寒地水稻節水控制灌溉技術手冊

前 言

水稻節水控制灌溉技術又稱水稻調虧灌溉技術，是一項比較成熟的灌溉技術。2004年，黑龍江省與河海大學合作，在全省范圍內進行了為期3年的適應性研究與示范，驗證了這項技術在高寒地區推行的可行性。近兩年，我們又細化了控制灌溉技術的標準和模式，提出了適合寒區特點的控制灌溉分區模式，并在全省進行了推廣，初步形成了西部以慶安縣自流灌區為中心，東部以三江平原井灌區為中心的控制灌溉推廣格局。到目前，全省水稻節水控制灌溉面積已達到100多萬畝，控制灌溉技術推廣范圍越來越大、效果較好。2007年，全國12家主流媒體報導了我省水稻節水控制灌溉技術的研究推廣情況。2008年，省委政策研究室把推廣控制灌溉情況作為內部信息呈送給省委領導。2009年，水利部將黑龍江省控制灌溉技術多媒體放在了中國節水灌溉網上，宣傳了黑龍江省的經驗和做法。2010年，省人大視察水利建設情況時，在慶安縣水稻控制灌溉現場，劉東輝和申立國兩位副主任對水稻節水控制灌溉給予了高度評價和肯定。

2010年9月，省水利廳在慶安縣召開了全省水稻節水控制灌溉技術推進工作會議。會議認為，推廣水稻節水控制灌溉技術是確保國家糧食安全、促進糧食生產穩步增長的需要，是優化水資源配置、支持經濟社會發展的需要，是發展低碳經濟和生態經濟的需要。會議要求，要以科學發展觀為指導，以保障黑龍江省千億斤糧食產能工程和旱澇保收田建設為目標，針對黑龍江省水土資源特點，緊緊圍繞松嫩平原、三江平原兩大農業綜合試驗開發區建設和5000萬畝水田發展任務，按照“科學規劃、分步實施，因地制宜、先進適用，先易后難、由點及面，逐步規范，穩步推進”的原則，大力示范和推廣水稻控制灌溉新技術。提出要在“十二五”期間推廣水稻控制灌溉面積1000萬畝，實現年節水14億立方米的發展目標。

為推進水稻控制灌溉技術推廣工作，我們在總結以往研究成果和推廣經驗的基礎上，編寫了這本手冊，收錄了一些工作中的體會和經驗，希望能對全省水稻節水灌溉技術推廣提供一些參考和幫助。

手冊共分五節，內容上注重理論與實際相結合，介紹了控制灌溉技術的概念，控制灌溉的技術優勢，控制灌溉高產優質調控的原理，黑龍江省水稻節水灌溉分區及分區技術模式等，繪制了適合不同分區的控制灌溉技術模式圖，手冊簡單適用,貼近實際，適合廣大技術人員和廣大農戶推廣使用。

由于時間倉促，水平有限，可能存在很多缺點和不足，敬請各位讀者提出寶貴意見。

編 者

2010年10月

黑龍江省是全國最大的粳稻生產基地，近年來平均粳稻產量占全國粳稻總產量的29%，約占全國粳稻商品量的45%。因此，黑龍江省的糧食波動，特別是水稻產量的波動，對全國糧食安全影響很大。2009年4月，國務院常務會議通過了全國新增千億斤糧食產能工程規劃，將黑龍江省糧食生產能力建設列為重要內容，對黑龍江省稻米生產提出了更高的要求。黑龍江省根據國家對糧食發展及優質粳稻生產的總體要求，完成了黑龍江省水稻灌溉發展規劃、黑龍江省千億斤糧食產能工程規劃和黑龍江省新增1000萬畝粳稻基地建設可行性研究報告。計劃到2015年全省水稻面積達到5000萬畝，每年將為國家提供優質商品粳稻2000萬噸，這對我省水資源保障能力提出了更高的要求。

2009年，黑龍江省實有水稻灌溉面積3929萬畝，年用水量高達223億m3，水稻灌溉用水占農業用水總量的96%，占社會總用水量的70%，占全省水資源總量的28%。因此，黑龍江省農業節水的重點是水田。如按現有灌溉用水管理水平，當灌溉面積達到5000萬畝時，屆時全省僅水稻灌溉用水就將達300億m3以上，占全省水資源總量近40%。雖然新增水田有部分利用其它水資源，但黑龍江省的水資源仍將十分緊張，水資源可持續發展面臨形勢將十分嚴峻。初步估算，全省需再節水50～60億m3，才能保證在水資源用水總量不增加或少增加的前提下保證灌溉面積發展目標。目前，黑龍江省實現田間灌溉凈定額高達400～500m3/畝，自流灌區毛灌溉定額高達每畝80～850立方米，地表水灌區灌溉水利用系數僅0.45～0.5，井灌區灌溉水利用系數僅0.8左右, 節水空間巨大。大力開展水田節水是黑龍江省水田發展乃至經濟社會可持續發展的必然要求，可見，發展以水稻節水控制為主的新水新技術,對全省水資源利用具有十分重要的現實意義。

一、水稻控制灌溉技術的概念

水稻控制灌溉又稱水稻調虧灌溉，是指在秧苗本田移栽后的各個生育期，田面基本不再長時間建立灌溉水層，也不再以灌溉水層做為灌溉與否的控制指標，而是以不同生育期不同的根層土壤水分作為下限控制指標，確定灌水時間、灌水次數和灌水定額的一種灌溉新技術。

控制灌溉技術既不屬于充分灌溉，也不屬于非充分灌溉范疇，認為在水稻生長發育過程中，適度進行水分脅迫，會使水稻產生一定的耐旱性，而且不會導致減產。其基本原理是：基于作物的生理生化作用受到遺傳特性和生長激素的影響，認為如果在其生長發育某些階段主動施加一定程度的水分脅迫，可以發揮水稻自身調節機能和適應能力，同時能夠引起同化物在不同器官間的重新分配，降低營養器官的生長冗余，提高作物的經濟系數，并可通過對其內部生化作用的影響，改善作物的品質，起到節水、優質、高效的作用。

