浅谈调控灌溉技术在水稻灌溉中的应用

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  【摘 要】 本文对水稻调控灌溉技术特点、示范推广要点及优势进行阐述,探求出一套适合本地区生产实际的为群众乐于接受的水稻调控灌溉技术。
  【关键词】 灌溉技术;示范推广
  1.水稻调控灌溉的特点
  水稻原生在沼泽地带,有较强的耐涝能力,是喜水作物。自古以来,水稻都是在淹水条件下栽培生长的,世界上约有90%的水稻是采用建立水层的淹水灌溉。但是,从长期的实践和科学研究结果来看,并非所有水稻都一定要经常淹灌建立水层才能生长好。
  我县地处淮北平原南部多年平均降水量在740~1000mm之间,但由于降水量年际之间变化差异及年内分配不均,本区在水稻全生长期内的天然降水量一般情况下都不能满足水稻需水要求,属补充灌溉地区。如何根据水稻各生育期生理需水特点,充分利用降水和土壤的调蓄能力尽可能少的灌溉水,达到灌溉投入少,水稻产量高的目的,为研究水稻与水的关系,从2011年开始至今我县水利局与安徽省·水利部淮委水利科学研究院合作推广水稻调控灌溉技术,2003至2011年在我县全面推广。水稻调控灌溉技术的精髓可以概括为六个字,即“充分、有效、合理”。
  2.水稻调控灌溉技术示范推广要点
  2.1试验示范技术标准
  2.1.1调控灌溉
  根据水稻的需水规律和有关试验资料,我县水稻调控灌溉标准拟定为:以小苗移栽到返青期,田面保持薄水层(30~5mm),当降水使田面水层超过30mm时须排水;返青期以后各生长阶段灌水、蓄水上限和控制下限不等,分蘖期灌水上限是使土壤含水量达到饱和含水量;孕穗期水稻需水量增加,灌水上限为20mm,蓄雨上限为80mm;抽穗开花期灌水上限为田面建立20mm水层,蓄雨上限为120mm;乳熟期灌水上限为田面建立20mm水层,蓄雨上限为70mm,黄熟期灌水上限为饱和含水量。控制下限:分蘖前期采用轻控,下限取饱和含水量的80%;分蘖后期须重控(烤田),下限取饱和含水量的60%;拔节孕穗前期,采用中控,下限取70%;拔节孕穗后期,采用轻控;抽穗到乳熟期以轻控为主,下限取80%。黄熟后期水面自然落干,后期采用重控下限取55%。
  2.1.2漫灌深蓄型
  全生育期除烤田和黄熟期外,田面均保持水层。不同生育期田面水层的上下限标准分别是:返青期100~150mm,分蘖前期50~100mm,分蘖后期烤田,拔节孕穗期200~250mm,抽穗开花期250~300mm,乳熟期100~150mm,黄熟期落干。每当田面水层达到下限时,开始灌溉,灌溉到上限时,停止灌溉;遇雨也按此标准控制。
  2.2调控灌溉技术要点
  2.2.1秧苗移栽
  2.2.1.1移栽前的准备工作
  冬小麦或其他前茬作物收割后,要先耕地晒垡。在泡田耕地前要施足底肥,尽可能施些有机肥,有条件的地方最好采用配方施肥。要整平田块,便于灌排,无积水。办法是先放少量水,待其湿透垡头时,用耙耙平,以水找平,再撒施化肥,同时使用除草剂。
  2.2.1.2待泡浆沉实后再移栽秧苗
  麦茬稻插秧,正值大忙,时间紧、农活重、季节性强,部分农户只顾抢时间整地、泡田、插秧,而忽视了稻田泥浆的沉实,急于插秧,结果造成泥浆淤苗心,底部出现多层根,秧苗不见长,分蘖推迟。当天整田泥浆悬浮,犁底层以上全是泥湖,若不待沉实就插秧,势必造成插浅了易倒伏、飘秧,插深了沉实的泥就有几分厚。从而造成插深的秧苗“深上加深”泥土护心,稻根往往泥里起节,出现“两段根”、“三段根”造成低位分蘖闷死,高位分蘖推迟,而且分蘖瘦弱,即使加强农业技术措施,也赶不上浅插秧苗的长势。所以,插秧时一定要注意泥浆沉实,薄水浅插。
  2.2.1.3插前施肥要把好技术关
  秧苗移栽前施碳铵作基肥,应特别注意施肥时间及撒施的均匀程度,否则会造成大面积或连片的枯叶死苗。一定要注意施肥技术,最好施肥时间在插秧的前一天,严格掌握施肥的数量和撒的均匀度,以避免因施肥过量和不均匀造成烧苗。
