水稻節(jié)水栽培技術的研究與應用

收稿日期：2024-01-22

作者簡介：徐仕芬（1992—），女，貴州望謨人，助理農藝師，主要從事水稻節(jié)水栽培技術研究。

摘 要：作為水生植物，水稻的生長質量與用水方式密切相關。在水稻種植過程中，需要在保證水稻用水充足的前提下，盡量減少水的使用量，以此兼顧水稻健康生長與節(jié)約水資源。不同的水稻栽培技術會對實際用水量造成不同程度的影響，包括對氧化還原電位的影響、對甲烷排放量的影響、對Fe、Mn含量的影響、對稻田土壤pH值的影響等。水稻種植過程中，使用延后插秧節(jié)水技術、免耕直播節(jié)水技術、覆膜插秧節(jié)水技術，可以在保證水稻用水充足、稻田土壤肥沃的同時，最大限度地減少水量，實現優(yōu)質栽培、高效節(jié)水。

關鍵詞：水稻種植；節(jié)水技術；栽培技術

中圖分類號：S511 文獻標志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）04–0-03

1 節(jié)水栽培技術對稻田土壤的影響

1.1 對氧化還原電位的影響

要想測定稻田的氧化性、還原性水平，要將稻田土壤氧化還原電位作為主要參照指標。水稻栽培用水會對稻田土壤的氧化還原水平產生直接影響，當氧化還原電位＞400 mV時，表示稻田土壤處于氧化狀態(tài)，當氧化還原電位介于200～400 mV之間時，表示稻田土壤處于弱還原狀態(tài)，此時水稻能夠正常發(fā)育；當氧化還原電位介于-100～200 mV區(qū)間，說明稻田土壤處于中度還原狀態(tài)，當氧化還原電位＜-100 mV，表明稻田土壤處于強還原度狀態(tài)，由此可能會導致水稻發(fā)育不良，甚至枯萎或死亡[1]。

在栽培用水深度過大、氣溫過高的情況下，會減少稻田土壤中的含氧量，稻田塘、溝在氣候溫度約為

20 ℃的情況下，含氧量約為8.3 mg/L。及時為稻田補充適量的水分，可以在一定程度上增強稻田土壤的通透性、含氧量，為水稻健康發(fā)育提供支持。表1為氧化還原電位對水稻發(fā)育狀態(tài)的影響。

1.2 對甲烷排放量的影響

大氣中含有CH4的濃度為1.8 mg/kg，年均增長速度為0.7%。稻田會向大氣中排放0.2～1.0 t的CH4，約占全年大氣CH4總排放量的25%。水稻栽培中運用淹水管理，會將稻田CH4排放量提升至14.62 mg/（m2·h），水稻表現為程度較重的發(fā)育不良；水稻栽培中運用灌溉管理，可將稻田CH4排放控制在10.00%，水稻發(fā)育不良的狀態(tài)減輕；在水稻栽培中使用間歇式潤灌溉，進一步將稻田CH4排放降低至6.00%，水稻可健康發(fā)育。表2為不同水稻栽培管理方式對稻田CH4排放量與水稻發(fā)育不良的影響。

1.3 對稻田Fe、Mn含量的影響

在淹水管理下的稻田中，F33+會被還原為Fe2+。正常狀態(tài)下，土壤中的Fe、Mn的平均含量約為23 mg/kg，

水稻的生長發(fā)育狀態(tài)與Fe、Mn含量成反比。在強還原性條件下，土壤中Fe、Mn的平均含量為45 mg/kg，爛泥田Fe、Mn平均含量為46 mg/kg、銹水田Fe、Mn的平均含量為105 mg/kg。節(jié)水濕潤栽培技術能夠減少稻田土壤中的Fe、Mn含量，降低水稻根系發(fā)生毒害、秋后早衰、倒伏等情況的發(fā)生風險，為水稻健康發(fā)育提供保障。

1.4 對稻田土壤pH值的影響

栽培技術會直接影響稻田土壤含水量，在相應的土壤中，電解質類型、濃度、CO2分壓等指標也會發(fā)生變化，致使土壤pH值發(fā)生波動[2]。稻田土壤pH值與稻田土壤含水量成正比，受到稻田土壤性質的影響，相應的土壤pH值伴隨土壤含水量增加的變化幅度存在顯著差異。例如，石灰性稻田土壤中的水分含量增加后，相應地增加1個pH值，黃土稻田土壤中水分含量增加后，pH值僅增加0.2個單位。由此可知，稻田土壤在水飽和狀態(tài)下，相應的pH值處于相對較高的狀態(tài)，相應的土壤堿性越強，由此對水稻的健康發(fā)育造成負面影響。

