控制灌溉對(duì)濱海稻區(qū)水稻生育及產(chǎn)量的影響

李蔚然　于小彭　展廣軍　王康健　申祺　于艷青

摘? 要：為探究水稻控制灌溉在水稻實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用，本試驗(yàn)以鹽豐47為供試材料，在遼寧省鹽堿地利用研究所試驗(yàn)基地水稻灌溉試驗(yàn)場(chǎng)進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)設(shè)計(jì)了常規(guī)淹水灌溉和控制灌溉兩種灌溉方式。對(duì)比兩種水稻灌溉方式，結(jié)果表明：控制灌溉不會(huì)改變水稻生育期的整體規(guī)律，可以有效抑制無(wú)效分蘗，促進(jìn)水稻莖稈緊密粗壯，提高抗倒伏性，結(jié)實(shí)率、有效穗數(shù)、水稻理論產(chǎn)量與淹水灌溉相比，均有所增加。

關(guān)鍵詞：控制灌溉；淹水灌溉；水稻產(chǎn)量

Effects of Controlled Irrigation on Rice Growth and Yield?in Coastal Rice Region

LI Wei-ran ， YU Xiao-peng ， ZHAN Guang-jun ， WANG Kang-jian ， SHEN Qi ， YU Yan-qing

（Liaoning Institute of Saline-Alkali Land Utilization， Panjin Liaoning 124010， China）

Abstract： In order to explore the application of controlled irrigation in rice production，Yanfeng-47 was used as the test material in the rice irrigation test field in the test base of Liaoning Institute of Saline-alkali Land Utilization. Two irrigation methods， conventional flooding irrigation and controlled irrigation， were designed in the test， and the two irrigation methods were compared. The results showed that controlled irrigation did not change the overall rule of rice growth and development，but could effectively inhibit ineffective tillering， promote compact and stout stem， improve lodging resistance，and increase seed setting rate，effective panicle number and rice yield compared with flooded irrigation.

Key words： Controlled irrigation; Flooding irrigation; Yield

隨著全球淡水資源日益短缺，水資源如何提高利用率一直是世界各國(guó)普遍關(guān)注的問(wèn)題，而我國(guó)又是農(nóng)業(yè)大國(guó)，其中用于農(nóng)業(yè)用水的淡水占全部用水的近70%[1]，足以說(shuō)明提高我國(guó)的農(nóng)業(yè)用水利用率又是重中之重。我國(guó)淡水資源利用率低，目前農(nóng)業(yè)灌溉用水的利用率只有40%-50%左右，遠(yuǎn)低于國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的70%-80%[2]。我國(guó)是種植水稻大國(guó)，根據(jù)多年相關(guān)研究及統(tǒng)計(jì)，在農(nóng)田灌溉過(guò)程中，水稻灌溉的實(shí)際用水量約為8500 m3/667 m2，但是在理論計(jì)算中，水稻生理需水量?jī)H為2700-4000 m3/667 m2[3]，可以看出有50%以上的淡水資源在水稻生產(chǎn)中不需要而且無(wú)法再次利用。

水稻節(jié)水灌溉研究是要在水稻實(shí)際生產(chǎn)中不減產(chǎn)、甚至增產(chǎn)的前提下，科學(xué)合理的分配灌溉用水[4]，所以采用水稻控制灌溉技術(shù)進(jìn)行農(nóng)田灌溉，在合理提高農(nóng)業(yè)用水資源利用率的前提下展示出節(jié)水灌溉的優(yōu)勢(shì)，并且促進(jìn)水稻生長(zhǎng)發(fā)育，提高水稻產(chǎn)量[5]。

1? 試驗(yàn)材料與方法

1.1? 試驗(yàn)材料

供試水稻品種為鹽豐47，遼寧省鹽堿地利用研究所育成，全生育期143 d，分蘗力強(qiáng)，耐鹽堿、耐低溫，半緊穗型，抗倒伏性較強(qiáng)，中晚熟品種。

1.2? 試驗(yàn)地點(diǎn)

