灌溉試驗設計與設計作物灌溉制度試驗

李 治，張 恒

(尚志市黑龍宮灌區管理站，黑龍江尚志150600)

為提高農作物產量和品質，黑龍江省于20世紀80年代始，由省農業等部門牽頭搞了許多不同作物品種的田間科學試驗;由水利等部門牽頭稿了不少水田與旱田灌溉試站，取得了可惜的成果。據主管部門提供，現由省水利廳農村水利處、農田水利管理總站和科技外事處主持設立的試驗站共有41個，分布于全省不同地域，分別承擔水田和少量旱田區域的灌溉制度試驗，其中，每年都提供完整試驗資料的水田占19個，旱田9個，共計28個試驗站。對于試驗成果可靠、實用的灌溉方法，灌水技術且取得明顯增產又節水的試驗成果加以適時總結，經專家鑒定后，在適合地區加以推廣，從而不斷擴大規模和效益。本文僅介紹灌溉試驗站中的灌溉試驗設計內容與水田作物灌溉制度試驗內容。

1 灌溉試驗設計的主要內容

1.1 設計程序及設計書

1)開展試驗前，應根據試驗任務的要求，編寫試驗設計書。

2)設計書應包含的主要內容:①試驗課題名稱;②試驗的時間和地點;③試驗目的、意義及其依據;④試驗方案設計，主要是確定試驗處理和重復方法;⑤田間試驗(小區或大區)規劃設計，并附試區布置圖;⑥主要農業技術措施;⑦試驗的技術路線，觀測和調查的項目于方法;⑧試驗資料的統計分析方法與要求;⑨經費預算與必須的儀器設備、工具、材料計劃;⑩項目負責人、試驗人員(包括工人)的分工和職責。

1.2 試驗處理原則與其它事項

1.2.1 試驗處理應遵循的原則

1)處理應有針對性。應根據試驗要求解決的問題，選擇若干主要對比因素，將其劃分為幾個水平，組合成對比處理。

2)水平劃分時應注意使用不同水平之間的差異和處理數目便于進行試驗和成果分析。各因素的最高和最低水平以及各水平之間的差別應恰當選定。

3)應結合以往進行的試驗和以后可能的發展，保持試驗成果的連續性和系統性。

4)對研究規律或探求各因素之間定量關系的試驗，可安排惡劣狀態或受害水平的處理。

5)試驗處理設計應有利于對試驗結果進行統計學檢驗。

6)應設置對照處理，作為比較的標準，對照處理應采用當地應用最廣泛的技術措施。

1.2.2 多因素試驗條件下處理方法

在多因素試驗條件下，對于只有2～3個因素且各因素只有2～3個水平的試驗，宜采用全面實驗法安排處理;試驗處理數目過多時，可采用部分實驗法(如正交實驗法、旋轉實驗法和最優實驗法等)安排處理。

1.2.3 其它事項

1)除了多點的大田示范性試驗以外，灌溉試驗都應設置重復試區。小區試驗應≥3次重復，中間示范性試驗應≥2次重復。

2)有植物或土壤采樣要求，并可能引起試驗代表性發生變化的試驗，重復數應適當增加。

1.3 試驗小區布置

1)應根據試驗場地總面積、土壤肥力分布狀況，并結合試驗的設計任務，統一規劃試驗小區。試驗小區規劃包括各項試驗的試區布置，每個試區的小區排列，保護區、隔離區的布置，渠道、溝道及附屬建筑物的布置，并應繪出田間規劃布置平面圖。

2)在同意重復試區內，各處理試驗小區的形狀、方向、面積應一致。每個試區的面積應根據試驗項目、作物種類、試驗地總面積和土壤肥力差異程度以及處理數和重復數等因素來確定。對于作物蒸發蒸騰量、灌溉制度、作物水分生產函數、劣質水安全利用、灌溉方法、灌水技術和灌溉效益試驗，低矮或終止密度大的作物每個試驗小區面積應＞60 m2，植株高大或終止密度小的作物每個試驗小區面積應＞130 m2，中間示范區試驗每個試區的面積宜＞300 m2。

