盤錦遼河三角洲蘆葦發育生長與葦田灌溉模式淺析

胡逸萍

遼寧省盤錦市蘆葦科學研究所

盤錦遼河三角洲蘆葦發育生長與葦田灌溉模式淺析

胡逸萍

遼寧省盤錦市蘆葦科學研究所

盤錦蘆葦生長在遼河三角洲沼澤區域，有面積達7萬公頃，年產蘆葦30萬噸。蘆葦不僅是造紙的重要原料，同時又是河口濕地生態系統中有機物質的重要來源，可為動物提供餌料，并為野生生物尤其是丹頂鶴等鳥類提供棲息地和繁殖場所。因此蘆葦具有重要的經濟價值和生態價值。蘆葦在自然條件下，其生長依賴于一定的環境條件：如水分狀況、土壤環境、氣候變化等諸多因素，其中水分條件居于首位，它能左右蘆葦種群的演替方向，水分條件適宜的情況下則有利于蘆葦種群的發展。

結合盤錦雙臺子河口蘆葦濕地蘆葦生長的實際情況，淺析蘆葦充分灌溉、非充分灌溉、微咸水灌溉、含氮污水灌溉模式下，對蘆葦生長的影響，揭示不同灌溉模式下蘆葦生長特征。

一、雙臺子河口蘆葦生育階段劃分與干物質累積規律

蘆葦物候期大體上分為營養生長期、生殖生長期和休眠期。營養生長期為3月初至7月末，生殖生長期為8月初至10月木，休眠期為11月初至來年2月末。

其中營養生長期又可分為芽期、快速生長期（展葉）和營養積累期（拔節）。一般早春3月初土層始解凍，植株進入萌芽階段，，由于此時氣溫和地溫較低，生長比較緩慢；4月初蘆葦芽露出地面并生長、展葉，至4月末芽期結束；5月初蘆葦進入快速生長期，植株開始生長加快，尤其表現在株高、葉片數和葉而積的增加上；7月中旬以后生長速度減慢營養物質積累逐漸加快，進入營養積累期，8月中旬蘆葦的營養生長基本停止，這段時期內植株體內積累了大量的營養物質。

生殖生長期又可分為抽穗期、開花期和結實期。8月為抽穗期；9月上旬（白露）為開花期高度不再增長；結實期從9月下旬持續到10月末種子成熟。且植株的下部葉片開始發黃并脫落，此時葉片內的干物質已轉移到了蓮稈中。休眠期為11月初至來年2月末，蘆葦的葉片已全部脫落，莖稈全部轉黃。12月可以采收蘆葦，收割地上部分，來年地下莖可再次萌發出新芽。雙臺子河口濕地蘆葦出芽時間主要在毎年的4～5月，此階段蘆葦干物質積累相對較少，主要受當地葦田早春缺水和干旱氣候影響較重，5～8月為拔節孕穗期是蘆葦的拔高階段，為蘆葦未來干物質積累提供空間基礎，蘆葦株高越高所積累的干物質就越多，這個階段是蘆葦的需水“關鍵期”該階段需水量大，缺水會造成蘆葦減產。9～10月為蘆葦開花-成熟期、這階段是蘆葦干物質積累的最后階段，此時主要經濟部分--地上莖已經長成，生物量積累速度重新降低，蘆葦干物質積累的主要部分轉為以籽粒為主，為來年蘆葦群落的發展做好準備。

二、不同灌溉模式對蘆葦生長情況的影響

蘆葦生產投入主要是灌水，由于生產模式不恰當，大部分蘆葦生產地區仍采用大水漫灌的粗放灌溉模式，既浪費了水源，增加了投入，又影響了蘆葦的正常生長發育，降低了產量。

1.非充分灌溉

蘆葦是造紙的重要原料，同時又是河口濕地生態系統中有機物質的重要來源，對改良土壤、抑制濕地退化起到了關鍵的作用，具有重要的經濟和生態價值。蘆葦生產投入主要是灌水，合理化灌水不僅能節省水資源投入，更能促進蘆葦的正常發育提高產量。，相關研究傳統灌溉模式（充分灌水）和控制性間歇灌概模式下蘆葦需水規律，分析蘆葦節水潛力，為改進蘆葦灌溉模式，優化蘆葦生產提供理論依據。

