李慧萍肇源縣水務局
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不同灌水定額對膜下滴灌水稻的影響分析
李慧萍
肇源縣水務局
摘要:水稻是我國三大糧食作物之一,在保障我國糧食安全、實現農業增產增收方面發揮著重要作用。但是近年來我國農業用地不斷減少,可供灌溉水資源分配日益緊張,一定程度上制約了我國水稻的產量和質量。在這一嚴峻形勢下,革新現有澆灌技術,實現水稻節水灌溉具有極其重要的現實意義。文章以我國南方某地水稻種植區作為實驗對象,分析了不同灌水定額對膜下滴灌水稻的影響作用,并綜合實驗數據測定了水稻的最佳灌水定額。
關鍵詞:灌水定額;膜下滴灌;水稻種植;含水量
水稻的種植和生產需要大量水分,在我國南方一些水稻種植區,雖然采用了多種灌溉節水工程,但是從總體上看需水量仍然十分巨大。考慮到水資源緊缺、用水成本不斷上漲的環境現狀,有必要在水稻種植中采用膜下滴灌技術。但是對于膜下滴灌中哪個定水定額對早作水稻更合適,學術界尚無明確研究數據。文章結合某水稻試驗田,對不同條件下的灌水定額進行了測量分析。
1、試驗田簡介
本次試驗以我國南方某水稻種植區作為試驗田。該地平均海拔高度為442.3m,土壤屬性屬于典型的壤土,田間保水率在20%-25%之間,各類有機物的總量為13g/kg,PH為8.4,屬于弱堿性土壤,試驗田的整體走向為東高西低,最大落差1.3m。
為了保證試驗結果的準確性,該試驗采用了對照法,即將統一試驗田中的某一區域作為標準組,其他兩個或多個區域作為對照組,分別改變變量,以此觀察不同變量條件影響下,灌水定額對膜下滴灌水稻的影響作用。
2、田間布置情況
經過測量,該試驗田的總長度為22m,寬為8m,首先用膜對整個試驗田進行覆蓋,隨后進行區域劃分(注意盡量保證每個區域面積相等)。區域劃分完成后,在每個區域內播種5行水稻,每行之間的間距要保證均勻、恰當。然后采用水稻滴灌播種一體機種植,同時施加有機肥。
3、主要結論內容
主要記錄內容如下:第一,定期觀測土壤含水率。土壤含水率的測量可以利用時域反射儀,具體操作流程是首先在測量區域選取測量基點,然后以此基點為標準,每隔15cm設置一個測量點,同一測量點的測量深度分別為20cm、30cm和50cm,總共測量三次。第二,記錄氣象因素。影響水稻灌水定額的氣象因素主要有田間降雨量和水分蒸發量。第三,記錄溫度變化情況。溫度變化要以膜下測量為準,在不破壞田間覆蓋地膜的情況下,分布測量地表以下5cm、15cm、25cm處的地溫。第四,記錄每個試驗田之間的水稻總產量。
1、不同含水率條件下灌水定額對滴灌水稻的影響
試驗設置了六組不同含水率條件,根據圖1可以看出試驗差距非常明顯。各處理在灌溉條件下,實測土壤含水率介于13.2%-19.8%之間,處于0.6-0.9范圍;直播、覆膜、灌水定額為180m3/ hm2時,土壤含水率最高,直播、裸地、灌水定額為90m3/hm2時,土壤含水率最低,。兩者差距較明顯。即含水率隨著灌水量的增大而增大,隨著土壤深度的增加而增大,覆膜的比裸地的含水率大。
2、不同需水量條件下灌水定額對滴灌水稻的影響
在相同灌水頻率、相同灌水定額條件下,裸地的需水量比覆膜的需水量高,因為沒有覆膜土壤水分蒸發比較快,導致田間貯水量降低,測得的土壤含水率也比較低,因此計算得出的裸地灌水定額為180m3/hm2的總需水量最高為8681.6m3/hm2,覆膜的各處理中需水量隨著灌水定額的增加而增加,處理3,灌水定額為90m3/hm2時,需水量最大為8306.9m3/hm2。
在每年的六月中、下旬,由于受氣溫不斷升高的影響,南方地區的日照時間明顯增長,加上新一輪降水尚未到來,空氣中含水率相對較低,此時水稻需水量開始出現明顯的上升,這就說明在這一時期增加水稻灌水額度,對于增加莖稈、防止倒伏有重要作用。
隨著時間的不斷推移,在七月下旬到8月中旬之前的一段時間內,水稻需水量在原有基礎上又出現了小幅度的激增,在平面坐標系上出現了小峰值,此時正處于水稻灌漿期,在這一時期適當增加水稻供水,是保證水稻增長的關鍵因素。
從八月中旬往后,南方地區迎來梅雨,往往出現持續性降雨天氣,田間蓄水量急劇增加。在晴朗天氣下,氣溫升高(約在30-35℃),加上日照時間長,田間水分快速蒸發,此時水稻光合作用、呼吸作用處于最強階段,水稻生長和代謝速度較快,是水稻生長過程中需水最多的時期。同時,由于水稻在該時期需要完成劃分母細胞分裂和花粉粒形成,因此還應嚴格控制田間水分,既不能讓水分過快蒸發導致田間水分不足,又要防止田間排水不暢影響水稻植株的呼吸作用。
九月上旬以后,由于氣溫逐步下降,光照強度也開始降低,此時水稻對水分的需求量也開始呈現遞減趨勢。通過正規水稻生長階段可以看出,膜下滴灌水稻的水分需求量大多集中在8月份,但是從對水稻產量提升的效果看,在九月份(即水稻生長后期)水稻的增產區域平穩,對于水稻生產效率的提升幫助最大。

圖1 不同時期不同處理的含水率變化圖
通過對株高、土壤含水率、土壤溫度、水稻不同生育期需水量、水分生產效率等各種數據的觀測、分析,可以得出:在相同灌水定額和頻率下覆膜種植的產量要遠遠高于裸地種植的產量。適宜的水分條件,能延長和增強綠葉的光合作用,促進灌漿飽滿。反之,如土壤水分不足,會使葉片過早衰老枯黃,不利于灌漿,最終秕粒較多,從而使產量降低。在覆膜種植的各處理中需水量隨著灌水定額的增大而增大,相應的處理3的株高、含水率、水分生產效率、產量也最高。因此90m3/hm2比較適宜的灌水定額。
參考文獻:
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