寒地水稻控制灌溉技術是一項投入少、效益高、操作簡單的一種灌溉技術，與常規灌溉技術相比，控制灌溉技術在操作上有幾點不同：

一是灌溉依據不同。常規灌溉依據水層多少判斷是否需要灌溉，控制灌溉依據土壤含水量大小是否達到控制標準判斷是否需要灌溉。

二是灌水方法不同。常規灌溉采取“深、淺”或“淺、濕”循環交替，而控制灌溉采取“淺、濕、干”循環交替法。“淺”為30mm，“濕”為0mm，“干”為土壤含水量控制下限值。

三是灌水程度不同。常規灌溉屬于充分灌溉，適時保證充足供水，不允許水稻受旱；控制灌溉則實行人為調虧，根據水稻不同生育期的生理特性，在分蘗等需水非敏感期實施人為脅迫，造成適度干旱，而在拔節孕穗和抽穗開花等需水敏感期又保證供水，使水稻后期呈現生長的補償效應。是一種充分供水與非充分供水相結合的灌溉方式。

四是田間水層不同。常規灌溉長時間保留水層，僅在水稻分蘗末期曬田時和黃熟期不保留水層,而控制灌溉長時間不保留水層。

二、寒地水稻控制灌溉技術的優勢

為探索適合寒地特點的控制灌溉技術模式，2004～2009年，在全省22個試驗站開展了多年的理論研究和應用研究，摸索出了適合寒地特點的分區技術模式，取得了良好的效果。控制灌溉的技術優勢體現在以下七個方面：

（一）增產效果明顯

控制灌溉技術對水稻的根系生長、株型及群體結構形成，具有良好的促控作用，實現了水稻高產基礎上的再增產。據研究成果統計，控制灌溉水稻的理論測產比常規灌溉提高4.6%；樣方測產比常規灌溉提高3.1%；實收產量比常規灌溉提高5%～10%。

控制灌溉增產的主要原因是控制灌溉水稻根系發育良好，分蘗能力強，群體結構好，莖桿粗壯，抗倒伏，葉面積指數增減過程合理，成熟期能保持較多的功能葉片，穗大、實粒多、千粒重高。

（二）稻米米質明顯改善

水稻節水控制灌溉不僅能提高產量，而且通過土壤水分的適度虧缺和脅迫調控，使作物籽粒品質也相應改善，物理指標與化學指標均發生變化。

研究表明，控制灌溉模式的稻米品質均略好于常規灌溉。控制灌溉糙米率、精米率、整精米率，比常規淺灌處理分別高0.3%、1.2%、3.1%；粒長比常規淺灌略長0.2mm；膠稠度控灌比常灌高1.1%-1.4%；直鏈淀粉含量各處理基本持平。粗蛋白含量較常規灌溉提高了6.2%；脂肪含量比常灌脂肪含量提高了22%，顯著提高了控灌水稻的米質。透明度無明顯差異。蒸煮和食味品質中，控灌水稻比常規處理的膠稠度略有提高，食味質量有所提高。對稻米品質進行綜合評價表明，控灌處理的水稻比常規處理的水稻綜合米質明顯改善。

（三）節水效果十分顯著

研究表明，控制灌溉條件下，水稻節水效果十分顯著。

1.全生育期節水量。研究表明，含泡田用水量（常灌和控灌泡田用水相同）在內的全生育期灌水量平均為251m3/畝，與常規灌溉相比節水141 m3/畝，平均節水36%。

2.生育期節水量。由于各處理泡田用水量相同，因此扣除泡田期用水后，生育期控灌節水幅度更大。與常規灌溉相比，生育期平均節水48%，節水效果極其顯著。

3.干旱期節水量。黑龍江省水稻生長期一般120～140天，生育期集中在5～9月，一般進入5月開始泡田插秧，9月20日生育期結束。5月1日至7月10日是全省干旱最嚴重的時期，這一時期包括泡田插秧、返青和分蘗三個時期，是水稻用水量最大的時期，用水量占全生育期的60%，但降水量僅占全生育期的30%。因此，水稻渴水一般出現在5～6月。待分蘗結束后進入主汛期，降水充裕，水稻一般不再干旱。通過22個試驗站研究表明，返青-分蘗期控制灌溉比常規灌溉次數減少2次，減少37%，每畝灌水量減少61m3，減少41%。顯示出控制灌溉對水稻春季渴水期減少灌水次數和灌水量起到了顯著的效果，對抗春旱、保春種意義重大。

4.水分利用效率。研究表明，控制灌溉水稻的水分生產率[田間單方耗水量（灌溉水量加上有效降雨量）生產的稻谷量]為1.3 kg/ m3，比常規灌溉水稻水分生產率提高了44%；灌溉水生產率（單方灌溉水量生產的稻谷量）為2.8kg/m3，比常規灌溉水生產率提高了87%。

（四）投入少但收益高

推廣水稻控制灌溉技術的實際投入，主要是技術培訓、會議宣傳、推廣人員的出差費用和田間增設的必要測水量水設施設備費用。根據慶安縣的經驗，折合每畝投資僅幾元錢。而每畝推廣所取得的直接經濟效益十分顯著。水稻控制灌溉的效益主要體現在增產、節水和節支（油、電、人工等）三個方面。按自流灌區計算，平均每畝增收節支71元；按井灌區計算，如果是機井，平均每畝增收節支92元。如果是電井，平均每畝增收節支81元。充分顯示控制灌溉技術的效益是相當顯著。

（五）抗倒伏能力大大提高

控制灌溉水稻抗倒伏能力大大提高。水稻倒伏是因為莖桿基部兩節間彎折造成的，莖桿厚度、組織強度、下葉衰老速率等均影響水稻的抗折強度。研究顯示，控灌水稻的底部節間長度短、壁厚、節間充實度等均優于常灌對照區。同時控灌水稻的葉子衰老慢，包裹節間的葉鞘堅韌性也好于常規灌溉。控灌水稻莖桿壁厚明顯厚于常規灌溉的莖桿。控灌水稻底部節間外直徑為3.96mm，內空直徑為2.51mm，壁厚為0.73mm；常規灌溉對照區水稻底部節間外直徑為3.84mm，內直徑為2.71mm，壁厚為0.57mm。 水稻莖節倒三和倒四節節間充實度比常灌高 了21%。2005年田間實際倒伏狀況的調查表明，控制灌溉區水稻倒伏面積僅有4.8%，常灌區水稻平均倒伏面積高達23.1%。

