姜 熙, 佟延旭
(1.遼寧省遼河防洪工程有限責(zé)任公司,沈陽(yáng) 110000;2.吉林省水利科學(xué)研究院,長(zhǎng)春 130000)
水稻是我國(guó)最重要的同時(shí)也是耗水量最大的糧食作物。 水稻的耗水量是其他主要糧食作物如小麥、玉米的2—3 倍,減少水稻灌溉用水量、提高水稻的水分利用效率對(duì)發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)我國(guó)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展意義重大。
目前, 我國(guó)關(guān)于水稻水分利用效率及灌溉制度的研究較多,以往的研究主要是針對(duì)平原地區(qū),所研究的成果不能適用于所有的地區(qū)。 遼寧省東部地區(qū)為長(zhǎng)白山的余脈, 平均海拔800 米的山地丘陵,該區(qū)域包含鐵嶺、撫順、本溪、丹東、鞍山、遼陽(yáng)、營(yíng)口、大連部分或全部區(qū)域,該區(qū)域多為山地,水資源及森林資源豐富, 有著八山一水一分田之說(shuō),降雨量為遼寧省最大,蒸發(fā)能力相對(duì)最小,可種植面積少,農(nóng)業(yè)用地中水稻種植占比多。 以東港灌區(qū)為例, 水稻生育期平均需水量450—600mm,約有400mm 的水通過(guò)人工或天然排水排放至下級(jí)渠道或水域承泄區(qū), 造成了水資源的浪費(fèi)。 據(jù)統(tǒng)計(jì),東港灌區(qū)采用傳統(tǒng)淹灌模式進(jìn)行灌溉時(shí),水資源浪費(fèi)25%以上。 此外,持續(xù)淹灌模式由于蒸發(fā)阻力較小,還面臨氨揮發(fā)等生態(tài)問(wèn)題,不利于水稻灌區(qū)節(jié)水增效。 因此, 在以往的科學(xué)研究成果基礎(chǔ)上,還應(yīng)結(jié)合遼寧東部的實(shí)際情況,充分挖掘節(jié)水灌溉技術(shù)的科學(xué)性。
本研究針對(duì)遼寧省東港地區(qū)灌溉特點(diǎn), 通過(guò)兩年農(nóng)田試驗(yàn),針對(duì)水稻灌溉需水量、生長(zhǎng)性狀、產(chǎn)量、灌水量等指標(biāo),定量描述水稻的生長(zhǎng)特征,提出適合遼寧省濱海稻田的水稻節(jié)水灌溉制度,為我省濱海地區(qū)的農(nóng)業(yè)發(fā)展提供依據(jù)。
試驗(yàn)于2018—2019 年在遼寧省丹東市東港灌區(qū)內(nèi)完成, 該地屬北溫帶濕潤(rùn)地區(qū)大陸性季風(fēng)氣候,全境平均溫度8.4℃、無(wú)霜期182d、凍結(jié)期147d、平均降水量967mm、蒸發(fā)量865—1 554mm。該地區(qū)土壤質(zhì)地為粘壤土,土壤肥力偏下,速效鉀56.57mg/kg、 速效磷42.47mg/kg、 堿解氮34.82mg/kg、全氮0.973m/kg、有機(jī)質(zhì)8.954g/kg、土壤pH=6.512。
本試驗(yàn)采用單因素試驗(yàn)法, 因素水平為淹灌和節(jié)水灌溉,具體控水指標(biāo)見(jiàn)表1。 試驗(yàn)在大田小區(qū)內(nèi)進(jìn)行,6 次重復(fù),共12 個(gè)隔池小區(qū),每個(gè)小區(qū)面積為3m×4m=12m2, 用寬45cm 的塑料池埂插入土中30cm 深處, 阻止水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)橫向流動(dòng)。水稻供試品種為丹東地區(qū)“東研18”稻種,插秧行距為30cm,株距為14cm,每穴插3 株,栽培技術(shù)和田間管理按當(dāng)?shù)剞r(nóng)民耕作常規(guī)進(jìn)行。
表1 淹灌和節(jié)水灌溉控水標(biāo)準(zhǔn)
(1)分蘗數(shù):分蘗期本著前期多測(cè)、后期適當(dāng)測(cè)的原則進(jìn)行測(cè)定,采用人工查分蘗數(shù)。
(2)干物質(zhì)積累量指標(biāo):在分蘗期、拔節(jié)孕穗期、抽穗開(kāi)花期、乳熟期、黃熟期選取代表性植株3棵。 將樣品根系、葉片、莖鞘和穗分別洗凈后置于烘箱中,105℃殺青30min 后, 再調(diào)至80℃烘干至恒重, 干燥冷卻至室溫后由人工用電子稱(chēng)稱(chēng)取干物質(zhì)積累量。
(3)葉面積指標(biāo):在分蘗期、拔節(jié)孕穗期、抽穗開(kāi)花期、乳熟期、黃熟期選取代表性植株,剪取植株葉片,采用GCCA 法測(cè)量并計(jì)算。
(4)耗水量:記錄灌水量、降雨量、每日水位變化及土壤水勢(shì)值,由《灌溉試驗(yàn)規(guī)范》附錄C 中的C0.3 和C0.4 公式計(jì)算得出耗水量。
(5)水稻產(chǎn)量:?jiǎn)蝹€(gè)小區(qū)獨(dú)立測(cè)產(chǎn),按照規(guī)范考種,包括穗長(zhǎng),有效穂數(shù)、千粒重、每穗粒數(shù)和干癟率共五個(gè)指標(biāo),并計(jì)算理論產(chǎn)量。 余下部分單打單收, 晾曬3—5 天至含水率小于14%時(shí)稱(chēng)重測(cè)產(chǎn)。
從表2 可以看出, 水稻返青期開(kāi)始于6 月上旬,分蘗期在6 月中旬至7 月下旬,拔節(jié)孕穗期在7 月下旬至8 月上旬,抽穗開(kāi)花期在8 月中上旬至
表2 水稻生育期劃分情況表