灌溉方法試驗中若有噴灌，其試區面積應根據噴頭類型和組合方式確定:采用搖臂式噴頭，試區面積應 ＞30 m2;采用折射式噴頭，試區面積應 ＞60 m2。設施農業條件下的灌溉試驗，應結合溫室或大棚內的小氣候條件和栽培管理要求等安排試區，小區面積可適當減小。

3)對于矩形試驗小區，其長邊應順著土壤差異的方向。

4)布設小區時，應使同意重復試區內各處理小區之間的自然條件(土壤、地形、水文地質、前茬作物等)差異最小。

5)小區排列應有利于消減土壤差異帶來的誤差，宜采用隨機排列、隨機區組排列或拉丁方排列，不應采用順序排列和集中排列。

6)整個試驗區中與小區長邊平行的兩端應設保護區，每一保護區的寬度不宜小于寬度的一半。與小區短邊方向平行的兩端應設保護袋，寬度宜為1～2 m。保護區中應安排與相鄰小區同樣的處理，保護袋的處理應與所在的小區相同。保護區、保護帶不計入試區面積。

對于旱作，當田埂防滲條件差時，應在每兩個小區之間設置1～-2 m寬的隔離帶。噴灌試驗各小區之間以及噴灌與其他灌溉方法的試區之間，應設置隔離區，其寬度的確定應使相鄰小區的噴灑水滴不發生相互交叉。隔離帶及隔離區中種植與試驗區內相同的作物，但不計入試驗區面積。

7)試驗區的灌溉渠道(管道)與排水溝道(管道)應分開布設。

2 水田作物灌溉制度試驗

在我省不同區域，如三江平原、松嫩平原、中部地區以及黑河市等地域均設有灌溉試驗站。它們隨地域土壤、積溫、水源、品種等條件的不同，作著不同的灌溉試驗。雖然有些相異，但總體要求基本是相同的。其試驗內容如下:

2.1 應根據田間水分控制方式確定相應灌溉制度

水稻本田期的灌溉制度試驗，應根據田間水分控制方式(淹水、濕潤、落干、曬田等)、天面水層深度或土壤水分控制上下限及曬田和落干的次數、時間及成都等因素安排處理，進行對比試驗，確定會議的水分控制方式、水層標準、土壤水分適宜控制指標、曬田技術及相應的灌溉制度。

2.2 做好試驗觀測

應每天定時(上午8時)觀測田間水層，灌水、降水及排水前后應加測，讀書精度達到0.1 mm。在曬田落干期間，土壤含水率應5～10 d觀測一次，灌水前后，降水前后和生育階段轉化時應加測。

2.3 水層標準與曬田技術要求

2.3.1 水層標準

1)濕潤:0～20 cm土層內平均土壤含水率為飽和含水率的90%至天面水層深度為10 mm。

2)淺水層:天面水層深度為10～30 mm。

3)中水層:天面水層深度為30～60 mm。4)深水層:天面水層深度＞60 mm。

2.3.2 曬田標準

1)輕曬:曬田末時0～20 cm土層內平均土壤含水率不低于飽和含水率的80%。

2)中曬:曬田末時0～20 cm土層內平均土壤含水率為飽和含水率的60%～80%。

3)重曬:曬田末時0～20 cm土層內平均含水率低于飽和含水率的60%。

2.4 其他方面要求

1)泡田用水試驗應針對省水、增產的泡田技術(泡田用水與耕、耙、耖田的配合方式等)與用水定額進行。試驗中應測記泡田時間、用水定額、泡田技術以及泡田期間的降水量、排水量、田面蒸發量和滲漏量。

2)秧田的灌溉制度試驗，宜根據當地條件，選擇2～3種育秧方法以及相應的灌溉制度，做不同的安排處理并進行對比試驗。

3)水田生長的其他經濟作物或緣肥作物的灌溉制度試驗，可根據田面有無水層情況，按水稻灌溉制度試驗要求進行。

［1］水利部.SL13—2004灌溉試驗規范［S］.北京:中國水利水電出版社，2004.

［2］李鎮西.種植水稻是利用改良鹽堿化土壤的一個好途徑［J］. 黑龍江水利科技，1990，18(03):51-55.