（六）抗病能力大大增強

試驗表明，控制灌溉不但抗倒伏，而且在稻瘟病防治方面也具有非常好的效果。據2005年試驗統計，控灌模式病株率是3.7%，常灌對比區高達6.5%，控灌病株率降低43%；病葉率控灌是4%，常灌水稻高達6.8%，病葉率降低42%；病情指數控灌為2.9，常灌對比區為6.8，發病程度大大降低。主要原因是，控制灌溉技術自水稻返青后，田間基本不建立明水層，對水稻稻株促控結合，促進水稻群體結構更趨合理，形成上挺下批的理想株型，使各層葉片都能接受到陽光照射，降低了空氣濕度，增加了地溫，改善了農田小氣候，從而形成不利于病菌存活發展的條件，有效抑制了水稻的發病率。

（七）減少了面源污染和溫室氣體排放

1.控制灌溉減少了面源污染。水稻種植消耗大量的農藥和化肥，這些農藥和化肥都要通過灌水溶解在土壤中，并在整個生育期發揮作用。但是，長期建立水層，使大量農藥和肥料通過下滲和排水流失，進入土壤當中和河流當中，既降低了利用率，又污染了生態環境。農藥和肥料的損失不僅造成了資源的浪費，增加了生產成本，更重要的是將導致一系列環境問題。氮肥的表面流失和滲漏直接導致地下水污染和江河湖泊的富營養化。實施水稻節水控制灌溉技術大大減少稻田排水量和滲漏量，不僅提高了肥料的利用效率，而且減輕了肥料對地下水、承泄區和土壤的污染，河流富營養程度大大降低。此外，由于深層滲漏的減小，減輕了農藥對地下水的污染。而且農田小氣候的改善有助于病蟲害的控制，減少了農藥的使用量。因此,推行水稻控制灌溉對減少面源污染會有顯著作用。

2.控制灌溉減少了溫室氣體排放。稻田是CO2（二氧化碳）、CH4（甲烷）和N2O（氧化亞氮）等溫室氣體的主要排放源，CH4和N2O還對臭氧層產生破壞作用。水稻節水控制灌溉使水稻長期無水層成為現實，使土壤排放的溫室氣體總量、組成及其產生的潛在溫室效應也相應發生變化。通過適時的水分調虧，控、曬結合，既控制了水稻的無效分蘗，又可抑制土壤中一些還原性有毒物質的產生，并使稻田土壤 Eh值迅速上升，促進毒害物質的分解，大大降低了土壤甲烷細菌的活性，抑制了甲烷的產生，明顯降低土壤水溶解甲烷含量，同時提高土壤水溶解甲烷的氧化分解速率。通過曬田最終降低稻田甲烷排放速率和甲烷總排放量。

三、寒地水稻節水優質高產調控原理

水稻節水控制灌溉突破了稻田水層管理的傳統觀念，它既不同于傳統淹水灌溉和在此基礎上發展起來的濕潤灌溉技術、薄露灌溉技術，也不同于非充分灌溉。

常規灌溉的灌水上限一般是50mm深度的水層，下限為飽和含水率，而控制灌溉的灌水上限為小于30mm的淺薄水層，下限一般為飽合含水率的60～90%，水稻返青以后除打藥施肥等生產性用水和灌溉初始期有水層外，其余時間田面基本無灌溉水層。這種灌溉方式通過主動對土壤水分盈虧調控（不同階段具有不同的灌溉下限指標）發揮作物對水分的適應性，誘導其產生補償效應，通過促、控的結合發揮作物與土壤水分之間的互反饋作用和作物自身調節能力，在穩產增產的基礎上節約用水。同時水分的調控改變了稻田土壤環境，改善了水稻根系功能，使水稻植株體與環境的協調處于最佳狀態，達到節水高產的目的。

實行控制灌溉，在非需水關鍵期適當減少水分供應，造成適度的水分虧缺，大幅度的減少深層滲漏和棵間蒸發，同時還可以有效控制葉面蒸騰，從而大幅度的節約用水。同時可以促進根系發育，使株型和群體結構更為合理，達到高產的目的；在需水關鍵期合理供水，改善根系中水、熱、氣、養分狀況及田面附近小氣候，使水稻對水分和養分的吸收更為合理有效，對水稻生長起到促控作用，有利于產量的形成。

主要的調控原理體現在以下幾個方面：

（一）調控水稻需水規律，降低無效耗水

水稻各個生育階段對水分的需求各不相同，不必一直保留田面水層，也不必一直保證充分供水，應根據不同階段水稻對水分需求的敏感度，適時、適量地供應水分，調整水稻生理生態狀況，減少無效蒸騰、棵間蒸發和田間滲漏量，從而顯著減少水稻耗水量。

控制灌溉通過各生育階段不同的水分供應，形成充分與不同程度非充分供水并存的水分調控狀態。在非關鍵需水期在葉片尺度上調控葉片的氣孔導度，使氣孔導度適度下降，再保障光合作用的前提下，使蒸騰速率出現一定程度的下降。

合理的調控土壤水分，減少水稻無效分蘗、限制營養生長期過多的葉片數目和葉面積，最高莖蘗量和葉面積指數降低，減少植株的蒸騰面積和無效的蒸騰耗水。同時，長期處于無水層狀態，改變了棵間蒸發的機制，使棵間蒸發大幅度降低，植株蒸騰占蒸發蒸騰的比例有所提高。與常規灌溉相比，控制灌溉全生育期水稻蒸發蒸騰量減少15.3%～40.9%，平均減少23.7%。大部分時間田間無水層的水分狀態改變了稻田深層滲漏的發生機制，改變稻田滲漏的水頭，并使稻田在大部分時間處于非飽和狀態，極大地改變了深層滲漏產生的條件，滲漏量減少39.2%～61.4%，平均降低49.4%。