本次試驗(yàn)地點(diǎn)位于遼寧省鹽堿地利用研究所試驗(yàn)基地灌溉試驗(yàn)場(chǎng)，試驗(yàn)面積約672 m2，水稻灌溉試驗(yàn)場(chǎng)由14個(gè)小區(qū)組成，每個(gè)小區(qū)均做防水處理，所以田間滲漏可以忽略不計(jì)，可以更好地對(duì)灌溉水量進(jìn)行精確控制。排灌系統(tǒng)良好，有穩(wěn)定的灌溉水源，土壤肥力中等，有機(jī)質(zhì)含量為22.3 g/kg，全氮1.38 g/kg，有效磷13.6 mg/kg，速效鉀88.6 mg/kg，pH值6.8。

1.3? 處理設(shè)計(jì)

本次試驗(yàn)設(shè)計(jì)兩種灌溉模式，分別為控制灌溉和常規(guī)淹水灌溉，各占7個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)24 m2，規(guī)格為4 m×6 m，插秧行數(shù)為6行，行間距300 mm，株距160～170 mm，4～6株/穴。

控制灌溉處理。返青期：插秧后7～8 d灌水，保留水層上限25～30 mm，下限10 mm；分蘗期：當(dāng)分蘗苗數(shù)達(dá)到計(jì)劃苗數(shù)的80%～90%時(shí)開(kāi)始曬田5～7 d。黃熟期的土壤水分管理為自然落干，如遇干旱可在收割前10～15 d灌1次飽和水，使土壤含水量達(dá)到飽和狀態(tài)。如果遇到降雨天氣，可蓄水但不能超過(guò)5 d，具體方式如表1。

常規(guī)淹水灌溉處理。插秧期花達(dá)水，返青期水層灌溉到苗高的2/3處，其余水稻生育期建立5～10 cm灌溉水層，分蘗后期的分蘗株數(shù)達(dá)到計(jì)劃株數(shù)的80%～90%時(shí)開(kāi)始曬田5～7 d，黃熟期的土壤水分管理為自然落干曬田。

1.4? 試驗(yàn)指標(biāo)觀測(cè)及定測(cè)方法

在水稻返青期開(kāi)始，每個(gè)小區(qū)定位兩個(gè)調(diào)查點(diǎn)，每個(gè)調(diào)查點(diǎn)分別選出具有代表性的五穴植株，分別在分蘗前、中、后以及抽穗期測(cè)定水稻分蘗株數(shù)、株高，并且在水稻成熟期后隨即選擇具有代表性的五穴植株，取樣晾干后進(jìn)行考種工作，記錄好株高、穗長(zhǎng)、成粒數(shù)、秕粒數(shù)、千粒重等數(shù)據(jù)，計(jì)算有效穗數(shù)、結(jié)實(shí)率，根據(jù)有效穗數(shù)、穗成粒數(shù)、千粒重等計(jì)算水稻理論產(chǎn)量。

飽和含水率：在水稻插秧初期通過(guò)取土烘干稱(chēng)重法進(jìn)行測(cè)量并計(jì)算土壤飽和含水率[6]，也根據(jù)彭世彰等老師所采用的田面土壤含水率目測(cè)法一起結(jié)合使用[7]，如表2、表3。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 水稻莖蘗變化分析

分蘗期作為水稻最重要的生育期，也是水稻生育指標(biāo)可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的一項(xiàng)重要數(shù)據(jù)，水稻的穗數(shù)以及稻米產(chǎn)量與分蘗期有很大關(guān)系，所以水稻分蘗期比水稻的其他生育期更為重要[8]。水稻返青期后從分蘗前期至抽穗開(kāi)花期的田間莖數(shù)變化情況調(diào)查結(jié)果如表4所示。試驗(yàn)調(diào)查結(jié)果可以看出，控制灌溉和淹水灌溉從返青期開(kāi)始一直到分蘗末期田間莖數(shù)一直在增長(zhǎng)，直到抽穗開(kāi)花期無(wú)效分蘗枯萎才開(kāi)始有所回落，兩種灌溉系統(tǒng)漲勢(shì)基本一致，在分蘗期絕大多數(shù)時(shí)間的水稻莖蘗量低于淹水灌溉的水稻莖蘗量，分蘗數(shù)最大值均在分蘗后期，說(shuō)明控制灌溉和淹水灌溉并沒(méi)有改變水稻分蘗的整體規(guī)律，但是會(huì)有一些影響。在水稻分蘗后期至抽穗開(kāi)花期這段時(shí)間的莖蘗衰退期，控制灌溉負(fù)增長(zhǎng)率為25%，而淹水灌溉的負(fù)增長(zhǎng)率為38%。在這里可以看出，分蘗前期、中期及分蘗后期田間莖數(shù)淹水灌溉略高于控制灌溉，但數(shù)據(jù)相差不明顯，但是在抽穗開(kāi)花期的有效分蘗數(shù)控制灌溉要高于淹水灌溉9.7%左右，說(shuō)明控制灌溉具有一定的促進(jìn)水稻有效分蘗發(fā)育的作用，適當(dāng)?shù)臏p少灌水量，提高土壤的通透性，而且中后期對(duì)土壤含水率的控制，有效地控制了水稻根系對(duì)水分、養(yǎng)分的吸收，從而導(dǎo)致減少無(wú)效分蘗的產(chǎn)生[9]。