充分灌溉一般是保證作物在生育期生長的飽和需水量。每次灌水量都要確保作物生長根系的水量充足，使作物不受旱，灌溉目標保證作物達到高產，這種灌溉方法是以控制土壤濕度為指標。運用這種灌溉模式，田間會有很大的水量無效蒸發到大氣中，還會造成灌溉水向地表以下的無效滲漏和形成地表徑流而流失。

研究發現，在作物生長過程中適當的水分虧缺不會造成作物減產，根據這一特性，運用控制性干濕交替灌溉模式會改善作物品質，促進作物高產，使作物在生長期內不能滿足形成潛在需水量的灌溉模式，可以統稱為非充分灌溉。

非充分灌溉是作物實際蒸發蒸騰量小于潛在蒸發蒸騰量的灌溉。作物生育期內，如果一直對作物實施充分灌溉，使作物生育期內不發生水分虧缺，會使作物產量達到最大。但是投入的用水成本也是最高的，水分利用效率很低，這種灌溉模式會造成水分的無效利用和浪費，不是效益最大的灌水方法。這種灌溉模式在水資源嚴重虧缺的地區更不適用。

通過蘆葦自然生長狀態下充分灌概和人為控制性間歇灌溉對蘆葦生長季內需水情況進行對比分析，結果表明在兩種灌溉模式下，蘆葦生理需水的減少并無顯著變化，控制葦田土壤表層的水分變化情況對影響蘆葦棵間蒸發效果明顯。葦田水分滲漏是失水的主要途徑，降低葦田水分滲漏具有明顯的節水效果。試驗采取的間歇灌溉可以獲得較高的水分利用率，蘆葦在產量沒有明顯減產的情況下顯著降低了用水量，說明運用間歇灌溉模式來指導蘆葦生產是可行的。

（1）不同曬田程度

蘆葦迅速生長期為5月初至7月中旬。當土壤有水層時，土壤含水量處于飽和狀態，此時的產蘆葦株高最高，證明在迅速生長期（展葉、拔節），蘆葦的增高需要有充足的水分才能滿足快速生長的需要。該指標隨著曬田天數的增加呈遞減的趨勢，且各處理間差異極顯著。曬田10天是蘆葦莖粗最壯的時期，而土壤水分飽和反而不利于植株莖粗生長，各試驗處理對莖粗的影響不顯著。株數是直接影響蘆葦產量的參數之一，同等條件下，'植株越多，自然產量就越大。試驗中處理（曬田5天）的蘆葦株數最多，呈現先上升后下降的變化趨勢，且各處理對株數的影響顯著。試驗處理C的蘆葦產量最高，即蘆葦在其它生育期水分充足的情況下，迅速生長期灌20厘米水層自由落干后曬田5天，第6天補水到20厘米，如此重復，有利于提高蘆葦的產量。土壤長期有水層以及曬天時間過長都不利于蘆葦的生長。蘆葦泡田時間過長，抑制出芽，而出芽率是提高蘆葦產量一項重要指標。蘆葦是喜濕植物，常年在無水層或干燥的地方生存，曬田時間過長，會降低土壤中的水分含量，不能滿足蘆葦的生長需要。淺濕干灌溉恰好能為蘆葦創造這種適宜的土壤水分狀況，改變和協調了蘆葦生長土壤的水分能量狀態。因此，土壤水分短期飽和或土壤水分達到非飽和狀態是有利的，在這樣的條件下，蘆葦吸水所消耗的能量少，又有充足的養分供給，從而為產蘆葦的生長提供了有利的條件，蘆葦會有接近潛在能量最強的生長勢。

