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摘要：北方水稻一年只能生长一季，由于地理条件的不同，与南方稻作有明显的差异，其水分管理在技术上有其特殊性。本文就这个问题依照北方水稻各生育期的需水特性，介绍相应的水分管理技术。
关键词：水稻 北方稻作 生理特性 水分管理
中图分类号：S2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）32-547-01
1.水稻需水背景
水稻原是沼泽植物，在系统发育过程中形成了适于水田生长的特性。它的细胞液泡小，机械组织发达，水分在细胞和组织内运行慢，所以对土壤水分的需求比旱地作物要高。据研究，不同作物每生产1g干物质所需的水量以水稻为最大。
因此，水分管理是水稻高产栽培的一项非常重要的措施。
蒸腾作用是水稻生理所必须的耗水过程，是植株体内散失水分的最主要方式，也是吸收水分和养分的主要原动力。它能够促进水分和养分在植株体内的循环，并调节体温。生态需水分主要表现为，水稻生育需要比较稳定的根际土温。稻田水分状况，不仅直接影响水稻各种生理活动，还影响土壤空气、温度和田间湿度等小气候因素的变化，对土壤养料的分解与利用，稻田杂草和病虫的消长等，都有密切的关系。
2.水稻各生育期的需水特点及水分管理
幼芽期：幼芽期秧田管理的主要任务是促进秧苗种子根和芽鞘节根的生长，以利扎根立苗。幼根的生长是以细胞分裂开始再进行伸长生长的，这种生长方式需能量较多，只有在有氧呼吸旺盛的情况下才能进行细胞的增殖和生长，此时的水分管理，以保持土壤湿润为原则，不宜过湿。近年来，北方普遍采用塑料薄膜保温早育苗方式，在整地做床以后必须浇透苗床底水，然后播种、覆土，再用地膜覆盖以利保温保湿，最后盖上塑料棚膜，这样一直到出苗不需要再浇水。
幼苗期：水稻的幼苗具有氧呼吸和无氧呼吸二种途径，可以在有氧和缺氧条件下为稻苗的生长提供能量。
无氧呼吸：C6H12O6→2C2H5OH+2C02+24大卡
有氧呼吸：C6H12O6+6CO2+6H2O0+674大卡
因此在缺氧条件下，根系发育不良，生长柔嫩。而在氧气充足条件下，有氧呼吸的能量利用率高贮藏物质的转化效率高达50%左右，因此，在氧气充足的条件下，根系发育良好，秧苗生长健壮。据研究，土壤含水量高于土壤最大持水量的80%时，水稻叶片的光合强度和淹水情况下差不多，只有当土壤含水量下降到最大持水量的80%以下时，叶片的光合作用才明显减弱。所以，此期只要保持床土湿润，既能满足秧苗光合作用对水分的需要，又可保证有充足的氧气供应。此期苗床浇水，应在苗床出现干土层，并开始出现裂缝时进行，浇水一定要做到一次浇透，减少浇水次数，这样有利于根系向土壤扩展，应避免浇水次数过多，每次又浇不透。
苗床水分管理：苗床的水分管理，要全面考虑各种因素灵活掌握。尤其是东北地区，春季气温不稳，低温冷害时有发生。所以，当寒潮到来前，一定要浇足水，做到以水调温、以水保苗。
成苗期：在三叶期必须加强苗床管理。在三叶期来临之前浇一次透水，既能满足生理需水，从而减轻青枯病、立枯病等生理性病害，又可以保持根际稳定的土温，避免或减轻冷害的侵袭。三叶期以后，秧苗的通气组织已发育健全，对土壤多湿、缺氧的适宜性增强，气温升高，此期除加强水分管理处，还要注意开棚通风，降低苗床温度，避免高温高湿造成秧苗徒长。
返青期：移栽至50%秧苗长出新叶，水稻此期对水分的反应敏感，由于移栽时秧苗根系受到损伤，吸水力弱，容易失去水分平衡，此期必须保持适宜水层，一般以水深不超过秧苗最上全出叶的叶耳为宜。
分孽期：此期水分管理以前期促进有效分蘖、后期控制无效分蘖为原则。中国农科院农业气象室综合各方而的研究，认为水稻分蘖所需温度。
在田间条件下，日平均温座达到20℃以上，分蘖才能比较顺利地进行，而在北方单季稻作区，插秧后的有效分蘖期往往达下到上述温度要求。所以，此期宜采取浅水灌溉措施，水层控制在2—3cm，尽力提高土温水温，以促分蘖早生快发。