2.2? 水稻產(chǎn)量因子分析

在試驗(yàn)中水稻產(chǎn)量的主要指標(biāo)有株高、穗長(zhǎng)、結(jié)實(shí)率、有效穗數(shù)、千粒重，見(jiàn)表5?？梢钥闯觯刂乒喔忍幚淼闹旮叩陀谘退喔?，在試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，在水稻生育期絕大部分時(shí)間里控制灌溉處理的水稻株高較低，控制灌溉水稻平均株高要比淹水灌溉平均株高低5.99%，植株的莖稈低節(jié)相比較短，但是結(jié)實(shí)粗壯，硬度較高，從而使水稻具有一定的抗倒伏功能[10]。其中，穗長(zhǎng)、千粒重從高到低是：淹水灌溉>控制灌溉，數(shù)據(jù)相差不明顯，結(jié)實(shí)率、有效穗數(shù)、水稻產(chǎn)量從多到少是：控制灌溉>淹水灌溉，結(jié)實(shí)率提高了3.3%，有效穗數(shù)提高了3.2%，理論產(chǎn)量提高了6.5%。在控制土壤的飽和含水率后，土壤的通透性得到提高，水稻根系為了吸收水分會(huì)大大提高活力，保持根系比較旺盛的吸收功能，從而提高結(jié)實(shí)率[7]。可見(jiàn)，控制灌溉不僅可以提高水稻結(jié)實(shí)率，增加有效穗數(shù)，對(duì)產(chǎn)量也有一定的提高作用。

3? 小結(jié)與討論

通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果表明，水稻控制灌溉可以有效地控制水稻的無(wú)效分蘗，對(duì)水稻生長(zhǎng)條件和莖稈生長(zhǎng)過(guò)程具有一定的改變作用。有相關(guān)研究介紹，高產(chǎn)水稻的莖稈特性就是短而結(jié)實(shí)，緊密粗壯，為水稻群體分蘗提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[10]，增強(qiáng)了水稻的抗倒伏性，進(jìn)而優(yōu)化了群體結(jié)構(gòu)，提高了水稻植株群體的整體質(zhì)量，結(jié)實(shí)率、有效穗數(shù)以及理論產(chǎn)量均有所增加，與前人研究結(jié)果類(lèi)似[11-15]。由于本試驗(yàn)在灌溉試驗(yàn)測(cè)坑內(nèi)進(jìn)行，水肥流動(dòng)性相對(duì)大田有一定差異性和局限性，下一步應(yīng)該在大田中模擬實(shí)際生產(chǎn)進(jìn)一步研究。控制灌溉促進(jìn)了水稻群體和個(gè)體的生長(zhǎng)發(fā)育，說(shuō)明在水稻種植過(guò)程中，并不是水量越多越好，科學(xué)合理的去研究不同品種的水稻生理需水特性以及需水規(guī)律，提高農(nóng)業(yè)用水利用率，從而實(shí)現(xiàn)水稻高產(chǎn)高效節(jié)水的目的。因此在水稻灌溉過(guò)程中應(yīng)進(jìn)行合理的管理和控制。

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收稿日期：2022-07-04

作者簡(jiǎn)介：李蔚然（1990-），男，助理研究員，主要從事水稻節(jié)水灌溉、生態(tài)水利研究工作。