（二）調控水稻特有的水分適應性，促控群體質量

水稻屬于“半水生性”植物，耐旱性介于旱生性植物與水生性植物之間，同時水稻在長期進化和人類馴化的過程中形成了對水旱的雙重適應性。正是基于水稻特有的水分適應性和作物抗旱、避旱的特性，通過不同階段的主動的階段性水分盈虧調控，形成多樣化的水分條件，發揮其對水分的適應性，提高水分利用效率。

在耗水強烈的非關鍵階段形成一定程度的虧缺，鍛煉并發揮葉片氣孔調節作用，較大幅度的限制葉片蒸騰，而保持較高或更高的光合作用速率，并發揮葉片形態與功能方面的非氣孔適應，提高非氣孔因素（葉綠素含量、光能吸收利用）的效率，提高葉片尺度的水分利用效率。并在通過不同階段的合理促控發揮其生理補償作用，形成更為合理的光合干物質生產與累積規律。

通過不同階段的合理促控使水稻生長形態發生變化，使根冠關系、群體莖蘗動態、受光結構等趨于合理化，通過根系與冠層結構的適應性調整，彌補群體數量降低的影響，保證了冠層的光能截獲與利用，并通過根系活力的提高，保障后期生殖生長階段具有較高的綠色葉面積，提高干物質生產，保障籽粒灌漿，實現優質高產。

通過不同的灌溉補水量，對農作物進行有促、有控的生理生態調整，充分利用根層土壤水分與稻作之間的相互反饋作用和作物對水分的自我適應與調節能力，促使水稻向“最佳群體結構”和“理想豐產株型”兩者的優化組合方向發展，以達到節水、高產、優質、高效的目的。

（三）調控水稻根系和光合作用，為后期補償效應的發揮創造了條件

控灌水稻根深、根壯、分布范圍廣、汲取水和養分的能力強，白根多、黑根少，根毛多，根系活力強，為控灌水稻中后期補償效應的發揮創造了條件。而常規淺灌根系處于淹水土壤還原條件下，根毛形成受阻，根系分布呈水平層狀，根淺而細，根毛少，黑根多，衰退快。

控制灌溉能力光合作用提高，促進了生殖生長，抑制了無效分蘗，保持了適宜的葉面積指數，太陽光可透過冠層作用于下層葉片，擴大了光合作用的面積，有利于有機物的合成和運輸。尤其是在生殖生長期，孕穗和抽穗開花階段，無效分蘗的控制，使更多的碳水化合物作用于稻穗的枝梗和穎花發育，減少穎花退化和不育，有利于植物營養體的發育和延長功能葉的壽命，有利于光合產物和蛋白質的合成，有利滿足水稻后期吸氮，力攻后期大穗，增加了穗粒數和粒重，提高了結實率，達到了節水增產的目的。

（四）調控水稻抗逆能力，優化稻株與環境的協調狀態

水稻控制灌溉減少了無效分蘗，形成了更多低位分蘗，植株高度降低，莖稈厚度增加，在生育后期抗莖稈倒伏的能力增加，與此同時增加了土壤密實度，根系扎根深度增加，根—土系統的機械阻力增加，抗擊根倒伏的能力也得到了加強，整體抗倒伏能力增強。模擬風力試驗顯示常規灌溉水稻在5級風時不會出現倒伏，8級風時出現不可恢復性倒伏（莖桿破壞），控制灌溉水稻6級風不會產生倒伏，8級風時產生可恢復性倒伏（莖桿彎曲但未破壞）。田間實際倒伏狀況的調查表明，控制灌溉區水稻倒伏面積僅有4.8%，遠低于常灌區水稻平均倒伏面積23.1%。

田間無水層狀態使冠層內部濕度降低，同時群體生長的適應使冠層內的空氣流通增加，水稻發生稻瘟病等幾率降低。控制灌溉稻田稻瘟病的病株率降低43個百分點，病葉率降低42個百分點，病情指數下降3.9。

科學的水分調控，在改變水稻本身生長的同時，使根層土壤環境發生變化，打破了厭氧條件，改善了根系生長環境，提高了稻田肥料的利用效率。群體方面減少無效分蘗、改變葉片分布，改善了中下層葉片的受光狀態，形成合理冠層結構。同時田間溫度升高、濕度降低，提高了光溫資源的利用效率，并減少了潮濕環境中容易爆發的稻瘟病等發病率。使水稻植株與根區土壤環境、田間小氣候環境之間形成了更為協調的狀態。

四、黑龍江省灌溉分區

一級區 二級區 三級區 所含縣(市、區)名稱Ⅰ-1松嫩低平原區Ⅰ-1-1 甘南、龍江、泰來 3 1ⅠⅠ-1-2 齊齊哈爾市區、林甸、杜蒙、安達、肇源、大慶市區、肇東、肇州 8 1Ⅰ-2松嫩北部高平原區富裕、明水、青岡、訥河、克東、克山、五大連池、拜泉、依安、北安 10Ⅱ-1鶴崗市轄區、蘿北、綏濱、佳木斯市區(含佳木斯市郊區)、湯原、樺川、縣市區地方 農場 分區水稻面積數量 水 稻面 積 數量 水 稻面 積 合計 占全省%33.8 2 45.549.9 6 9.5447.3 11.496.2 7 12.4Ⅱ三江西部平原區17 533.4 35 589.6富錦(50%)、樺南、雙鴨山市區、集賢、友誼、寶清(75%)、依蘭、七臺河市區、勃利、雞西市區、雞東、密山Ⅱ-2三江東部平原區2319.4 59.0同江、撫遠、饒河、虎林、富錦(50%)、寶清(25%) 6 257.6 23 938.8Ⅲ 老爺嶺山地區牡丹江市區、海林、東寧、林口、穆棱、寧安、綏芬河 7 63.5 2 3.5 67 1.7ⅣⅣ-1松嫩平原南部高平原區Ⅳ-1-1 海倫、望奎、鐵力、綏棱、慶安、綏化市、北林區 7 380.1 5 20.9Ⅳ-1-2 呼蘭、蘭西、巴彥、木蘭、通河、賓縣、哈爾濱市區、雙城、阿城、五常 10 462.4 5 5.4Ⅳ-2張廣財嶺山地區1076 27.4尚志、方正、延壽 3 202.7 2 4.5Ⅴ 大小興安嶺山地區加格達奇市區、呼瑪、塔河、漠河、黑河市區、愛輝區、嫩江、孫吳、遜克、嘉蔭、伊春市區11 9.9 3 8.5 18.4 0.5合計 82 2289 90 1638 3929 100