控制无效分蘖的两种途径
排水晒田
（1）在调节土壤养分方面，对水稻生长能够起到“中控后促”作用，既能控制生育中期的无效分蘖，又可捉进后期稳定的发育和成熟。据研究，晒田期，土壤铵态氮和有效磷含理下降，但复水后急剧提高。
（2）改善土壤中氧气供应，促进根系发育。据研究，当保留水层时，水中溶解的氧约95%被土壤表层2cm以内的微生物所消耗，而层氧气很少，晒田可以增加土壤氧气供应，促进根系发育。
（3）消除土壤中还原性物质的毒害。富含有机制的低湿田，土壤微生物活动旺盛，消耗了土壤中的氧气，结果土壤缺氧，氧化还原电位下降，还原性物质甲烷、硫化氢等累积，致使稻根生育不良。晒田增加了土壤氧气含量，提高了氧化还原电位。大大减轻了还原性物质的危害。
深水灌溉
深灌溉可降低水温和泥温，削弱稻株基部光照强度，以抑制后期无效分蘖。此法缺点是：根系发育不良，稻株生长软弱，引起后期倒伏，易诱发病虫害，而且浪费水源。只有在遇低温或连雨天，无法晒田时才采用深水灌溉法。
幼穗發育期：此期光合作用强，代谢作用旺盛，蒸腾量大，是水稻一生中生理需水量多的时期，尤其是在花粉母细胞减数分裂期前后，稻株对土壤水分亏缺反应最敏感，此期受旱则光合作用减弱，有机制的合成和运转受阻，颖花大量退化并产生不孕花，穗粒数和结实率降低，造成严重减产。因此，此期不宜晒田。
幼穗发育期也是水稻对低温最敏感的时期，如遇低温，易发生障碍型冷害造成严重减产。因此，在低温来临前，应灌20cm的深水防寒保穗。
抽穗结实期：对水分反应较敏感，此时受旱，则花粉和雌蕊柱头易枯萎，或抽穗困难，形成“锁口旱”，穗基部颖花能抽出，包在鞘内不能正常开花授粉，形成空壳，应保持浅水层或湿润灌，不可落干。
籽粒灌浆期：此期关键是维持叶片活力，延长叶片寿命，而起延长叶片寿命作用的细胞分裂素类物质主要是在根内形成的，所以应采取间歇灌溉，保持土壤湿润，保证根部充足的氧气供应，使根系生育良好。
黄熟以后：生理需水下降，可排水落干，以促进成熟，并便于收获和干燥。
关键词：水稻 北方稻作 生理特性 水分管理
中图分类号：S2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）32-547-01
1.水稻需水背景
水稻原是沼泽植物，在系统发育过程中形成了适于水田生长的特性。它的细胞液泡小，机械组织发达，水分在细胞和组织内运行慢，所以对土壤水分的需求比旱地作物要高。据研究，不同作物每生产1g干物质所需的水量以水稻为最大。
因此，水分管理是水稻高产栽培的一项非常重要的措施。
蒸腾作用是水稻生理所必须的耗水过程，是植株体内散失水分的最主要方式，也是吸收水分和养分的主要原动力。它能够促进水分和养分在植株体内的循环，并调节体温。生态需水分主要表现为，水稻生育需要比较稳定的根际土温。稻田水分状况，不仅直接影响水稻各种生理活动，还影响土壤空气、温度和田间湿度等小气候因素的变化，对土壤养料的分解与利用，稻田杂草和病虫的消长等，都有密切的关系。
2.水稻各生育期的需水特点及水分管理
幼芽期：幼芽期秧田管理的主要任务是促进秧苗种子根和芽鞘节根的生长，以利扎根立苗。幼根的生长是以细胞分裂开始再进行伸长生长的，这种生长方式需能量较多，只有在有氧呼吸旺盛的情况下才能进行细胞的增殖和生长，此时的水分管理，以保持土壤湿润为原则，不宜过湿。近年来，北方普遍采用塑料薄膜保温早育苗方式，在整地做床以后必须浇透苗床底水，然后播种、覆土，再用地膜覆盖以利保温保湿，最后盖上塑料棚膜，这样一直到出苗不需要再浇水。
幼苗期：水稻的幼苗具有氧呼吸和无氧呼吸二种途径，可以在有氧和缺氧条件下为稻苗的生长提供能量。
无氧呼吸：C6H12O6→2C2H5OH+2C02+24大卡
有氧呼吸：C6H12O6+6CO2+6H2O0+674大卡
