文孝榮 趙志強(qiáng) 王奉斌 唐福森 康民泰 袁杰* 石書兵

（1新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，烏魯木齊830052；2新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院溫宿水稻試驗(yàn)站，阿克蘇843100；3新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院核技術(shù)生物技術(shù)研究所，烏魯木齊 830091；第一作者：348272317＠qq.com；*通訊作者：649289794＠qq.com；691467566＠qq.com）

水稻對新疆農(nóng)業(yè)生產(chǎn)起著巨大作用。穩(wěn)定和發(fā)展新疆水稻種植面積，對新疆農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展以及人民生活水平的提高都有著重要的意義[1]。新疆因其獨(dú)特的氣候、地理、土壤等自然條件，水稻產(chǎn)量高、品質(zhì)好，被人們所青睞[2]。

在整個生育期里，每667 m2水稻灌水300～400 m3就可滿足其生理需求。但因新疆獨(dú)特的氣候條件，水蒸發(fā)量更大，加上不合理的灌溉，在實(shí)際水稻生產(chǎn)中，平均每667 m2用水量超過850 m3，甚至更多，造成用水的極大浪費(fèi)，影響了水資源的可持續(xù)利用[3-4]。因此，研究水稻控制灌溉技術(shù)，在保證高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的前提下，減少灌溉水的浪費(fèi)，對促進(jìn)水稻生產(chǎn)的節(jié)本增效具有重要意義[5-7]。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)于2018年設(shè)在新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院溫宿水稻試驗(yàn)站，試驗(yàn)田土壤肥力中等偏上，耕作層主要集中在0～20 cm，有機(jī)質(zhì) 39.83 g/kg、速效氮 220.5 mg/kg、速效磷 43.9 mg/kg、速效鉀 324.31 mg/kg、pH 值 8.05；0～20 cm土壤體積飽和含水量52.5%；前茬種植水稻。

1.2 試驗(yàn)材料

選用新稻11號與新粳2號為試驗(yàn)材料，均由新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院選育。其中，新稻11號為南疆地區(qū)主栽品種，每年種植面積在3.4萬hm2以上。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)常規(guī)灌溉和控制灌溉2個處理，每個處理設(shè)3次重復(fù)，小區(qū)隨機(jī)排列，每個小區(qū)面積為160 m2（種植2個品種），品種中間留寬為60 cm的走道，每個處理單獨(dú)隔開，做防水處理，以防各小區(qū)之間水分互相滲漏。4月5日育苗，5月5日進(jìn)行人工插秧，平均每叢5株，株行距30 cm×15 cm，田間管理與大田生產(chǎn)管理相同。

控制灌溉處理：在水稻秧苗移栽后，灌入深水進(jìn)行護(hù)苗，保證返青活苗，但是水深不能淹過苗心，在返青以后的田面不再建立水層，進(jìn)行控制灌溉管理。根據(jù)不同生育時期需水量控制土壤水分，以土壤飽和含水率為上限，土壤飽和含水率的60%～80%為下限，在土壤含水量達(dá)到控制下限時開始灌水。

常規(guī)灌溉處理（CK）：水稻全生育期灌水同當(dāng)?shù)卮筇锷a(chǎn)，采用抽水灌溉。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，插秧后，常規(guī)灌溉處理灌水的次數(shù)為20次，控制灌溉處理灌水的次數(shù)為16次，控制灌溉用水量為438.5 m3，常規(guī)灌溉為572.9 m3，控制灌溉比常規(guī)灌溉節(jié)約用水23.5%。

1.4 測定項(xiàng)目及方法

表1不同處理生育期比較

表2不同處理水稻總莖數(shù)情況 （株/10叢）

表3不同處理的水稻株高變化（cm）

1.4.1 各處理需水量

每5 d觀測1次土壤含水量，在土壤含水量接近控制下限（根據(jù)張力計(jì)讀數(shù)確定）時進(jìn)行抽水灌溉，試驗(yàn)各小區(qū)裝有進(jìn)水管，并裝有配套的水表（或流量計(jì)），采取水泵抽水計(jì)量，記錄每次抽水時間、灌水量。

