2015年淠史杭灌區中稻不同灌溉制度需水規律研究

李艷婷++吳含

摘要 2015年對淠史杭灌區中稻在淺濕間歇Ⅰ、淺濕間歇Ⅱ、群習灌、不灌水4種不同灌溉制度條件下的需水規律進行研究。結果表明，在降雨不充足的年份，淠史杭灌區中稻種植宜選擇淺濕間歇Ⅰ作為本灌區的灌溉制度；在降雨充足，本田生育期不灌水，中稻生長不受水分脅迫影響，即不灌水不影響中稻產量的條件下，宜選擇不灌水的灌溉制度。

關鍵詞 中稻；灌溉制度；需水規律；耗水量；淠史杭灌區；2015年

中圖分類號 S511 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）11-0007-02

淠史杭灌溉試驗重點站位于六安市金安區城北鄉廿鋪村，東經116°33′，北緯31°51′，海拔39 m（廢黃河口基面）。在淠史杭灌區中的淠河灌區境內，淠東干渠東側，距六安市區10 km，屬低丘陵地區。作物種植以中稻為主，實行油—稻、麥—稻輪作。多年平均降雨量1 100 mm，水面蒸發量700～900 mm（E601），歷年平均日照時數2 040 h，年平均氣溫15 ℃左右，無霜期220～230 d。土壤耕作層屬重壤土，底土多為黏土，土壤容重（0～100 cm平均）為1.40 g/cm3，田間持水量31.35%，地下水埋深7 m，土壤有機質含量1.96%，pH值為7.5，全氮含量0.124%，全磷含量0.028%，全鉀含量1.32%。中稻的需水量、需水規律研究是當務之急。因此，2015年進行了中稻需水量試驗，以探求淺濕間歇Ⅰ、淺濕間歇Ⅱ、群習灌和不灌水4種灌溉制度條件下的中稻需水量和需水規律，同時分析本年度的4種灌溉制度灌溉水利用效率等數據[1-3]。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

本年度試驗是在有底測坑中進行，設置淺濕間歇Ⅰ、淺濕間歇Ⅱ、群習灌和不灌水4種灌溉制度，中稻各生育期水層與間歇天數設計見表1。本年度淺濕間歇Ⅰ和淺濕間歇Ⅱ相比在各個生育期設計水層一致，間歇天數淺濕間歇Ⅰ較淺濕間歇Ⅱ在各個生育階段均少4 d；群習灌是按照設計保持水層；不灌水設計水層與淺濕間歇Ⅰ和淺濕間歇Ⅱ一致，所不同的是沒有間歇天數限制，只在移栽時灌水1次。4種灌溉制度試驗按照設計水層進行，當降雨量超出對應生育期水層設計時應及時排水。每種灌溉制度設置3次重復，共計12個測坑，測坑面積為4.0 m2（2.5 m×1.6 m），土層深度為1 m。

1.2 試驗實施

供試水稻品種為岡優渝九，中稻4月14日浸種，4月21日秧芽下田。秧田移栽期是5月26日，5月27日正式觀測，9月15日收割，本田生育期為111 d，正式觀測天數為95 d。在中稻全生育期，田間管理措施為5月26日測坑施紅四方復合肥（15-15-15），每坑0.25 kg，折合施630 kg/hm2。6月3日測坑施返青肥，尿素每坑50 g，折合施124.5 kg/hm2。由于試驗是在有底測坑中進行，因此，只進行中稻耗水量觀測，滲漏量根據試驗站歷年資料統計分析按1.8 mm/d引入，由此來計算本年度中稻田間耗水量[4-6]。

2 結果與分析

2.1 4種灌溉制度條件下中稻需水規律分析

由表2可知，淺濕間歇Ⅰ總耗水量最大的生育階段在乳熟期為103.4 mm，拔節孕穗期次之，為97.7 mm。淺濕間歇Ⅱ、群習灌和不灌水3種灌溉制度總耗水量最大的生育階段均在拔節孕穗期分別為106.0、116.8、98.0 mm。拔節孕穗期雖然不是日均耗水量最大的時期，但是因為其天數在各個生育階段最多，為23 d，所以4種灌溉制度耗水量在拔節孕穗期總耗水量較高。4種灌溉制度在返青期的總耗水量均為最小，除了因為返青期天數最少為外，還有就是此時的生物量較小，故總耗水量最少。

淺濕間歇Ⅰ、淺濕間歇Ⅱ、群習灌、不灌水4種灌溉制度最大日均耗水量均在抽穗開花期，分別為6.3、6.0、6.7、6.3 mm；最小日均耗水量均在返青期，分別為2.5、2.4、2.5、2.4 mm。從中稻各生育階段日均耗水量變化規律來看，4種灌溉制度各生育階段日均耗水量變化規律基本吻合，從返青期日均耗水量最低，經過分蘗前期、分蘗后期和拔節孕穗期后，在抽穗開花期耗水量達到高峰，然后在乳熟期和黃熟期持續下降。主要原因是在抽穗開花期中稻的生物量和影響耗水量的氣溫、風速等均達到了最高值。