1.5 對稻田土壤電導的影響

稻田水肥比是影響土壤電導的直接因素，淹水管理下的土壤電導最小、間歇濕潤管理下的土壤電導最大。稻田土壤中離子濃度增加，水稻植株中的離子濃度也呈升高趨勢。水稻根系的離子濃度與土壤中離子濃度達到0.31±0.02，此時，功能性離子濃度與土壤離子濃度變化呈正比，進一步提升了水稻根系的營養(yǎng)吸收率。

2 節(jié)水技術在水稻栽培中的應用

2.1 延后插秧節(jié)水技術

2.1.1 技術原理

在借鑒土壤—植物—大氣連續(xù)系統（SPAC）原理的基礎上，以水稻不同生長階段的特征為依據，分析異養(yǎng)期（3葉前）、自養(yǎng)與異養(yǎng)轉化（離乳3～4葉）、自養(yǎng)期（4葉以后）的水稻生長發(fā)育狀況，把握水稻最佳插秧時間，提高水資源利用率，達到節(jié)水增產的效果。

2.1.2 技術構成

水稻插秧結束后，當秧苗處于3～5葉期，其中含有適量的“彈性空間”，在“彈性空間”的影響下，大棚環(huán)境下的水稻秧苗仍可正常發(fā)育，并且無需大量水分。處于3葉1心期的水稻秧苗，最大澆水頻率為2次/d、

0.005 m3/次，可滿足這一階段水稻秧苗的需水量。水稻插秧平均用秧量為100 m2/hm2，需水量1 m3/d，在無降水狀態(tài)下移栽秧苗至稻田，平均耗水量為90 m3/hm2，

用水比如下：秧田∶稻田=1∶90。在“彈性空間”的作用下，大棚環(huán)境下的水稻秧苗生長時間延長、生長空間與生長量增加，最大限度地縮短了水稻泡田插秧時間、水稻返青期時間，以此達到節(jié)水效果[3]。

2.1.3 技術應用

（1）播種量與空間、需水量的關系。在水稻品種一致、育苗時間一致、管理方法一致、大棚環(huán)境一致的情況下，使用普通苗盤或簡塑缽盤苗會對秧苗的生長空間產生影響，導致需水量存在較大差異。普通苗盤與簡塑缽苗盤具有相似的面積，其播種量為50 g/盤，按照稻種自重為26 g/103粒為標準，被撥入盤中的稻種數量為1 923粒，稻種占據空間為0.84 cm2/粒。簡塑缽苗盤播種量為100 g/盤，被撥入盤中的稻種數量為3 846粒，稻種占據空間為0.42 cm2，平均單位播種量為3粒/孔。

由表3可知，在秧盤尺寸一致的情況下，被撥入盤中的稻種數量、占據單位空間、需水量存在差異。相比之下，普通苗盤占據的單位空間更大、需水量更多，由此認定，在使用不同類型苗盤的情況下，相應的播種量、種子占據空間、需水量存在差異。

（2）苗盤對秧苗生長量的影響以及與需水量的關系。使用普通苗盤播種，水稻秧苗為單株生長模式，3葉期具有較為理想的生長狀況，進入3葉1心期后秧苗逐漸表現出生長空間不足的問題，進入4葉期后，水稻秧苗的生長空間極少，由于秧苗處于單株生長模式，會爭奪有限的水分，此時需水量會急速增加，相應的秧苗生長速度會增加，導致水稻秧苗被迫移栽。

使用簡塑缽苗盤，秧苗為個體間分穴生長模式，生長空間相對固定，并無過多的“彈性空間”。進入4葉1心期后即可蹲苗，進入5葉期后秧苗將空中水分幾乎耗盡，秧苗表現為矮壯敦實且無徒長，無須補充大量水分，以此達到節(jié)水的效果。

（3）秧苗生長量。為分析秧苗生長量，在研究中，將秧苗劃分為A、B、C、D共計4個組別，觀察30 d。通過表4可知，受到生長空間的影響，相應的秧苗生長量存在較大差異，第23天時，B組秧苗平均高度為23 cm，平均直徑為3.5 mm，平均干重4 g且無分蘗現象，但出現了顯著徒長[4]。A組、C組秧苗植株的高度數值近似，A組分蘗、徒長狀態(tài)比C組更加理想。D組株高相比其他組別顯著下降，其余指標相比A、B、C更加理想。由于水稻秧苗生長量不同，對應的需水量變化較大，按照由多至少的順序對各組別需水量進行排序，即D＞B＞A＞C。