1.4.2 分蘗消長動態(tài)

返青后，每個重復(fù)選擇生長均勻的連續(xù)10叢進(jìn)行定點(diǎn)，每5 d觀測1次莖蘗數(shù)，直至抽穗后莖蘗數(shù)不再變化。

1.4.3 農(nóng)藝性狀

1.4.3.1 株高 返青后，每個重復(fù)選擇生長均勻連續(xù)10叢進(jìn)行定點(diǎn)，每5 d測量1次，直至株高不在變化，抽穗后測量地面至最高穗尖的高度，抽穗前測量地面至每叢最高葉尖的高度。

1.4.3.2 葉面積指數(shù) 在分蘗期、拔節(jié)期、孕穗期、抽穗期、成熟期，每個小區(qū)取長勢均勻的連續(xù)5叢，以長×寬系數(shù)法測定葉面積，再計(jì)算葉面積指數(shù)。

1.4.3.3 葉綠素含量 水稻抽穗開始，每個重復(fù)小區(qū)選擇長勢均勻的連續(xù)10叢定點(diǎn)，每叢再定點(diǎn)1根稻苗，用彩線做好標(biāo)記，每個星期用SPAD-502型葉綠素儀測量1次，測定上3葉的葉綠素含量，每片葉測上中下3個部位，最后取平均值。共測定5次，即在抽穗開始后 0 d、7 d、14 d、21 d、28 d 時進(jìn)行測定。

1.4.4 考種與計(jì)產(chǎn)

在成熟后，每個小區(qū)連續(xù)取10叢生長一致，具有代表性植株進(jìn)行考種，考察有效穗數(shù)、千粒重、穗長、穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率等相關(guān)性狀，各小區(qū)實(shí)收測產(chǎn)。根據(jù)產(chǎn)量與需水量計(jì)算不同處理的灌溉水生產(chǎn)效率。

2 結(jié)果與分析

2.1 對水稻生育期的影響

從表1可見，與常規(guī)灌溉相比，控制灌溉條件下2個品種的成熟期都提前了4 d，分蘗期、拔節(jié)期、孕穗期都早于常規(guī)灌溉。說明通過控制灌溉，可以縮短水稻生育期，提前成熟。

2.2 對水稻分蘗的影響

從表2可見，2個品種在不同灌溉處理下莖蘗數(shù)均表現(xiàn)先增后減。返青期過后進(jìn)入到分蘗期，常規(guī)灌溉處理的分蘗數(shù)比控制灌溉處理高，進(jìn)入到拔節(jié)期后，常規(guī)灌溉處理的分蘗數(shù)低于控制灌溉處理；在基本株數(shù)一致的情況下，新稻11號分蘗末期最大分蘗數(shù)常規(guī)灌溉處理是185株、控制灌溉處理是182株，而最終有效分蘗數(shù)常規(guī)灌溉處理是164株、控制灌溉處理是171株，成穗率常規(guī)灌溉處理為88.65%、控制灌溉處理為93.96%。新粳2號分蘗末期最大分蘗數(shù)常規(guī)灌溉處理是169株、控制灌溉處理是163株，而最終有效分蘗數(shù)常規(guī)灌溉處理是148株、控制灌溉處理是157株，成穗率常規(guī)灌溉處理為87.57%、控制灌溉處理為96.32%。說明控制灌溉可以提高水稻的成穗率。

2.3 對水稻株高的影響

由表3可知，在整個生育期，2個品種的株高均表現(xiàn)為隨著生育期推進(jìn)呈先增高后降低的趨勢，且控制灌溉處理均高于常規(guī)灌溉處理。說明合理的控制灌溉可提高植株高度。

圖1不同處理葉面積指數(shù)動態(tài)

