郭艷霞

水稻是黑龍江省的第二大糧食作物,其在黑龍江的種植面積約為全部糧食作物種植總面積的30%,產量則達到了糧食總產量的40%。在水稻種植中,對于水資源的消耗量巨大,傳統種植模式下,水稻種植的用水量甚至能夠達到農業用水總量的70%左右,而受水資源利用技術的影響,水分的利用效率不足50%,存在非常嚴重的浪費問題。基于此,做好水稻綜合節水技術的研究和推廣十分迫切。
一、材料與方法
1、地塊選擇
選擇黑龍江西部齊齊哈爾市龍江縣七棵樹鎮發達村作為試驗地塊,其本身屬于中溫帶大陸性季風氣候,年平均氣溫4℃,年平均降水量380mm,降水集中在夏秋季節,土壤主要為草甸土。
2、材料選擇
選擇在黑龍江省廣泛種植的綏粳18作為試驗品種,這種水稻具有良好的抗旱性和抗逆性,產量較高。
3、試驗方法
(1)節水設計。一是工程節水,在地塊周邊分別以和混凝土構筑供水渠道,對照常規土渠供水;二是農藝節水,分別設置漫灌、間歇灌溉、控制灌溉三種灌水方式,控制灌溉細分為兩種,一種是定額灌溉,將田間水層深度控制在30mm,另一種同樣采用定額灌溉,不過田間水層深度控制在15mm。上述三種灌水方式全部選擇土渠作為輸水渠道;三是綜合節水。選擇最為恰當的農藝節水灌溉方式配合混凝土護面供水渠道,構建綜合節水模式。
(2)測定項目及方法。在對節水水量進行測定時,選擇GL-MQ-100超聲波明渠流量計,對混凝土護面防滲渠以及土渠的輸水量進行測量,計算出防滲渠節水量,水分利用效率則可以通過相應的公式進行計算,有WUE水渠(%)=輸水渠末端水量÷首端水量×100。在對農藝節水降雨量進行測定時,通過設置田間自動氣象觀測站的方式,就水稻整個生育期的降水量進行采集。在對灌溉水量進行測定時,同樣選擇GL-MQ-100超聲波明渠流量計,田間水層的測定可以使用直尺,將三個直尺呈三角狀放置,每次灌水后,對水層深度進行讀取,取平均值。土壤貯水量的測定需要分別測定水稻播種前及收獲后的土壤容重以及含水率,然后計算出相應數值。綜合節水產量的測定需要對插秧水稻綜合節水配套技術種植與傳統插秧種植的水稻產量進行對比,待水稻成熟后,在每個小區收獲10㎡來對產量進行測定,相應的計算公式為
在上述公式中,S表示測產面積,W表示單位面積籽粒重量。M表示籽粒含水率,M0表示粳稻籽粒標準含水率(14.5%)。
二、結果與討論
1、工程節水效果
結合實測數據分析,混凝土護面防滲渠的實際輸水量和渠道損失量分別為1480m3/hm2和520m3/hm2,WUE水渠=74%,傳統土渠的實際輸水量和渠道損失量分別為1112m3/hm2和688m3/hm2,WUE水渠=61.78%,相比較而言,工程節水措施能夠節水168m3/hm2。
2、農藝節水效果
(1)灌水量。結合實踐結果分析,間歇灌溉和控制灌溉都能夠取得良好的效果,其中節水效果最為明顯的第二種控制灌溉模式,即將田間水層深度控制在15mm,三種灌溉方式對比常規的漫灌方式,灌溉用水加少量分別為20.14%、37.64%和49.86%,總耗水量依次減少12.2%、22.81%和30.21%;二是水分利用率。水分利用效率WUE能夠對作物水分消耗以及物質生產間的相互關系進行衡量的重要指標,不同灌溉方式下水分利用效率如表1所示。可以看出,想要保證最佳的綜合節水效果,應該采用混凝土護面防滲渠配合間歇灌溉。
(3)綜合節水效果,需要對不同種植方式對水稻產量及產量形狀的影響進行分析。結合實踐結果可知,綜合節水種植模式下,水稻的有效穗數、每穗實粒樹以及結實率均有所提高,相比較常規種植模式,水稻產量能夠提高5.87%,WUE總水分提高了17.95%。這因為在綜合節水模式下,混凝土護面防滲渠的使用能夠減少水分傳輸過程中的蒸發和滲漏問題,促進灌溉水分利用效率的提高,而間歇灌溉模式能夠避免水稻根系長期處于淹水狀態,將稻田中的水分控制在一個更加合理的深度,通過這樣的方式來為水稻植株的生長發育提供更加科學的水、肥、氣環境,為后期干物質的積累奠定良好基礎。相關研究指出,間歇灌溉在提高水稻水分利用效率的同時,也能夠更好的對氮肥進行利用,促進產量的提高。不同種植方式會產生不同的經濟效益,對比常規種植模式,綜合節水種植模式下,能夠節約水費285元/hm2,增加水稻產值1407.9/hm2,凈收益增長1842.9/hm2,增收幅度能夠達到14.26%。
結合上述試驗研究結果,在水稻種植中,做好渠道防滲工作,能夠有效節約水資源,提高水資源利用率,減少農業灌溉用水。同時,渠道防滲也能夠實現對于地下水位的合理調控,減少次生鹽漬化問題,也可以對沼澤地和鹽堿地的土壤進行改良,有效改善田間生態系統。以混凝土護面防滲渠配合間歇灌溉構建綜合節水種植模式,對比常規種植模式,具備良好的節水效果,而且可以提高水稻的產量,減少水稻種植過程中的成本消耗,有助于綠色環保農業的發展。
(作者單位:161111黑龍江省龍江縣七棵樹鎮農業站)