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摘要 2015年对淠史杭灌区中稻在浅湿间歇Ⅰ、浅湿间歇Ⅱ、群习灌、不灌水4种不同灌溉制度条件下的需水规律进行研究。结果表明，在降雨不充足的年份，淠史杭灌区中稻种植宜选择浅湿间歇Ⅰ作为本灌区的灌溉制度；在降雨充足，本田生育期不灌水，中稻生长不受水分胁迫影响，即不灌水不影响中稻产量的条件下，宜选择不灌水的灌溉制度。
关键词 中稻；灌溉制度；需水规律；耗水量；淠史杭灌区；2015年
中图分类号 S511 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）11-0007-02
淠史杭灌溉试验重点站位于六安市金安区城北乡廿铺村，东经116°33′，北纬31°51′，海拔39 m（废黄河口基面）。在淠史杭灌区中的淠河灌区境内，淠东干渠东侧，距六安市区10 km，属低丘陵地区。作物种植以中稻为主，实行油—稻、麦—稻轮作。多年平均降雨量1 100 mm，水面蒸发量700～900 mm（E601），历年平均日照时数2 040 h，年平均气温15 ℃左右，无霜期220～230 d。土壤耕作层属重壤土，底土多为黏土，土壤容重（0～100 cm平均）为1.40 g/cm3，田间持水量31.35%，地下水埋深7 m，土壤有机质含量1.96%，pH值为7.5，全氮含量0.124%，全磷含量0.028%，全钾含量1.32%。中稻的需水量、需水规律研究是当务之急。因此，2015年進行了中稻需水量试验，以探求浅湿间歇Ⅰ、淺湿间歇Ⅱ、群习灌和不灌水4种灌溉制度条件下的中稻需水量和需水规律，同时分析本年度的4种灌溉制度灌溉水利用效率等数据[1-3]。
1 材料与方法
1.1 试验设计
本年度试验是在有底测坑中进行，设置浅湿间歇Ⅰ、浅湿间歇Ⅱ、群习灌和不灌水4种灌溉制度，中稻各生育期水层与间歇天数设计见表1。本年度浅湿间歇Ⅰ和浅湿间歇Ⅱ相比在各个生育期设计水层一致，间歇天数浅湿间歇Ⅰ较浅湿间歇Ⅱ在各个生育阶段均少4 d；群习灌是按照设计保持水层；不灌水设计水层与浅湿间歇Ⅰ和浅湿间歇Ⅱ一致，所不同的是没有间歇天数限制，只在移栽时灌水1次。4种灌溉制度试验按照设计水层进行，当降雨量超出对应生育期水层设计时应及时排水。每种灌溉制度设置3次重复，共计12个测坑，测坑面积为4.0 m2（2.5 m×1.6 m），土层深度为1 m。
1.2 试验实施
供试水稻品种为冈优渝九，中稻4月14日浸种，4月21日秧芽下田。秧田移栽期是5月26日，5月27日正式观测，9月15日收割，本田生育期为111 d，正式观测天数为95 d。在中稻全生育期，田间管理措施为5月26日测坑施红四方复合肥（15-15-15），每坑0.25 kg，折合施630 kg/hm2。6月3日测坑施返青肥，尿素每坑50 g，折合施124.5 kg/hm2。由于试验是在有底测坑中进行，因此，只进行中稻耗水量观测，渗漏量根据试验站历年资料统计分析按1.8 mm/d引入，由此来计算本年度中稻田间耗水量[4-6]。
2 结果与分析
2.1 4种灌溉制度条件下中稻需水规律分析
