灌水方式对湘南丘岗区水稻生长发育及产量的影响

傅志强，秦淑萍，郭良发，黄 璜

（1.湖南农业大学农学院，湖南 长沙 410128；2.农业部多熟制作物栽培与耕作重点开放实验室，湖南 长沙 410128；3.冷水滩区农业局，湖南 永州 425000）

水是制约水稻生长发育的重要限制因素之一。传统的淹水灌溉耗水量大，水资源浪费严重，农业用水利用率低。随着水资源短缺和农业生产旱灾等问题日趋严重，水稻生产必须推行节水灌溉栽培技术，挖掘水稻生产区农业节水潜力，降低水用量，提高水分利用效率[1-3]。前人在水稻抗旱方面进行了很多研究[4-9]。湖南省地处亚热带湿润季风气候区，光热资源丰富，降水量充足，是我国双季水稻种植的主要产区，大部分区域可以种植双季稻。但由于雨水分配不匀，水资源在地区间的分布亦不均匀，常发生季节性干旱。据统计，因受干旱导致水稻减产面积常年达到6.67万hm2以上。

湖南省南部地区光热资源丰沛，雨水资源充裕，是全省热量条件最为丰富的地区。≥10℃活动积温为5 500～5 600℃，无霜期288 d，具有“湘南温室”之称。光能资源较丰富，年日照时数为1 585.13 h。年平均降雨量1 445.5 mm，是全省雨水最多的地区之一。有利于一年多熟，为发展双季稻种植提供了得天独厚的气候资源条件。但由于丘陵山坡耕地较多，同时降雨时空分布不匀，保水蓄水能力较弱，极易造成夏秋连旱，严重制约双季稻生产，从而影响水稻高产稳产。因此，探明不同灌水方式对水稻生长发育、产量及水分利用率等方面的影响，可为湖南省南部丘陵岗地水稻节水抗旱栽培提供实践依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

早稻品种T优463，晚稻品种T优207。

1.2 试验设计

2009 年在高溪市镇甄家冲村选择六级以上丘岗梯田进行。试验设4个处理，A零灌溉：加高加固田埂，全生育期全程蓄积天然降雨，水深15 cm左右。B雨时蓄积深灌，旱时浅灌保持湿润：加高加固田埂，全生育期蓄积天然降雨，当稻田水位降至0 cm时，人工补灌保持湿润。C湿润灌溉：移栽至返青期田间保持5 cm水层，以后间隙湿润灌溉,收获前1周断水。早稻成熟收获后再灌水整地种植晚稻，并采用稻草覆盖。D淹水灌溉：全生育期保持5 cm的水层。

早晚2季4个处理设3次重复，随机区组排列，小区面积为6 m×4 m，共12个小区。采用完全阻渗处理，即小区四周和田埂用塑料薄膜（厚0.06 mm）作围埂，至土表下30 cm深，防止侧渗。采用一次性施肥法施纯 N 10 kg/667m2，其 N∶P2O5∶K2O=1∶0.5∶1。早稻3月25日播种，软盘育秧，4月15日抛栽；晚稻6月15日播种，湿润育秧，7月15日移栽。早稻成熟时低桩收割，免耕移栽晚稻秧苗。生育期内注意防治病虫、鼠雀危害，全生育期防止田埂侧渗。

1.3 观察与测定

1.3.1 生育期和茎蘖动态 生育期：从播种开始，记载播种期、移栽期、分蘖期、孕穗期、齐穗期、乳熟期、成熟期和收获期。分蘖：出苗后，每5 d定点记载每蔸苗数，直至抽穗。

1.3.2 叶片光合速率的测定 在抽穗期和乳熟期，选取代表性植株，用LI-6400型便携式光合作用测定仪（美国LI-COR公司生产），晴天上午10∶00左右测定剑叶中部的光合速率，每处理重复测定5点。

1.3.3 考种与测产 成熟期每小区取5蔸有代表性的稻株，考查其经济性状，计算经济产量。各小区测产。

2 结果与分析

2.1 灌水方式对水稻生长发育的影响

2.1.1 水稻生育期 早稻期间，不同处理间生育期无差异；晚稻生育期随田间灌水量减少相应缩短，全生育期淹水灌溉较之其他处理生育期延长2～3 d，但处理间差异不大；因此，不同水分管理对水稻生育期影响较少。从表1可知，晚稻期间，与处理D比较，处理A、B、C分蘖期均有所缩短，变化幅度在1～5 d；孕穗期、齐穗期、成熟期均缩短 1～3 d。其中，以处理C与处理D差异最大，全生育期相差3 d。