（4）最佳生長空間與生長量。在生產水平一致、管理方式一致的狀態(tài)下，受到播種量差異的影響，水稻秧苗的生長空間進入3葉后會發(fā)生明顯變化，由此對水稻秧苗需水量造成影響。在所有組別中，B組正式進入3葉以后，由于生長空間不足，加重了徒長現象，相應的需水量大幅度增加，此時需要及時將其移栽至稻田中[5]。其他組別擁有相對充足的生長空間，暫時仍可繼續(xù)生活在大棚中。統計發(fā)現，A、C、D的最佳生長空間為0.9～1.5 cm2范圍，平均需水量為0.7 m3/d，平均生長量為25 cm，平均插秧時間推遲4 d。表5為水稻秧苗3葉后最佳生長空間、生長量、需水量。

2.2 免耕直播節(jié)水技術

（1）苗期旱育。水稻秧苗1葉1心期，按照氣候變化調整四周溝水量，天氣晴朗時，將四周溝放滿水，天氣陰冷時保持四周溝水量為50%，下雨時將四周溝水排空。在芽谷未出現青扎根之前，需要保證秧板濕潤。播種后，氣候劇烈干旱，此時，應當及時補充四周溝中水，控制水深≤3.3 cm。逢暴雨天氣，需要及時將四周溝中水排空，秧苗1葉1心到3葉1心期進行旱育，同時需要避免畦面顏色變白甚至裂開。

（2）分蘗期至黃熟期薄露灌溉。水稻在分蘗期至黃熟期階段，需要將稻田水深控制在20 mm，持續(xù)淹灌至第5 d，此時需要排放稻田中水。水稻分蘗期至拔節(jié)期的除草工作結束后，需要盡量讓稻田水自然落干直至露田，必要時，可輔助排水，以稻田表面微裂為宜，要求微裂程度＜1 mm，此時再次向稻田中灌水，直至水稻秧苗拔節(jié)至自身的70%時開始曬田。病蟲害防治期間，需要保證田間水深≥30 mm，病蟲害防治結束后再次排空稻田中水。水稻孕穗期至抽穗期，需要在每次注水自然落干后再次注水，在乳熟期至黃熟期，待每次注水自然落干后稻田表層輕微裂開后再次注水。高溫晴朗的天氣，需要持續(xù)斷水6 d，陰冷多雨的天氣，需要持續(xù)斷水13 d。

2.3 覆膜插秧節(jié)水技術

2.3.1 濕潤栽培技術應用要點

（1）壯秧。通過精選優(yōu)良品種，以此最大限度地減少壯秧用水量。

（2）施肥開廂。保證底肥、復合肥一次性使用充足，通過整地消除凹凸不平的部位，保證稻田表面平整。開廂、起溝，需要保證廂正溝直，最大限度地保證化肥與田間土充分混合，防止出現肥料燒根的現象。

（3）選膜蓋膜。使用寬為170 cm的超薄地膜，將地膜與廂面土壤緊密貼合，保證地膜平整，與土壤間不存在縫隙。蓋膜完成后，需要第一時間打孔，將需要移栽的秧苗種在孔中。

（4）增溫。在適插期內盡量提前插秧時間，以此獲得更加理想的增溫效果。

（5）脫肥。全過程需要保證四周溝中有水、廂面無水、地膜與土壤間隙濕潤。脫肥階段使用葉面噴施或灌水施肥，直至將廢棄地膜完全清除。

2.3.2 穴播濕種技術應用要點

（1）盡量選擇抗旱性能強大的稻種；（2）整地作業(yè)時要旱、水結合，不需要作畦、鋪地膜；（3）播種時要保持稻田濕潤，以此為按時出苗、苗齊提供支持；（4）秧苗進入4葉期、5葉期盡量保持稻田相對干旱；（5）水稻植株進入出苗期、分蘗期、穗分化期、開花灌漿期，需要適當用水；（6）取氮素肥、復合肥、農家肥混合作為底肥，并一次性施加至田間，結合實際情況變化適當追肥。

3 結束語

高質量的水稻種植作業(yè)需要兼顧水稻的健康生長、水資源的節(jié)約使用，延后插秧、免耕直播、覆膜插秧是理想的水稻栽培節(jié)水技術。由于地理條件、氣候變化的差異，不同地區(qū)的水稻生長具有不同的特點，具體表現為在品種一致、育苗時間一致、管理方法一致、大棚環(huán)境一致的情況下，水稻需水量、生長狀況存在較大差異，因此，不同的地區(qū)需要在充分分析客觀因素的基礎上，選擇最適合的節(jié)水栽培技術，以此保證水稻的高質量栽培、水資源的高效節(jié)約。

參考文獻

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