由表2可知，浅湿间歇Ⅰ总耗水量最大的生育阶段在乳熟期为103.4 mm，拔节孕穗期次之，为97.7 mm。浅湿间歇Ⅱ、群习灌和不灌水3种灌溉制度总耗水量最大的生育阶段均在拔节孕穗期分别为106.0、116.8、98.0 mm。拔节孕穗期虽然不是日均耗水量最大的时期，但是因为其天数在各个生育阶段最多，为23 d，所以4种灌溉制度耗水量在拔节孕穗期总耗水量较高。4种灌溉制度在返青期的总耗水量均为最小，除了因为返青期天数最少为外，还有就是此时的生物量较小，故总耗水量最少。
浅湿间歇Ⅰ、浅湿间歇Ⅱ、群习灌、不灌水4种灌溉制度最大日均耗水量均在抽穗开花期，分别为6.3、6.0、6.7、6.3 mm；最小日均耗水量均在返青期，分别为2.5、2.4、2.5、2.4 mm。从中稻各生育阶段日均耗水量变化规律来看，4种灌溉制度各生育阶段日均耗水量变化规律基本吻合，从返青期日均耗水量最低，经过分蘖前期、分蘖后期和拔节孕穗期后，在抽穗开花期耗水量达到高峰，然后在乳熟期和黄熟期持续下降。主要原因是在抽穗开花期中稻的生物量和影响耗水量的气温、风速等均达到了最高值。
由图1可知，全生育期浅湿间歇Ⅰ、浅湿间歇Ⅱ、群习灌、不灌水4种灌溉制度耗水量分别为510.9、501.8、529.1、450.0 mm，其中群习灌耗水量最大，浅湿间歇Ⅰ和浅湿间歇Ⅱ耗水量比较接近，不灌水耗水量最小；全生育期4种灌溉制度日均耗水量分别为4.6、4.5、4.8、4.1 mm，其中群习灌日均耗水量最大，不灌水日均耗水量小，浅湿间歇Ⅰ较浅湿间歇Ⅱ日均耗水量多0.1 mm。出现上述情况的主要原因是群习灌各个生育阶段设计水层是浅湿间歇Ⅰ、浅湿间歇Ⅱ 2种灌溉制度的上限，且各个生育阶段都保持有水层，而浅湿间歇Ⅰ、浅湿间歇Ⅱ水层设计都有间歇天数，故群习灌的耗水量最大。浅湿间歇Ⅰ的间歇天数较浅湿间歇Ⅱ的间歇天数要少，稻田水分较浅湿间歇Ⅱ充足，故浅湿间歇Ⅰ的耗水量会较浅湿间歇Ⅱ的耗水量大。而不灌水除在移栽时按设计水层灌水外，整个生育期没有其他灌水，虽然本年度降雨充足，但是根据试验设计，在水层达到设计要求时，雨天会拉上防雨棚，所以部分降雨并未利用，稻田水分没有群习灌、浅湿间歇Ⅰ和浅湿间歇Ⅱ充分，故耗水量最低。
2.2 4种灌溉制度条件下中稻产量构成及产量
由表3可知，相同的小区面积，浅湿间歇Ⅰ、浅湿间歇Ⅱ、群习灌、不灌水小区产量分别为4.5、4.4、4.3、4.4 kg，折合产量分别为11 250、11 000、10 750、11 000 kg/hm2，即浅湿间歇Ⅰ产量最高，为11 250 kg/hm2，产量最低的是群习灌，为10 750 kg/hm2。耗水量浅湿间歇Ⅰ、浅湿间歇Ⅱ、群习灌、不灌水4种灌溉制度分别为5 115、5 025、5 295、4 500 m3/hm2，干谷耗水量分别为0.45、0.46、0.49、0.41 m3/kg。从而得出本年度不灌水处理水分利用效率最高。 由表4可知，从显著性概率看，p=0.75>0.05，说明各组的方差在α=0.05水平上没有显著性差异。在本年度特定的气象条件下，本站设置的浅湿间歇Ⅰ、浅湿间歇Ⅱ、群习灌、不灌水4种灌溉制度的单位面积产量之间差异不显著。
由表5可知，从显著性慨率看p=0.007 6即p<0.05，说明各组的方差在α=0.05水平上有显著性差异。在本年度特定的气象条件下，本站设置的浅湿间歇Ⅰ、浅湿间歇Ⅱ、群习灌、不灌水4种灌溉制度的每1 kg干谷耗水量之间差异显著。