表1 晚稻不同处理生育期变化 （月-日）

2.1.2 水稻茎蘖动态 水稻茎蘖数变化呈单峰形态。随着生育期进程，分蘖数增多，在分蘖盛期达到最大值，然后呈下降态势。茎蘖数量随灌水量的减少而减少，各处理间分蘖数量以处理C最多，处理B次之，其次是处理D，最少的是处理A。处理C分蘖盛期茎蘖数量最大，达到24.6个，最少的处理A的茎蘖数量为19.5个，两者相差达到了5.1个，差异显著。处理A的有效分蘖数量为14.5个，处理C、B、D分别较之多出5.0、4.2和1.8个分蘖。因此，不同水分管理对晚稻期间水稻分蘖影响较大。湿润灌溉有利于水稻分蘖，而零灌溉抑制水稻分蘖。

图1 晚稻不同处理茎蘖动态

2.2 生理特性与水分利用率比较

2.2.1 生理特性 从表2可知，抽穗期，各处理间净光合速率、蒸腾速率以及水分利用率均表现出显著差异。光合速率、蒸腾速率总体表现为零灌溉＞雨时深灌、旱时浅灌＞湿润灌溉＞淹水灌溉；各处理净光合速率间均存在显著差异，处理A与处理D相差5.82μmol/（m2·s）；以处理A的蒸腾速率最高，与处理C、D间差异显著，与最低的处理C间差异为1.58 mmol/（m2·s）。乳熟期，光合速率总体表现为湿润灌溉＞淹水灌溉＞雨时深灌、旱时浅灌＞零灌溉，蒸腾速率总体表现为淹水灌溉＞湿润灌溉＞雨时深灌、旱时浅灌＞零灌溉。各处理光合速率间差异显著，以处理C最大，高出处理A达6.31μmol/（m2·s）；处理C、D的蒸腾速率与处理A、B间差异显著，处理D比处理A大2.34 mmol/（m2·s）。

表2 早稻不同灌溉方式下水稻净光合速率、蒸腾速率及水分利用率

2.2.2 水分利用率 根据净光合速率和蒸腾速率计算得到水分利用率，从表2可知，抽穗期处理C与处理D间差异显著，处理C水分利用率最高，达到2.79‰，比处理D高出0.55‰；乳熟期各处理间差异不显著，以处理B最高，超出处理A 0.32‰。根据灌水量和水稻产量计算灌溉水利用效率，从表3可知，晚稻期间，处理D的灌水量最高，比处理A、B、C 分别高出 4 400、1 901、1 401 m3/hm2，水分利用率以处理A最高，分别比处理B、C、D高出2.0、2.02、2.68 kg/m3。

表3 晚稻不同处理灌溉水利用率

2.3 产量及其构成要素

从表4可知，早稻以处理B产量最高，处理C、D次之，处理A最低，处理B、C、D分别比处理A增加了439、207、174 kg/hm2，各处理间差异不显著；从表5可知，晚稻处理B、C、D比处理A分别增加了 1 413、2 219、7 15 kg/hm2；全年产量比较，处理B、C、D 分别比处理 A 增加了 1 852、2 426、889 kg/hm2，分别增加了17.0%、22.3%和8.2%，各处理间产量差异显著。

表4 早稻不同灌水方式下的水稻产量及其构成

表5 晚稻不同灌水方式下水稻经济性状

3 结论与讨论

早稻期间，不同处理间生育期无差异；晚稻生育期随田间灌水量减少相应缩短。这可能是由于早稻期间，降雨量充足，各处理水分间差异不大，而晚稻期间降雨量少，各处理水分间差异明显。据前人研究表明，水分对生育期产生一定的影响[3]。早稻不同处理茎蘖数差异不大，晚稻期间水分管理差异对水稻分蘖影响较大。湿润灌溉有利于水稻分蘖，而零灌溉制约水稻分蘖。各处理间净光合速率、蒸腾速率以及水分利用率均表现出显著差异。与淹水灌溉相比，零灌溉、雨时深灌旱时浅灌、湿润灌溉分别节省灌溉用水量为 4 399 m3/hm2、1 900 m3/hm2、1 401 m3/hm2。灌溉水利用效率以零灌溉最高，并与其他处理间差异显著。早稻零灌溉充分利用3月到6月份降雨深蓄，保证早稻生育后期所需水分，产量较高；晚稻依靠早稻生育中后期深蓄雨水，采用免耕移栽，在7月底初步建立起抗旱群体。生育中后期利用降雨蓄积，确保了晚稻产量。本研究为天水田以及梯冲田双季晚稻梯式灌溉提供了实践依据。

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