  2.2.2薄水促返青
  水稻返青期大约经历6~8天,控制灌水上限为25~30mm。如遇晴天,尤其在阳光下暴晒的中午,要求薄水水层不过寸,不淹苗心,最好田不晒泥。如遇干旱缺水时,下限值也应控制在饱和含水量。
  水稻秧苗移栽后,根系受伤未能恢复,吸收养分的能力较弱,如果水分供应不足难以保持植物内的水分平衡。麦茬稻插秧时间一般在6月20日左右,正值干旱少雨季节,晴天多、日照长、光照强度大、气温高、水面蒸发量大,此时缺水,易导致叶片永久萎蔫,甚至枯死。所以,必须灌薄水满足水稻的生理生态需水,加速返青,促进分蘖。
  2.2.3分蘖期
  分蘖期控制灌溉的标准是:上限控制在土壤饱和含水量(即汪泥塌水),分蘖后期,下限控制在饱和含水量60%左右。该生育期大体经历30天左右,此期的灌水方法与淹灌大不一样。淹水灌溉在分蘖末期才开始晒田;而控制灌溉在分蘖前期就进行干湿露田。主要做法概括为:前期轻控促苗发;中期中控促壮蘖;后期重控促转换。
  2.2.3.1前期轻控促苗发
  每次亩灌水量20m3左右,以后自然干到田不开裂。当土壤含水量小于或等于下限值才进行一次灌水。土壤含水量的测定方法,可用简易取土称重法或中子土壤水分仪测定,无条件时也可用目测法估计。
  在插秧后的20天左右,最迟不超过一个月,亩苗量能达到亩有数分蘖数的要求,才能形成一个较好的群体结构。所以,从插秧以后到分蘖前期的田间管理非常重要。应采取培育适龄带蘖壮秧、精整大田、增施底肥,以及按土壤肥力化验进行配方施肥、科学控制灌水等措施,促使秧苗早生长,早返青,争取較多的前期低位分蘖,培育足够数量的粗壮大蘖,构成合理的群体结构。
  2.2.3.2中期中控促壮蘖   一般认为水稻壮蘖应是低位分蘖,叶片刚劲,株型整齐,角质层厚实,挺拔自立;叶色深绿,氮素代谢旺盛;能形成合理的群体结构,病虫害少。因此,在做好前期栽培管理措施的基础上,本期控制灌溉方法应控制好上、下限标准。上限为饱和含水量,下限控制在饱和量的65~70%,一般年份灌水次数不多,如雨水过多还要注意适时排水。
  2.2.3.3后期重控促转换
  水稻分蘖后期,将由营养生长转向生殖生长期,稻株对养分的吸收也开始发生变化,对氮磷的吸收趋向减少,对钾的吸收趋向增大,大分蘖生长加快,小分蘖逐渐枯萎,叶面积指数也趋向增大。为了防止无效分蘖的滋生,根层土壤含水量下限值应按偏低控制,一般为饱和含水量的60%。这时正逢汛期,降雨次多量大,地下水位高,应特别注意适时排水,及时晒田,使表土层呈干旱状态,激活水稻根系对氮素的吸收,使叶片硬而色淡,抑制无效分蘖的滋生,巩固和壮大有效分蘖,增强土层透气性能,使稻根扎得深,促进根系发展,叶的生长受到控制,叶色略黄。使水稻茎秆粗壮,抑制节间过量伸长,增大秸秆充实度,提高后期抗倒伏能力,减少各种病虫害的发生和蔓延。
  适时适度的控制土壤水分,是水稻发育过程中生理转折的需要,拔节后至穗分化前尤为重要,能促使根群迅速扩大下扎,调整稻作生理状态,由分蘖期氮代谢旺盛逐渐转向碳代谢,有利于有机物质在茎秆、叶鞘的积累和向幼穗转移,达到抑氮增糖、壮秆强根,为灌浆结实创造必要的条件(具体的控制标准详见表4)。
  2.2.4穗分化减数分裂期
  水稻的穗分代减数分裂期是生育过程中的需水临界期,这个时期的稻株生长量迅速增大,根的生长量是一生中最大的时期,稻株叶片相继长出,群体叶面积指数将达最高峰值,水稻的生长也已经转移穗部。所以,水稻对气候条件和水肥的反映比较敏感,稻田不可缺水受旱,否则易造成颖花分化少而退化多、穗少、产量低。按照本期水稻生长发育的特点,确定该期的主攻方向为:促进壮秆、大穗、促使颖花分少,减少颖花退化,为争取较理想的亩穗数、穗粒数、结实率、千粒重打下基础。
  2.2.4.1适时确定灌溉日期。确定灌水时间方法有以下3种:
  ①根据抽穗日期定减数分裂时间。对当地粳稻而言,减数分裂开始的时间一般在抽穗前15天左右。