3 結论与讨论
试验结果表明，4种灌溉制度的单位面积产量差异不显著，即本年度灌溉条件下4种灌溉制度均可选择。从灌溉水利用效率方面得出结论，4种灌溉制度的每1 kg干谷耗水差异显著。
4种灌溉制度中群习灌耗水量最大、单位面积产量最低、降雨利用率最低、每1 kg干谷耗水量最高。因此，在提倡节约水资源、提高水分利用效率的淠史杭灌区不宜选择群习灌；浅湿间歇Ⅰ和浅湿间歇Ⅱ每1 kg干谷耗水量虽然相等，但是浅湿间歇Ⅰ产量高于浅湿间歇Ⅱ，故选择浅湿间歇Ⅰ较为合理。本年度降雨量大，降雨及时，不灌水处理没有受到水分胁迫，虽然产量较浅湿间歇Ⅰ低，但是耗水量较浅湿间歇Ⅰ低，故水分利用效率最高。结合历年的试验资料得出，在降雨不充足的年份，淠史杭灌区中稻种植宜选择浅湿间歇Ⅰ作为本灌区的灌溉制度；在降雨充足，本田生育期不灌水，中稻生长不受水分胁迫影响，即不灌水不影响中稻产量的条件下，宜选择不灌水的灌溉制度。
4 参考文献
[1] 汪丙国，靳孟贵，何雨江，等.微咸水膜下滴灌灌溉制度试验研究[J].地质科技情报，2010（5）：96-101.
[2] 赵自明.西北干旱缺水区大田作物滴灌灌溉制度试验[J].武汉大学学报（工学版），2006（4）：9-13.
[3] 汤广民，王友贞.安徽淮北平原主要农作物的优化灌溉制度与经济灌溉定额[J].灌溉排水学报，2006（2）：24-29.
[4] 刘钰，蔡甲冰，蔡林根，等.黄河下游灌区农田灌溉制度与供需平衡分析[J].水利学报，2005（6）：701-708.
[5] 劉广明，杨劲松，姜艳，等.基于控制灌溉理论的水稻优化灌溉制度研究[J].农业工程学报，2005（5）：29-33.
[6] 孙小平，荣丰涛.作物优化灌溉制度的研究[J].山西水利科技，2004（2）：39-41.
关键词 中稻；灌溉制度；需水规律；耗水量；淠史杭灌区；2015年
中图分类号 S511 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）11-0007-02
淠史杭灌溉试验重点站位于六安市金安区城北乡廿铺村，东经116°33′，北纬31°51′，海拔39 m（废黄河口基面）。在淠史杭灌区中的淠河灌区境内，淠东干渠东侧，距六安市区10 km，属低丘陵地区。作物种植以中稻为主，实行油—稻、麦—稻轮作。多年平均降雨量1 100 mm，水面蒸发量700～900 mm（E601），历年平均日照时数2 040 h，年平均气温15 ℃左右，无霜期220～230 d。土壤耕作层属重壤土，底土多为黏土，土壤容重（0～100 cm平均）为1.40 g/cm3，田间持水量31.35%，地下水埋深7 m，土壤有机质含量1.96%，pH值为7.5，全氮含量0.124%，全磷含量0.028%，全钾含量1.32%。中稻的需水量、需水规律研究是当务之急。因此，2015年進行了中稻需水量试验，以探求浅湿间歇Ⅰ、淺湿间歇Ⅱ、群习灌和不灌水4种灌溉制度条件下的中稻需水量和需水规律，同时分析本年度的4种灌溉制度灌溉水利用效率等数据[1-3]。
1 材料与方法
1.1 试验设计