由圖1可知，全生育期淺濕間歇Ⅰ、淺濕間歇Ⅱ、群習灌、不灌水4種灌溉制度耗水量分別為510.9、501.8、529.1、450.0 mm，其中群習灌耗水量最大，淺濕間歇Ⅰ和淺濕間歇Ⅱ耗水量比較接近，不灌水耗水量最小；全生育期4種灌溉制度日均耗水量分別為4.6、4.5、4.8、4.1 mm，其中群習灌日均耗水量最大，不灌水日均耗水量小，淺濕間歇Ⅰ較淺濕間歇Ⅱ日均耗水量多0.1 mm。出現上述情況的主要原因是群習灌各個生育階段設計水層是淺濕間歇Ⅰ、淺濕間歇Ⅱ 2種灌溉制度的上限，且各個生育階段都保持有水層，而淺濕間歇Ⅰ、淺濕間歇Ⅱ水層設計都有間歇天數，故群習灌的耗水量最大。淺濕間歇Ⅰ的間歇天數較淺濕間歇Ⅱ的間歇天數要少，稻田水分較淺濕間歇Ⅱ充足，故淺濕間歇Ⅰ的耗水量會較淺濕間歇Ⅱ的耗水量大。而不灌水除在移栽時按設計水層灌水外，整個生育期沒有其他灌水，雖然本年度降雨充足，但是根據試驗設計，在水層達到設計要求時，雨天會拉上防雨棚，所以部分降雨并未利用，稻田水分沒有群習灌、淺濕間歇Ⅰ和淺濕間歇Ⅱ充分，故耗水量最低。

2.2 4種灌溉制度條件下中稻產量構成及產量

由表3可知，相同的小區面積，淺濕間歇Ⅰ、淺濕間歇Ⅱ、群習灌、不灌水小區產量分別為4.5、4.4、4.3、4.4 kg，折合產量分別為11 250、11 000、10 750、11 000 kg/hm2，即淺濕間歇Ⅰ產量最高，為11 250 kg/hm2，產量最低的是群習灌，為10 750 kg/hm2。耗水量淺濕間歇Ⅰ、淺濕間歇Ⅱ、群習灌、不灌水4種灌溉制度分別為5 115、5 025、5 295、4 500 m3/hm2，干谷耗水量分別為0.45、0.46、0.49、0.41 m3/kg。從而得出本年度不灌水處理水分利用效率最高。

由表4可知，從顯著性概率看，p=0.75>0.05，說明各組的方差在α=0.05水平上沒有顯著性差異。在本年度特定的氣象條件下，本站設置的淺濕間歇Ⅰ、淺濕間歇Ⅱ、群習灌、不灌水4種灌溉制度的單位面積產量之間差異不顯著。

由表5可知，從顯著性慨率看p=0.007 6即p<0.05，說明各組的方差在α=0.05水平上有顯著性差異。在本年度特定的氣象條件下，本站設置的淺濕間歇Ⅰ、淺濕間歇Ⅱ、群習灌、不灌水4種灌溉制度的每1 kg干谷耗水量之間差異顯著。

3 結論與討論

試驗結果表明，4種灌溉制度的單位面積產量差異不顯著，即本年度灌溉條件下4種灌溉制度均可選擇。從灌溉水利用效率方面得出結論，4種灌溉制度的每1 kg干谷耗水差異顯著。

4種灌溉制度中群習灌耗水量最大、單位面積產量最低、降雨利用率最低、每1 kg干谷耗水量最高。因此，在提倡節約水資源、提高水分利用效率的淠史杭灌區不宜選擇群習灌；淺濕間歇Ⅰ和淺濕間歇Ⅱ每1 kg干谷耗水量雖然相等，但是淺濕間歇Ⅰ產量高于淺濕間歇Ⅱ，故選擇淺濕間歇Ⅰ較為合理。本年度降雨量大，降雨及時，不灌水處理沒有受到水分脅迫，雖然產量較淺濕間歇Ⅰ低，但是耗水量較淺濕間歇Ⅰ低，故水分利用效率最高。結合歷年的試驗資料得出，在降雨不充足的年份，淠史杭灌區中稻種植宜選擇淺濕間歇Ⅰ作為本灌區的灌溉制度；在降雨充足，本田生育期不灌水，中稻生長不受水分脅迫影響，即不灌水不影響中稻產量的條件下，宜選擇不灌水的灌溉制度。

4 參考文獻

[1] 汪丙國，靳孟貴，何雨江，等.微咸水膜下滴灌灌溉制度試驗研究[J].地質科技情報，2010（5）：96-101.

[2] 趙自明.西北干旱缺水區大田作物滴灌灌溉制度試驗[J].武漢大學學報（工學版），2006（4）：9-13.

[3] 湯廣民，王友貞.安徽淮北平原主要農作物的優化灌溉制度與經濟灌溉定額[J].灌溉排水學報，2006（2）：24-29.

[4] 劉鈺，蔡甲冰，蔡林根，等.黃河下游灌區農田灌溉制度與供需平衡分析[J].水利學報，2005（6）：701-708.

[5] 劉廣明，楊勁松，姜艷，等.基于控制灌溉理論的水稻優化灌溉制度研究[J].農業工程學報，2005（5）：29-33.

[6] 孫小平，榮豐濤.作物優化灌溉制度的研究[J].山西水利科技，2004（2）：39-41.