階段日均騰發(fā)量變化規(guī)律來看，返青期日均騰發(fā)量最低，經(jīng)過分蘗前期、分蘗后期、拔節(jié)孕穗期和抽穗開花期后，在乳熟期騰發(fā)量達到高峰，然后在黃熟期下降。2016年日均騰發(fā)量最大的生育階段是乳熟期，主要是受2016年的氣象因素影響，抽穗開花期降雨天數(shù)較多，雖然生物量大，但日照時數(shù)相對較少；降雨量主要集中在乳熟期之前，進入乳熟期后沒有降雨；在乳熟期，日照時數(shù)最多，日均風速、氣溫也相對較高，所以日均騰發(fā)量最大的生育階段在乳熟期是合理的。

從圖5可以看出，本田期淺濕間歇Ⅰ、淺濕間歇Ⅱ、群習灌、不灌水4種灌溉制度騰發(fā)量分別為518.2、497.6、536.4、395.4 mm，其中群習灌騰發(fā)量最大，淺濕間歇Ⅰ和淺濕間歇Ⅱ騰發(fā)量比較接近，不灌水騰發(fā)量最小，本結(jié)論和往年研究結(jié)論一致。本田期4種灌溉制度日均騰發(fā)量分別為4.6、4.4、4.8、3.5 mm，其中群習灌日均騰發(fā)量最大，不灌水日均騰發(fā)量小，淺濕間歇Ⅰ較淺濕間歇Ⅱ日均騰發(fā)量多0.2 mm。出現(xiàn)上述情況的主要原因是群習灌各個生育階段設計水層是淺濕間歇Ⅰ、淺濕間歇Ⅱ2種灌溉制度的上限，且各個生育階段都保持有水層，而淺濕間歇Ⅰ、淺濕間歇Ⅱ水層設計都有間歇天數(shù)，故群習灌的騰發(fā)量最大。淺濕間歇Ⅰ的間歇天數(shù)較淺濕間歇Ⅱ的間歇天數(shù)要少，稻田水分較淺濕間歇Ⅱ充足，故淺濕間歇Ⅰ的騰發(fā)量會較淺濕間歇Ⅱ的騰發(fā)量大。而不灌水處理除在移栽時按設計水層灌水外，整個生育期沒有其他灌水，雖然2016年度降雨充足，但時間分布集中，要么連續(xù)降雨，要么連續(xù)干旱，降雨利用率不高。根據(jù)試驗設計，在水層達到設計要求時，降雨會被及時排出，所以部分降雨并未利用。因此，不灌水處理較其他3種處理的騰發(fā)量要低。

2.3 不同灌溉制度對水稻產(chǎn)量的影響

從表6可以看出，淺濕間歇Ⅰ、淺濕間歇Ⅱ、群習灌、不灌水4種灌溉制度小區(qū)產(chǎn)量分別為3.8、3.7、3.8、2.2 kg，折合產(chǎn)量分別為9 500、9 250、9 500、5 500 kg/hm2，即淺濕間歇Ⅰ和群習灌產(chǎn)量最高，均為9 500 kg/hm2，其次是淺濕間歇Ⅱ產(chǎn)量為9 250 kg/hm2，產(chǎn)量最低的是不灌水，為5 500 kg/hm2。騰發(fā)量淺濕間歇Ⅰ、淺濕間歇Ⅱ、群習灌、不灌水4種灌溉制度分別為5 181.0、4 975.5、5 364.0、3 954.0 m3/hm2。干谷騰發(fā)量分別為0.55、0.54、0.56、0.72 m3/kg。從而得出2016年度淺濕間歇Ⅱ處理水分利用效率最高，淺濕間歇Ⅰ和群習灌次之，不灌水水分利用效率最低。

2.4 不同灌溉制度每1 kg干谷耗水量的單因素方差分析

從表7可以看出，從顯著性概率看p=0.175 84即p>0.05，說明各組的方差在α=0.05水平上差異不顯著性；從表8可以看出，從顯著性概率看p=0.027 89即p<0.05，說明各組的方差在α=0.05水平上具有顯著性差異。即在2016年度特定的氣象條件下，本站設置的淺濕間歇Ⅰ、淺濕間歇Ⅱ、群習灌3種灌溉制度之間每1 kg干谷耗水差異不顯著。淺濕間歇Ⅰ、淺濕間歇Ⅱ、群習灌3種灌溉制度與不灌水灌溉制度的每1 kg干谷耗水量之間差異顯著。

3 結(jié)論

試驗結(jié)果表明，4種灌溉制度中群習灌騰發(fā)量最大，雖然產(chǎn)量和淺濕間歇Ⅰ相同，但是降雨利用率最低、每1 kg干谷騰發(fā)量較高、水分利用效率低于淺濕間歇Ⅰ和淺濕間歇Ⅱ。因此，在提倡節(jié)約水資源、提高水分利用效率的淠史杭灌區(qū)不宜選擇群習灌；2016年度水稻生長期降雨相對豐富，但水稻生長的整個階段降雨不均衡，降雨主要集中在分蘗前期、分蘗后期和拔節(jié)孕穗期。不灌水處理在后期的生長過程中受到水分脅迫嚴重，產(chǎn)量遠遠低于其他3種灌溉制度，且水分利用效率最低。因此，也不能選擇不灌水這種灌溉制度。淺濕間歇Ⅰ較淺濕間歇Ⅱ降雨利用率低，灌水量高，騰發(fā)量高，產(chǎn)量幾乎相等，且淺濕間歇Ⅱ的水分利用效率較淺濕間歇Ⅰ低。因此，在2016年度的氣象條件下，通過相同的田間管理措施，淺濕間歇Ⅱ是淠史杭灌區(qū)最合理的灌溉制度。

4 參考文獻

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