本年度试验是在有底测坑中进行，设置浅湿间歇Ⅰ、浅湿间歇Ⅱ、群习灌和不灌水4种灌溉制度，中稻各生育期水层与间歇天数设计见表1。本年度浅湿间歇Ⅰ和浅湿间歇Ⅱ相比在各个生育期设计水层一致，间歇天数浅湿间歇Ⅰ较浅湿间歇Ⅱ在各个生育阶段均少4 d；群习灌是按照设计保持水层；不灌水设计水层与浅湿间歇Ⅰ和浅湿间歇Ⅱ一致，所不同的是没有间歇天数限制，只在移栽时灌水1次。4种灌溉制度试验按照设计水层进行，当降雨量超出对应生育期水层设计时应及时排水。每种灌溉制度设置3次重复，共计12个测坑，测坑面积为4.0 m2（2.5 m×1.6 m），土层深度为1 m。
1.2 试验实施
供试水稻品种为冈优渝九，中稻4月14日浸种，4月21日秧芽下田。秧田移栽期是5月26日，5月27日正式观测，9月15日收割，本田生育期为111 d，正式观测天数为95 d。在中稻全生育期，田间管理措施为5月26日测坑施红四方复合肥（15-15-15），每坑0.25 kg，折合施630 kg/hm2。6月3日测坑施返青肥，尿素每坑50 g，折合施124.5 kg/hm2。由于试验是在有底测坑中进行，因此，只进行中稻耗水量观测，渗漏量根据试验站历年资料统计分析按1.8 mm/d引入，由此来计算本年度中稻田间耗水量[4-6]。
2 结果与分析
2.1 4种灌溉制度条件下中稻需水规律分析
由表2可知，浅湿间歇Ⅰ总耗水量最大的生育阶段在乳熟期为103.4 mm，拔节孕穗期次之，为97.7 mm。浅湿间歇Ⅱ、群习灌和不灌水3种灌溉制度总耗水量最大的生育阶段均在拔节孕穗期分别为106.0、116.8、98.0 mm。拔节孕穗期虽然不是日均耗水量最大的时期，但是因为其天数在各个生育阶段最多，为23 d，所以4种灌溉制度耗水量在拔节孕穗期总耗水量较高。4种灌溉制度在返青期的总耗水量均为最小，除了因为返青期天数最少为外，还有就是此时的生物量较小，故总耗水量最少。
浅湿间歇Ⅰ、浅湿间歇Ⅱ、群习灌、不灌水4种灌溉制度最大日均耗水量均在抽穗开花期，分别为6.3、6.0、6.7、6.3 mm；最小日均耗水量均在返青期，分别为2.5、2.4、2.5、2.4 mm。从中稻各生育阶段日均耗水量变化规律来看，4种灌溉制度各生育阶段日均耗水量变化规律基本吻合，从返青期日均耗水量最低，经过分蘖前期、分蘖后期和拔节孕穗期后，在抽穗开花期耗水量达到高峰，然后在乳熟期和黄熟期持续下降。主要原因是在抽穗开花期中稻的生物量和影响耗水量的气温、风速等均达到了最高值。
由图1可知，全生育期浅湿间歇Ⅰ、浅湿间歇Ⅱ、群习灌、不灌水4种灌溉制度耗水量分别为510.9、501.8、529.1、450.0 mm，其中群习灌耗水量最大，浅湿间歇Ⅰ和浅湿间歇Ⅱ耗水量比较接近，不灌水耗水量最小；全生育期4种灌溉制度日均耗水量分别为4.6、4.5、4.8、4.1 mm，其中群习灌日均耗水量最大，不灌水日均耗水量小，浅湿间歇Ⅰ较浅湿间歇Ⅱ日均耗水量多0.1 mm。出现上述情况的主要原因是群习灌各个生育阶段设计水层是浅湿间歇Ⅰ、浅湿间歇Ⅱ 2种灌溉制度的上限，且各个生育阶段都保持有水层，而浅湿间歇Ⅰ、浅湿间歇Ⅱ水层设计都有间歇天数，故群习灌的耗水量最大。浅湿间歇Ⅰ的间歇天数较浅湿间歇Ⅱ的间歇天数要少，稻田水分较浅湿间歇Ⅱ充足，故浅湿间歇Ⅰ的耗水量会较浅湿间歇Ⅱ的耗水量大。而不灌水除在移栽时按设计水层灌水外，整个生育期没有其他灌水，虽然本年度降雨充足，但是根据试验设计，在水层达到设计要求时，雨天会拉上防雨棚，所以部分降雨并未利用，稻田水分没有群习灌、浅湿间歇Ⅰ和浅湿间歇Ⅱ充分，故耗水量最低。