圖2新稻11號、新粳2號抽穗后葉綠素含量變化情況（SPAD值）

表5不同處理產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成

2.4 對葉面積指數(shù)的影響

由圖1可見，2個品種葉面積指數(shù)變化趨勢基本一致，都是先上升后下降，在抽穗期前后出現(xiàn)最大值。但是整個生育階段，常規(guī)灌溉處理的葉面積指數(shù)都大于控制灌溉處理，但差異不大。

2.5 對葉綠素含量的影響

由圖2可見，新稻11號抽穗后，在常規(guī)灌溉條件下，葉綠素含量呈下降趨勢，在控制灌溉條件下，葉綠素含量曲折下降，尤其是在抽穗后14 d至21 d時（灌漿期），常規(guī)灌溉處理葉綠素含量急劇下降，而控制灌溉處理小幅下降；除抽穗始期外，其他時期都是控制灌溉處理高于常規(guī)灌溉處理。

由圖2可見，新粳2號在抽穗后，不論是常規(guī)灌溉處理，還是控制灌溉處理，葉綠素含量都呈下降趨勢，總體上控制灌溉處理在前期下降比較平緩，且葉綠素含量一直高于常規(guī)灌溉處理。

綜上所述，控制灌溉有利于保持葉綠素含量，使葉片能更好的進(jìn)行光合作用，促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)往籽粒轉(zhuǎn)移，有利于籽粒更好的灌漿，進(jìn)而提高水稻產(chǎn)量。

2.6 對產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成的影響

從表5可見，新稻11號在控制灌溉處理下平均穗長比常規(guī)灌溉處理長0.33 cm，每穗粒數(shù)多6.0粒，結(jié)實(shí)率高1.25個百分點(diǎn)，千粒重高0.18 g，平均增產(chǎn)4.93%。新粳2號控制灌溉處理穗長比常規(guī)灌溉處理長0.56 cm，每穗粒數(shù)多6.6粒，結(jié)實(shí)率高0.78個百分點(diǎn)，千粒重高0.46 g，平均增產(chǎn)4.42%。

從表6可見，控制灌溉處理比常規(guī)灌溉處理每667 m2節(jié)約用水134.4 m3，水分生產(chǎn)效率因品種產(chǎn)量不同而不一樣，新稻11號水分生產(chǎn)效率在控制灌溉條件下為1.69 kg/m3，比常規(guī)灌溉處理提高了0.45 kg/m3；新粳2號水分生產(chǎn)效率在控制灌溉條件下為1.72 kg/m3，比常規(guī)灌溉處理提高了0.46 kg/m3。

表6灌溉水生產(chǎn)效率

可見，控制灌溉技術(shù)不僅可以節(jié)約農(nóng)田用水，還可以提高水稻產(chǎn)量，實(shí)現(xiàn)節(jié)本增效。

3 討論與展望

程建平等[8-10]研究認(rèn)為，間歇控水灌溉有利于增加水稻每穗實(shí)粒數(shù)和每穗穎花數(shù)，結(jié)實(shí)率明顯提高，千粒重加大，最終比對照顯著增產(chǎn)。劉艷[11]研究認(rèn)為，與常規(guī)淹水灌溉相比，淺干濕交替灌溉模式產(chǎn)量較高，主要原因就是拔節(jié)孕穗期，干濕交替處理有利于“源”的積累和“庫”的形成，生育中后期干濕交替灌溉有利于同化物的輸出，促進(jìn)籽粒灌漿結(jié)實(shí)，顯著增加有效穗數(shù)和穗粒數(shù)，提高結(jié)實(shí)率，從而增加產(chǎn)量。

本研究表明，常規(guī)灌溉處理比控制灌溉處理的分蘗數(shù)高，但最終有效分蘗數(shù)卻是常規(guī)灌溉處理小于控制灌溉處理，成穗率也低于控制灌溉處理，說明在水稻種植過程中，并不是用水量越多水稻長勢越好。最終，控制灌溉處理的穗長、每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、產(chǎn)量及水分生產(chǎn)效率都要高于常規(guī)灌溉處理，起到節(jié)本增效的目的，實(shí)現(xiàn)了水資源的可持續(xù)利用。