黑龍江省不同地域氣候條件、土壤條件、地型條件、農業生產水平等差異較大，決定了經濟發展對灌溉發展的要求不同，農業生產戰略和技術措施不同，一種模式不能“包打天下”。因此，只有確定合理的節水灌溉分區，建立適合各分區特點的灌溉模式，才能因地制宜，合理灌溉，分類指導。

（一）灌溉分區

選用地貌、降雨、積溫、無霜期、滲漏量、生育期需水量和灌溉定額等指標，利用地統計學和ARCGIS等手段對黑龍江省進行灌溉分區。共劃分為5個一級區，6個二級區，4個三級區，共10個子區。

（二）區域特性概述

Ⅰ區(松嫩低平原區和松嫩北部高平原區)：

Ⅰ區地處松嫩平原，主要包括齊齊哈爾和大慶兩市。覆蓋21個市、縣、區和15個農場，全區幅員面積9.26萬km2，占全省面積的20.42%。水稻種植水平一般，灌溉定額較大。2009年水稻實際灌溉面積447.3萬畝，占全省的11.4%。

根據本區地理特點和土壤特性，又細分為松嫩低平原區（Ⅰ-1）和松嫩北部高平原區（Ⅰ-2）兩個子區。松嫩低平原區（Ⅰ-1）又細分兩個子區，Ⅰ-1-1區和Ⅰ-1-2區。

(a)松嫩低平原區（Ⅰ-1）

本區地處北緯45°23′～ 48°33′，東經122°24′～ 126°38′。包括甘南、龍江、泰來等11個市、縣和8個農場，全區幅員面積4.83萬km2，占全省面積的10.65%。水稻種植水平一般，灌溉定額較大。2009年水稻實際灌溉面積338.7萬畝，占全省的8.6%。

本區土壤特性差異很大，又細分Ⅰ-1-1區和Ⅰ-1-2區，前者包括土壤滲漏嚴重的龍江、甘南、泰來，后者主要是鹽堿地。

本區屬于沖積平原，平均海拔高度182m，土壤分布主要有黑鈣土、鹽堿土和風沙土等。

本區氣候溫暖，光熱條件充足，地表水資源匱乏，為生長季干燥指數K > 1.2的干旱區。多年平均氣溫變化在2℃～4℃，多年平均≥10℃有效積溫在2600℃～2850℃；多年平均年降水量在400mm～500mm，為全省的低值區；多年平均年水面蒸發量為800mm～900mm，為全省最高值；多年平均年徑流深在10mm～25mm。本區作物水熱生長期變化在159d～171d，平均164d，為全省較高值；水稻從插秧至成熟時的生育期為120d，居全省水稻生育期首位；全年無霜期130d～150d，為全省最長。

本區熱量條件最佳，水分條件最差，降水量少，蒸發量大，土壤滲水性強。據此，本區應控制或適當壓縮水稻種植面積，以緩解水量的供需矛盾。本區鹽堿地多，龍江、甘南、泰來土壤滲漏嚴重，水稻種植水平一般，是黑龍江省灌溉定額較高的地區之一。

(b)松嫩北部高平原區（Ⅰ-2）

本區地處北緯46°30＇～50°59＇,東經124°19＇～128°15＇。包括嫩江、訥河、五大連池等10個縣（市、區）、7個農場，全區幅員面積4.43萬km2，占全省面積的9.77%。水稻種植水平一般，灌溉定額較大。2005年水稻實際灌溉面積108.6萬畝，占全省2.8%。

本區地貌特征多為丘陵狀臺地和切割臺地，平均海拔260m，土壤分布主要有黑土、草甸土等。

本區氣候由冷涼過渡到溫涼，多年平均氣溫在0℃～2℃，≥10℃有效積溫在2000℃～2300℃，為生長季干燥指數K=1.0～1.2的半干旱區。多年平均年降水量在450mm～550mm，多年平均年水面蒸發量為600mm～800mm；多年平均年徑流深50mm～150mm。

本區作物水熱生長期變化在150d～159d，平均155d，全年無霜期110d～130d。本區氣候溫涼，土壤肥沃，適宜麥、豆、薯生產。

本區地處第三積溫帶和第四積溫帶上限，熱量條件一般，農民水稻種植技術較差，深水灌溉較多。

Ⅱ區（三江平原區）：

根據三江平原氣候地理特點，分為三江西部平原區（Ⅱ-1）和三江東部平原區（Ⅱ-2）。

本區位于黑龍江省東北部，北緯45°～48°28′，東經129°12′～135°05′。本區包括蘿北、鶴崗、湯原等23個市、縣、區和58個農場。全區幅員10.88萬km2，耕地面積351萬公頃，占全省30%。2009年水稻實際灌溉面積2319.4萬畝，占全省59%。

本區屬于沖積、湖積平原，平原部分平均海拔高度80m。土壤類型較多，暗棕壤占30.5%，白漿土占21.5%，草甸土占20.4%，沼澤土占13.2%，黑土占6%。土壤肥力較高，黑土層在15cm～50cm。

本區氣候由溫涼過渡到溫和，水熱條件較好，為生長季干燥指數K = 1.0～0.8的半濕潤區。多年平均氣溫在 2℃ ～ 3℃，多年平均 ≥10℃有效積溫在2300℃～2500℃；多年平均年降水量在500mm～600mm，多年平均年水面蒸發量為600mm～700mm；多年平均年徑流深70mm～150mm。

