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本文综合分析了我国现有水稻节水灌溉技术存在的问题,在此基础上提出了适于我国南方多雨地区的水稻蓄水控灌技术。其理论核心,是利用水稻对干旱和淹水胁迫的双重适应性,在降低灌溉控制下限的同时,进一步增加雨后蓄水深度,通过扩大稻田水分调控空间,增加对降雨的拦蓄利用。以杂交水稻K优818为供试作物,在河海大学节水园采用小区和测筒试验,研究了水稻蓄水控灌模式下生理指标、农艺指标以及产量和品质的响应规律;对蓄水控灌模式下水稻的耗水规律、灌排制度、雨水资源化效应以及水分生产效率等进行了较系统的试验研究,取得如下主要结论:
(1)水稻蓄水控灌模式具有明显的节水、省工效果。与常规灌溉模式相比,水稻耗水量降低10.0%~17.3%,灌溉定额减少20%~50%,灌水次数减少2~11次;雨水利用率增加11.8%~33.1%。
(2)蓄水控灌模式下,分蘖期适度增加蓄水深度有利于合理株型的形成;前期蓄水深度过高,在中后期经受干旱胁迫后,水稻生长受到抑制。
(3)蓄水控灌模式下作物的生理指标主要受到蓄水深度影响,分蘖期田间适度蓄水在一定程度上使作物的生理功能增强,但过度蓄水对作物的生理功能产生抑制作用,后期各项生理活性难以恢复至淹灌处理水平。
(4)水稻在分蘖期、拔节孕穗期经历旱、涝胁迫快速转换后,旱后轻度浅水对水稻光合作用、叶绿素合成、根系活力的恢复可产生补偿效应,旱后重度淹水则表现为抑制效应,并加速水稻叶片的衰老;在旱涝转换过程中,合理控制雨后蓄水深度,有助于水稻生长补偿效应的发挥。
(5)蓄水控灌模式下水分生产效率可达1.15kg·m<-3>~1.39 kg·m<-3>,灌溉水生产效率较淹灌提高47.48%~88.62%;低蓄模式下水稻增产10.64%~16.03%,高蓄减产2.27%~19.59%,稻米营养和蒸煮品质略有下降,但仍在优产范围内。
上述结果表明水稻蓄水控灌技术能够提高雨水资源化效率,节约灌溉用水和灌排劳动力投入,在我国南方多雨地区具有可行性。