（2）地下水埋深

水是蘆葦生長的必需因素之一。蘆葦雖屬于喜濕植物，需在淹水條件下生長，但如果淹水過深、時間過長，則會影響其最終產量；反之，若在蘆葦的某些生育階段發生水分虧缺，也不利于蘆葦的高產。即不同各生育階段，蘆葦對水位的適應性是不同的，對其進行不同的水位管理會影響生長發育和最終產量形成。因此，明確不同生育期蘆葦對水位高低的反應規律是取得高產穩產的重要措施之一。

適度的水分脅迫有效促進芽期蘆葦莖稈伸長生長，而地下水埋深的加大卻會抑制莖稈伸長。芽期是蘆葦整個生育期的基礎，芽期內各生長特性指標值的變化會直接影響到整個生育期內蘆葦的生長狀況，從而最終影響到蘆葦的產量。

對不同生育期蘆葦進行水分脅迫的研究結果表明，不同生育期內蘆葦各項生長特征對干旱環境的敏感程度亦不同，且不同生長指標在不同生育期所表現出的優劣程度也不盡相同。其中，芽期地下水埋深10厘米對蘆葦株高的影響較顯著且分蘗迅速，而在其他生育期則無明顯優勢；莖稈方面，地下水埋深對整個生育期內的莖粗變化無顯著影響。不同生育期內蘆葦對水分的敏感程度不同。在對水分較為敏感的芽期，可適當降低水量來促進植株分蘗，從而提高蘆葦株數，在其他生育期則需適當補充水分從而提高蘆葦產量。

2.微咸水灌溉模式

蘆葦在海水濃度為2.40%下能正常生長，完成整個生長發育過程，有較強的耐鹽性；隨著鹽水濃度的增加，蘆葦的生物量、產量、品質都呈現降低的趨勢，其中株高、鮮重、干重、產量、纖維素含量差異極顯著，莖粗差異顯著，表明鹽水灌溉對蘆葦的株高、莖粗、鮮重、干重、產量、纖維素含量都有影響。灌概水鹽度及水層深度是影響蘆葦生長的主要影響因子，隨著灌概水鹽度的增大，產蘆葦生長呈下降趨勢，在不影響蘆葦地上生物量的前提下，可以考慮用含鹽范圍0.3%-0.6%的微咸水進行灌溉生產。適宜灌溉水位深度對蘆葦增產有積極作用，研究發現蘆葦宜水深范圍應在20～25厘米之間。結合試驗結果表明：含鹽范圍0.3%～0.9%、保持水層深度20～25厘米的咸水灌概模式可達到節水增產目的。

3.含氮水灌溉模式

氮、磷是植物生長所必需的一種營養元素，但是如果水中含氮、磷量過多，會影響水質甚至會導致水體富營養化。而蘆葦在生長過程中需要吸收大量的氮、磷，它可以與多種微生物共生，性喜水分耐污，耐鹽堿，對污水具有一定的凈化效果。在國際上蘆葦已成為公認的人工濕地處理污水的首選植物。對于造紙工業來講便形成了育葦--降解凈化--蘆葦--造紙的綠色循環產業鏈。同時，應用含氮水灌溉葦田也可對蘆葦生長產生正面影響。

不同濃度氮溶液灌溉處理的蘆葦，株高隨著生育期的延長而增加，而且增加趨勢基本相似，葉面積的累計過程基本一致，生長呈先快后慢的趨勢，直到達到最大值，莖稈隨著生育期的延長而增加，且在整個生育期內都呈增長趨勢，前期生長速度較快，后期增長緩慢，漸漸趨于平緩，且從營養生長期末到生殖生長前期末，不同濃度溶液灌溉對蘆葦莖粗的影響并沒有產生顯著差異；在生殖生長后期，高濃度灌溉對蘆葦株粗的增加有影響作用，不同濃度溶液灌溉處理的蘆葦，單株產量均比對照組有所增加，且濃度越大，蘆葦單株產量也越大。