2.2 4种灌溉制度条件下中稻产量构成及产量
由表3可知，相同的小区面积，浅湿间歇Ⅰ、浅湿间歇Ⅱ、群习灌、不灌水小区产量分别为4.5、4.4、4.3、4.4 kg，折合产量分别为11 250、11 000、10 750、11 000 kg/hm2，即浅湿间歇Ⅰ产量最高，为11 250 kg/hm2，产量最低的是群习灌，为10 750 kg/hm2。耗水量浅湿间歇Ⅰ、浅湿间歇Ⅱ、群习灌、不灌水4种灌溉制度分别为5 115、5 025、5 295、4 500 m3/hm2，干谷耗水量分别为0.45、0.46、0.49、0.41 m3/kg。从而得出本年度不灌水处理水分利用效率最高。 由表4可知，从显著性概率看，p=0.75>0.05，说明各组的方差在α=0.05水平上没有显著性差异。在本年度特定的气象条件下，本站设置的浅湿间歇Ⅰ、浅湿间歇Ⅱ、群习灌、不灌水4种灌溉制度的单位面积产量之间差异不显著。
由表5可知，从显著性慨率看p=0.007 6即p<0.05，说明各组的方差在α=0.05水平上有显著性差异。在本年度特定的气象条件下，本站设置的浅湿间歇Ⅰ、浅湿间歇Ⅱ、群习灌、不灌水4种灌溉制度的每1 kg干谷耗水量之间差异显著。
3 結论与讨论
试验结果表明，4种灌溉制度的单位面积产量差异不显著，即本年度灌溉条件下4种灌溉制度均可选择。从灌溉水利用效率方面得出结论，4种灌溉制度的每1 kg干谷耗水差异显著。
4种灌溉制度中群习灌耗水量最大、单位面积产量最低、降雨利用率最低、每1 kg干谷耗水量最高。因此，在提倡节约水资源、提高水分利用效率的淠史杭灌区不宜选择群习灌；浅湿间歇Ⅰ和浅湿间歇Ⅱ每1 kg干谷耗水量虽然相等，但是浅湿间歇Ⅰ产量高于浅湿间歇Ⅱ，故选择浅湿间歇Ⅰ较为合理。本年度降雨量大，降雨及时，不灌水处理没有受到水分胁迫，虽然产量较浅湿间歇Ⅰ低，但是耗水量较浅湿间歇Ⅰ低，故水分利用效率最高。结合历年的试验资料得出，在降雨不充足的年份，淠史杭灌区中稻种植宜选择浅湿间歇Ⅰ作为本灌区的灌溉制度；在降雨充足，本田生育期不灌水，中稻生长不受水分胁迫影响，即不灌水不影响中稻产量的条件下，宜选择不灌水的灌溉制度。
4 参考文献
[1] 汪丙国，靳孟贵，何雨江，等.微咸水膜下滴灌灌溉制度试验研究[J].地质科技情报，2010（5）：96-101.
[2] 赵自明.西北干旱缺水区大田作物滴灌灌溉制度试验[J].武汉大学学报（工学版），2006（4）：9-13.
[3] 汤广民，王友贞.安徽淮北平原主要农作物的优化灌溉制度与经济灌溉定额[J].灌溉排水学报，2006（2）：24-29.
[4] 刘钰，蔡甲冰，蔡林根，等.黄河下游灌区农田灌溉制度与供需平衡分析[J].水利学报，2005（6）：701-708.
[5] 劉广明，杨劲松，姜艳，等.基于控制灌溉理论的水稻优化灌溉制度研究[J].农业工程学报，2005（5）：29-33.
[6] 孙小平，荣丰涛.作物优化灌溉制度的研究[J].山西水利科技，2004（2）：39-41.