本區作物水熱生長期變化在159d～171d，平均為165d；水稻生育期在108d～114d；全年無霜期在120d～ 140d。

本區水熱條件適中，地下水可開采量比較豐富。目前井灌水稻面積較多。靠近黑龍江、烏蘇里江和興凱湖沿岸的縣（市）及農場，可充分利用過境水量和本地地表水資源量發展水稻灌溉。本區農場較多，機械化力量強，水稻種植水平較高，灌溉定額較低。

三江西部平原區，海拔相對較高，河網比較密集，土壤多為草甸土。全區幅員面積6.99萬km2，占全省面積的15.42%。水稻種植水平較高，灌溉定額較大。2009年水稻實際灌溉面積1123萬畝，占全面積的29%。三江東部平原區（Ⅱ-2）地處三江平原東部，靠近黑龍江省和烏蘇里江。本區雨雪較多，氣溫稍低。地勢平緩，漬澇嚴重，土壤多為白漿土。沿岸過境水資源極其豐富，可通過提水發展水田灌區。全區幅員面積3.29萬km2，占全省面積的7.26%。2009年水稻實際灌溉面積1196萬畝，占全省面積30%。。

Ⅲ區（老爺嶺山地區）：

本區地處北緯43°25＇～45°58＇，東經128°00＇～131°45＇。本區包括牡丹江、海林、雞東等7個市、縣和2個農場, 全區幅員面積3.88萬km2，占全省面積的8.56%。在耕地中，水田實灌面積67萬畝，占全省水田實灌面積1.7%。

本區地貌特征為低山、丘陵、臺地、盆地，平均海拔高490m，土壤主要為暗棕壤、草甸土、白漿土、石質土等。水稻面積多集中在寧安和海林兩地，土壤滲漏嚴重，與Ⅰ-1-1區的龍江、甘南、泰來三縣一樣，是全省灌溉定額最高的地區。

本區氣候溫和，多年平均氣溫3℃～4℃，≥10℃有效積溫2500℃～2800℃，為生長季干旱指數K=0.8～1.0的半濕潤區。多年平均年降水量550mm～650mm，多年平均年水面蒸發量600mm～700mm。

本區作物水熱生長期162d～174d，平均168d，為全省最長；全年無霜期130d～140d。

本區氣候溫和，土壤肥沃，水熱條件適中，適宜種植水稻、玉米、大豆等作物。

Ⅳ區（松嫩平原南部高平原區和張廣財嶺山地區）：

包括松嫩平原南部高平原區（Ⅳ-1）和張廣財嶺山地區（Ⅳ-2）。兩區雖然地貌類型不同，但都是黑龍江省傳統老稻區，種植水平最高，水稻品種最好，灌溉定額最低，是全省優質水稻的重要產地。全區幅員面積7.7萬km2，占全省面積的16.98%。2009年水稻實際灌溉面積1076萬畝，占全省27.4%。全區含20個市、縣和12個國營農場。

（a）松嫩平原南部高平原區（Ⅳ-1）

本區地處北緯44°04＇～47°37＇,東經125°45＇～129°42＇。本區包括望奎、慶安、鐵力等17個市、縣和10個農場, 全區幅員面積6.2萬km2，占全省面積的13.67%。在耕地中，水田面積869萬畝，占全省水田面積22%。

本區地貌特征多為切割臺地和波狀臺地，平均海拔高329m，土壤分布主要有黑土、草甸土和沼澤土等。

本區氣候由溫和過渡到溫暖，多年平均氣溫2℃～3℃，≥10℃有效積溫變化在2500℃～2800℃,為生長季干燥指數K=1.0～1.2的半干旱區。多年平均年降水量500mm～600mm，多年平均年水面蒸發量700mm～800mm。

本區作物水熱生長期在156d～171d,平均164d，全年無霜期130d～150d。

本區水熱條件適中，在解決水資源條件下，適宜發展灌溉農業。

(b) 張廣財嶺山地區（Ⅳ-2）

本區地處北緯44°18＇～46°07＇,東經127°22＇～128°53＇,本區包括方正、延壽和尚志3個縣市和2個農場, 全區幅員面積1.5萬km2，占全省面積的3.31%。在耕地面積中，水田實灌面積207萬畝，占全省水田面積5.3%。

本區地貌特征為低山、丘陵、臺地，平均海拔高520m，土壤分布主要為暗棕壤、草甸土、黑土和水稻土等。

本區氣候溫涼,多年平均氣溫3℃～4℃,≥10℃有效積溫2400℃～2600℃,為生長季干燥指數K＜0.8的濕潤區。多年平均年降水量600mm～700mm，多年平均年水面蒸發量600mm～700mm。

本區作物水熱生長期為162d，全年無霜期為130d～ 140d。

本區屬于螞蟻河流域，水熱條件適中，為黑龍江省水稻的主產區，種植面積基本飽和，應以提高單位面積產量和米質為其主攻方向。

Ⅴ區（大小興安嶺山地區）：

位于黑龍江省西北部，北緯 46°35′ ～53°33′，東經121°11′～130°16′。本區包括漠河、塔河、伊春等11個市、縣，17個農場，全區幅員面積14.21萬km2，占全省面積的31.35%。在耕地中，水田面積為18.4萬畝，占全省水田面積0.5%。

本區由大興安嶺北段中低山林區和小興安嶺北段低山臺地林農區及小興安嶺南段低山丘陵林區構成，山體渾圓廣闊，山勢和緩，河谷寬淺，平均海拔高度470m左右。山體分布棕色針葉林土，臺地、溝谷平原分布有暗棕壤、草甸土和黑土等土壤。

本區氣候寒冷及冷涼，水分充足，熱量不足，為生長季干燥指數K < 0.8的濕潤區。多年平均氣溫變化在 - 4℃ ～ 0℃，多年平均≥10℃有效積溫在1500℃～2300℃，是全省氣溫最低區；多年平均年降水量在500mm～700mm，多年平均年水面蒸發量為500mm～600mm，是全省蒸發量最低區。