  ②以水稻剑叶的出现定日期。当稻株最后一个叶刚长出以后的7天左右,正是稻穗迅速猛长的时间,上部很快发育日增长量也逐渐增大。③剥稻穗、量穗长定时间。采用对角五点取样法,选有代表性的稻株剥其穗、量长度,当穗长伸长到8~10cm时为花粉母细胞减数分裂期。
  2.2.4.2巧施穗肥的基础上,此阶段灌水方法上限为20mm水深,下限占饱和含水量的70%~80%,灌一遍水,露几天田。应注意逢雨不灌,大雨排干,调气促根保叶。
  2.2.5抽穗开花期
  水稻抽穗开花期光合作用强,新陈代谢旺盛,是水稻一生中需水较多时期,稻株体内的生理代谢逐渐转移到碳素代谢为主,增加叶鞘、茎秆内的淀粉积累,以保证营养转向谷粒生长,为抽穗后提高结实率创造条件。此时缺水将会降低光合能力,影响有机物的合成运输及枝梗和颖花的发育,增加颖花的退化和不孕。因此,要合理调控土壤中水、气关系,尽力延长根系生命,保持根系活力和旺盛的吸收功能,维持正常新陈代谢能力。以期养根保叶,迅速积累有机物,提高水稻结实率。此阶段调控灌溉采取灌水至泥塌水(即饱和),可适当建立20mm薄水层,露一次田3~5天,土壤水分控制下限为饱和水量的70~80%,蓄雨上限120mm。
  2.2.6灌浆乳熟期
  水稻生育后期管理措施不可忽视,否则易造成大幅度减产。据测定,上部叶片所形成的碳水化合物占稻谷碳水化合物总量的60%~80%,积累的干物质重占水稻一生中总干物质量的70%左右。上部叶片(指倒三叶)制造的有机物基本上送给了稻穗,不再向下输送,下部的叶片说制造的养分向根部和下部节间输送。因此,要养稻根、保“三叶”、长大穗、攻大粒。此阶段调控灌溉的具体做法是跑马水、窜地皮、田面干、土壤湿,3~4天灌一次水。调控灌溉有利于通气、养根、保三叶、促灌浆,提高粒重和产量,使水稻后期具有“根好叶健谷粒重,秆青籽实产量高”的长相。灌水上限20mm饱和,蓄雨上限70mm。
  2.2.8黄熟期
  此阶段基本上不需要灌水,由田面水自然落干,到成熟期要排空沟洫蓄水,田间土壤含水量控制下限为饱和含水量的55%为宜,如此期间遭遇持续干旱天气,可灌跑马水,湿地皮即可,为下田收割作准备。
  3.调控灌溉优势
  从2001到2013年在全14个乡镇推广观测资料,图片声像资料及考种成果看,水稻调控灌溉较本区传统灌溉有多方面显著优势,体现在以下几个方面。
  3.1环境效果好
  从今年试验观测看,基本上没有稻田“肥水’外排现象,雨水利用率达95%,稻田”肥水“不外排可以大大降低河沟水体的污染。同时由于示范推广区稻田根部通气良好,提高了土壤氧化还原电位,同时也抑制了有机酸、硫化氢、亚铁盐等有毒物质的形成,提高了肥料利用率减少了氮素的流失,因而,减少渗漏和稻田水外排对节水和保护生态环境都有重要意义。
  3.2节水节能
  由于本示范区属提水灌溉区,节水即节能。水稻调控溉节水主要体现在三个方面,一是减少稻田蒸发,二是减少稻田渗漏量;三是提高雨水利用率。从试验成果看,水稻生育期调控灌溉田灌水616.3mm(包括泡田水225mm)较传统灌溉田(965~1043.4mm)节水36~40%。
  3.3增产增收
  增产主要表现在以下几个方面:①单位面积结(出)穗率增加4.7~17.3%,平均增加8.7%;穗长平均增长3mm;每穗粒数增加5.4~7.7%,瘪粒比则下降3.7~6.7%。在其它措施相同仅灌水方式不同,调控灌溉比传统灌溉,协优增产13.5~26.4%,65002增产17.3~27.0%,示范区农户不同灌水方式平均产量比较,增产幅度也在20%以上。
  3.4投入少
  推广水稻调控灌溉技术只是改变灌溉制度,除田间少量配套工程外,不需要投资兴建工程,只需花一定的宣传、培训及行政管理费用。
  4.结束语
  水稻调控灌溉制度是一种适合本区自然条件、农业种植方式,并考慮群众的意愿和今后发展水平,实现节水增产双重目的的灌溉制度。这种灌溉制度具有技术指标直观、易学、易懂,便于推广应用。
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