因此在缺氧条件下，根系发育不良，生长柔嫩。而在氧气充足条件下，有氧呼吸的能量利用率高贮藏物质的转化效率高达50%左右，因此，在氧气充足的条件下，根系发育良好，秧苗生长健壮。据研究，土壤含水量高于土壤最大持水量的80%时，水稻叶片的光合强度和淹水情况下差不多，只有当土壤含水量下降到最大持水量的80%以下时，叶片的光合作用才明显减弱。所以，此期只要保持床土湿润，既能满足秧苗光合作用对水分的需要，又可保证有充足的氧气供应。此期苗床浇水，应在苗床出现干土层，并开始出现裂缝时进行，浇水一定要做到一次浇透，减少浇水次数，这样有利于根系向土壤扩展，应避免浇水次数过多，每次又浇不透。
苗床水分管理：苗床的水分管理，要全面考虑各种因素灵活掌握。尤其是东北地区，春季气温不稳，低温冷害时有发生。所以，当寒潮到来前，一定要浇足水，做到以水调温、以水保苗。
成苗期：在三叶期必须加强苗床管理。在三叶期来临之前浇一次透水，既能满足生理需水，从而减轻青枯病、立枯病等生理性病害，又可以保持根际稳定的土温，避免或减轻冷害的侵袭。三叶期以后，秧苗的通气组织已发育健全，对土壤多湿、缺氧的适宜性增强，气温升高，此期除加强水分管理处，还要注意开棚通风，降低苗床温度，避免高温高湿造成秧苗徒长。
返青期：移栽至50%秧苗长出新叶，水稻此期对水分的反应敏感，由于移栽时秧苗根系受到损伤，吸水力弱，容易失去水分平衡，此期必须保持适宜水层，一般以水深不超过秧苗最上全出叶的叶耳为宜。
分孽期：此期水分管理以前期促进有效分蘖、后期控制无效分蘖为原则。中国农科院农业气象室综合各方而的研究，认为水稻分蘖所需温度。
在田间条件下，日平均温座达到20℃以上，分蘖才能比较顺利地进行，而在北方单季稻作区，插秧后的有效分蘖期往往达下到上述温度要求。所以，此期宜采取浅水灌溉措施，水层控制在2—3cm，尽力提高土温水温，以促分蘖早生快发。
控制无效分蘖的两种途径
排水晒田
（1）在调节土壤养分方面，对水稻生长能够起到“中控后促”作用，既能控制生育中期的无效分蘖，又可捉进后期稳定的发育和成熟。据研究，晒田期，土壤铵态氮和有效磷含理下降，但复水后急剧提高。
（2）改善土壤中氧气供应，促进根系发育。据研究，当保留水层时，水中溶解的氧约95%被土壤表层2cm以内的微生物所消耗，而层氧气很少，晒田可以增加土壤氧气供应，促进根系发育。
（3）消除土壤中还原性物质的毒害。富含有机制的低湿田，土壤微生物活动旺盛，消耗了土壤中的氧气，结果土壤缺氧，氧化还原电位下降，还原性物质甲烷、硫化氢等累积，致使稻根生育不良。晒田增加了土壤氧气含量，提高了氧化还原电位。大大减轻了还原性物质的危害。
深水灌溉
深灌溉可降低水温和泥温，削弱稻株基部光照强度，以抑制后期无效分蘖。此法缺点是：根系发育不良，稻株生长软弱，引起后期倒伏，易诱发病虫害，而且浪费水源。只有在遇低温或连雨天，无法晒田时才采用深水灌溉法。
幼穗發育期：此期光合作用强，代谢作用旺盛，蒸腾量大，是水稻一生中生理需水量多的时期，尤其是在花粉母细胞减数分裂期前后，稻株对土壤水分亏缺反应最敏感，此期受旱则光合作用减弱，有机制的合成和运转受阻，颖花大量退化并产生不孕花，穗粒数和结实率降低，造成严重减产。因此，此期不宜晒田。
幼穗发育期也是水稻对低温最敏感的时期，如遇低温，易发生障碍型冷害造成严重减产。因此，在低温来临前，应灌20cm的深水防寒保穗。
抽穗结实期：对水分反应较敏感，此时受旱，则花粉和雌蕊柱头易枯萎，或抽穗困难，形成“锁口旱”，穗基部颖花能抽出，包在鞘内不能正常开花授粉，形成空壳，应保持浅水层或湿润灌，不可落干。
籽粒灌浆期：此期关键是维持叶片活力，延长叶片寿命，而起延长叶片寿命作用的细胞分裂素类物质主要是在根内形成的，所以应采取间歇灌溉，保持土壤湿润，保证根部充足的氧气供应，使根系生育良好。
黄熟以后：生理需水下降，可排水落干，以促进成熟，并便于收获和干燥。