本區作物水熱生長期變化在120d～150d，平均135d；水稻生育期在99d～105d；全年無霜期在100d～120d。以上三個指標均為全省最短。

本區是全省水分條件最充足、熱量條件最低和作物生育期最短的分區。通過對熱量等氣候條件的充分論證和可行性研究，若熱量條件允許，可適當增加水稻早熟品種的種植面積。

五、水稻控制灌溉分區技術模式

水稻控制灌溉技術投入少，效益高，操作簡單，只要能分清水稻各生育期節點，了解本地水稻不同生育期土壤含水量的控制下限指標及相應的土壤表相（如土壤裂縫寬度、腳印深淺等），就可按分區灌溉模式圖要求進行灌溉操作。

（一）基本操作要點

控制灌溉操作比較簡單，籠統地講，就是“灌一茬水露幾天田”。這種灌溉方法只是在過去“淺濕”灌溉模式的基礎上，再加上一個“干”的環節，即“淺、濕、干”。操作上基本按照“淺、濕、干”循環交替的方式進行灌溉。其操作要領主要在這個“干”的環節，不同生育期“干”的程度不同，不同土壤“干”的要求不同。到底應該“干”到什么程度，按照分區模式圖要求的土壤含水量下限值控制即可。

操作上關鍵在于沒有測定儀器的情況下，如何判斷土壤含水量有多少。除高標準試驗示范區外，多數地方沒有土壤水分測定儀器。因此，操作人員需要靠經驗判斷土壤水分。主要方法是通過對比不同土壤含水量對應的土壤裂縫寬度或腳印深度等土壤表相，確定是否需要灌水。

雖然控制灌溉要領不太復雜，但采用控制灌溉方法后，相應的農藝措施、耕作措施等要發生改變，如控制灌溉條件下，如何施肥，如何滅草，如何利用天然降雨，控制灌溉對育秧有什么要求，控制灌溉對土地平整度有何要求等需要搞清楚。

具體要掌握以下八個要領：

一要知道本地處于哪個分區，對應哪個分區模式。

二要讀懂分區圖。掌握所處分區水稻各生育期的土壤含水量控制下限指標及相應指標的土壤表相；掌握灌水上限是多少，每次灌溉原則上不超過這個上限；掌握什么時候可以蓄雨水，蓄多深。一般超過蓄雨深度就要求排水，每次蓄雨時間不能超過7天。三要掌握基本的灌水方法。即“淺、濕、干”循環交替法。“淺”指模式圖中灌溉水層上限（一般為30mm）；“濕”指水層為零，土壤含水量100%；“干”指各生育期土壤含水量要求的下限值，可通過儀器測試，或依據不同下限值對應的土壤裂縫寬度、腳印深度等經驗值判斷。一般不到土壤含水量下限值不灌溉。何時灌水依據土壤含水量而定，到了下限值就灌，不到就等。除了大量降水，超過規定的蓄雨上限和鹽堿地排堿要求外，一般不排水。

四要處理好生產性用水與控制灌溉的關系。生產性用水指打藥、施肥用水，生產性用水要求必須有水層才行，特別是分蘗前期封閉滅草時一般要保留水層10天左右。控制灌溉的水層管理要服從生產性用水要求，什么時候需要生產性用水就什么時候建立水層，但施肥用水要與控制灌溉用水結合起來，以減少水層保留時間。

五要掌握關鍵生育期的用水管理。返青—分蘗末期（一般是5月20日～7月5日）是水稻需水非敏感期，也是控制灌溉的關鍵期，是最需要節水的時期，要嚴格控制。拔孕和抽開期是需水敏感期，不能控的太重。

六要高效利用降雨。7月份以后，降雨頻繁，多數情況下不用灌溉土壤含水量就能滿足要求，一般不到土壤含水量下限指標不用灌溉。但蓄雨不可過深（一般不超過50mm），時間不可過長(一般不超過7天)。

七要注意生育期轉換。種稻對生育期的識別很重要，不同生育期灌水和農業措施是不同的。在生育期轉換問題上，提出“時到不等苗，苗到不等時”的調控方法。“時到不等苗”，即不管水稻處于哪個生育期（分蘗末期除外），土壤水分到了土壤控制下限則灌水至上限，土壤水分未達到控制下限，不需要灌水；“苗到不等時”，即水稻生長發育到分蘗末期，不管土壤水分是否控制到下限，都要及時排水曬田重控。過了分蘗末期，到了拔節孕穗期（需水敏感期）則必須灌水至土壤水分上限。

八是不同分區溫度不同、土壤類型不同，要靈活把握。牡丹江地區，龍、甘、泰地區，土壤滲漏量較大，灌水要少灌、勤灌，自流灌區要視河流來水情況擇時灌溉，水少時不到下限值時也應補水。鹽堿地有洗鹽要求，一次灌水可達到50 mm，適時排堿。總的來講，土壤肥力大的地區可控的重些，土壤裂縫多些、寬些，土壤肥力小的地區可控的輕些。

除以上八點之外，推廣控制灌溉技術還有兩個基本前提，一是要求格田要平整，高差不能太大，單個格田內土壤高差控制在1～2公分內。二是水源保障程度要高，需要水時能及時補灌。因此，建議各地優先在井灌區推廣，其次是提水灌區和水庫灌區，最后是自流灌區。

（二）不同分區水稻節水控制灌溉技術模式

黑龍江省有46萬平方公里的土地，各地土壤條件、氣溫條件、種植條件差異很大，不能采用一種灌溉模式和農藝模式，如壤土地區當土壤“干”到70%飽和含水量時，稻田土壤表面裂縫可達1.5cm以上，而沙壤土，即使土壤“干”到70%飽和含水量時，土壤裂縫也不會超過1cm。又如，鹽堿地有洗堿要求，白漿土受旱能力較差，北部地區和東部地區是時常發展冷害等，都需要采取不同的處理措施。因此，必須進行灌溉分區，不同分區采取不同的技術模式。這些技術模式主要包括：灌水時間、灌水次數，生育期轉換節點，不同生育期土壤水分控制下限，不同含水量對應的土壤表相，不同生育期對應的農業措施等。

1.移栽返青期。Ⅰ區、Ⅲ區、Ⅳ～1區水稻移栽后7～10天灌第一次水20mm，Ⅱ區、Ⅳ～2區花達水返青；Ⅴ區插秧后灌30mm返青；土壤含水量下限半干旱區為飽和含水量的90%，鹽堿土和白漿土區為95%，其它為85%，高緯度Ⅴ區為100%。

2、分蘗期。分蘗初期灌水上限為20～50mm水層，下限為飽和含水量的80～90%，遇降雨時最大蓄雨深度不應超過50mm；分蘗中期灌水上限為20mm水層，下限為飽和含水量的80～90%，遇降雨時最大蓄雨深度不應超過50mm；分蘗末期要及時曬田，土壤含水量控制上限為飽和含水量，下限為土壤飽和含水量的60～90%。

3、拔節孕穗到抽穗開花期。采用灌一茬水露幾天田的辦法，當土壤含水量降到飽和含水量的80～95%時再灌水，灌水上限水層不超過20mm，逢雨不灌，蓄雨上限為50mm，過多排出。

4、乳熟期。土壤水分要求是田面干、土壤濕，蓄雨上限為20mm，下限為飽和含水量的70～80%。

5、黃熟期。田間土壤含水量上限為飽和含水量，下限為飽和含水量的60～70%，此期除Ⅴ區外如遇天氣過于干旱，應在水稻收割前10～15天灌一次飽和水，防止水稻早衰。

為便于實際操作，將控制灌溉灌水模式、農業技術模式按生育期組合成分區模式圖(略)，組合模式圖分為上、中、下三個部分，上部為農業措施，包括肥料的施用量、施用時間，農藥的施用量和施用時間，除草注意事項等；中部為各生育期灌溉模式，主要包括生育期時段和生育期節點，各生育期灌溉水層上限、土壤含水量控制下限，75%保證率下的灌水次數和灌水建議時間，蓄雨要求等；下部為注釋說明，包括該區所含市縣，品種選取建議，不同土壤含水量下的土壤裂縫經驗值等。核心是各生育期灌溉模式，具體要求可參見基本操作要點。

（三）控制灌溉配套農業措施

1.選擇當家品種

在生產上應選用熟期適宜、品質優良、穩產高產、抗逆性強的當地當家品種。

一是選用通過國家審定命名推廣的品種，可保證水稻性狀相對穩定，產量穩中有升，使用安全可靠；二是根據不同的積溫帶引種適宜熟期的品種，絕不能跨區種植。另外，早熟品種育大苗或秧齡過長容易引起早穗減產；三是注意種子質量，應選用純度在99%以上，芽率在85%以上，含水率不高于15%的一級良種作為生產用種；四是要在經過國家認證的種子公司、科研院所和農業院校購買種子，杜絕盲目購買應用。五是在生產上盡可能統一品種，連片種植，形成規模，實現產業化種植。

2.準確把握農時

根據不同地域水稻生育期、活動積溫等特點，要把握農時搶積溫。

氣溫超過5～6℃開始播種，按照氣候分區，高溫期大約在4月4日～10日播種；5月 4日～10日開始插秧，最晚不應遲于5月20日；低溫的山區應在4月20～30日播種，6月1日開始插秧，最晚不應遲于6月10日，確保水稻6月末7月初進入幼穗分化，7月末8月初安全抽穗，9月上、中旬氣溫降到13℃前安全成熟。

3.大中棚育壯秧

以旱育苗為基礎，早種稀播為前提，調溫控水為手段，采用大、中棚育秧，秋備土、秋作床、超稀播種，控溫、控水培育多蘗壯秧，適時帶蘗插秧。

一般播種量機插中苗每盤用芽種125g，苗齡35～40天，溫度條件好的地區宜稀，差的宜密，一般地區為機插規格9×3寸；缽盤育秧每盤用芽種80g，苗齡40～45天；插秧密度，人工擺栽中苗規格10×5寸，每穴3～4株；大苗規格10×6寸，每穴2～3株。

4.水藥肥相結合

（1）秧田期。一葉一心期噴施一次移栽靈預防立枯病。移栽前24小時秧床用藥用肥，艾美樂+葉面肥，起到促返青防蟲害的作用。

（2）泡田期。秋整地旱耙地，泡田插秧一茬水。泡田前整平耙細能減少泡田用水，一般可每畝減少30～50m3。在灌水泡田前一次性施入每公頃尿素80～90kg+二銨50～75kg+硫酸鉀50～70kg做基肥（不同地區、不同土壤類型施用底肥品種和數量不同，應按照當地高產栽培模式和測土結果合理施用）。插秧前7天開始泡田，泡田3～7天，沙土區、西部干旱區、鹽堿土區需要洗鹽堿，泡田用水量較大，一般在80～140m3左右，東部濕潤區低一些在80～100m3。結合水耙地封閉滅草，每公頃用農思它3～4瓶，用藥72小時后即可排水插秧。

（3）返青期。鹽堿土、白漿土和高緯度地區田面灌20～30mm水層，其他區域田面花達水插秧，插秧后7～10天灌第一次水20mm。結合灌水追肥第一次肥，每公頃追施量一般是硫酸銨50kg+尿素20kg(不同區域施肥量和品種各不相同)。

（4）分蘗期。第一次灌水后3～5天灌第二次水，結合灌水進行追肥（肥量根據當地實際而定）滅草，一般每公頃追施尿素60kg+阿羅津4瓶+小包水星15包（灌水施藥前洼處噴施防治潛葉蠅藥劑），用藥后保水3～5天再補灌50mm水層，可達到最佳滅草效果。崗地和漏水田要補噴一次“稻杰”。分蘗末期曬田，同時噴施一次防治闊葉型雜草的藥劑，一般使用滅草松或二甲四氯，然后人工拔除田間大草。

（5）拔孕期。分蘗末期重控后結合灌水每公頃追施鉀肥50～70kg，7月15日左右噴施加收米+防治二化螟農藥，預防病蟲害。

（6）抽開期。抽穗前再噴一次防治二化螟農藥。抽穗期噴施一次預防穗莖瘟農藥稻艷，對預防穗莖瘟有特效。水稻倒二葉露尖（Ⅴ區為倒一葉）時追施保花肥，每公頃施尿素30～40kg。割除田埂雜草。

（7）黃熟期。水稻枝梗黃化到三分之二時及時收割，種子田要霜前割，雪前打。