寒地水稻节水控制灌溉技术手册

前 言

水稻节水控制灌溉技术又称水稻调亏灌溉技术，是一项比较成熟的灌溉技术。2004年，黑龙江省与河海大学合作，在全省范围内进行了为期3年的适应性研究与示范，验证了这项技术在高寒地区推行的可行性。近两年，我们又细化了控制灌溉技术的标准和模式，提出了适合寒区特点的控制灌溉分区模式，并在全省进行了推广，初步形成了西部以庆安县自流灌区为中心，东部以三江平原井灌区为中心的控制灌溉推广格局。到目前，全省水稻节水控制灌溉面积已达到100多万亩，控制灌溉技术推广范围越来越大、效果较好。2007年，全国12家主流媒体报导了我省水稻节水控制灌溉技术的研究推广情况。2008年，省委政策研究室把推广控制灌溉情况作为内部信息呈送给省委领导。2009年，水利部将黑龙江省控制灌溉技术多媒体放在了中国节水灌溉网上，宣传了黑龙江省的经验和做法。2010年，省人大视察水利建设情况时，在庆安县水稻控制灌溉现场，刘东辉和申立国两位副主任对水稻节水控制灌溉给予了高度评价和肯定。

2010年9月，省水利厅在庆安县召开了全省水稻节水控制灌溉技术推进工作会议。会议认为，推广水稻节水控制灌溉技术是确保国家粮食安全、促进粮食生产稳步增长的需要，是优化水资源配置、支持经济社会发展的需要，是发展低碳经济和生态经济的需要。会议要求，要以科学发展观为指导，以保障黑龙江省千亿斤粮食产能工程和旱涝保收田建设为目标，针对黑龙江省水土资源特点，紧紧围绕松嫩平原、三江平原两大农业综合试验开发区建设和5000万亩水田发展任务，按照“科学规划、分步实施，因地制宜、先进适用，先易后难、由点及面，逐步规范，稳步推进”的原则，大力示范和推广水稻控制灌溉新技术。提出要在“十二五”期间推广水稻控制灌溉面积1000万亩，实现年节水14亿立方米的发展目标。

为推进水稻控制灌溉技术推广工作，我们在总结以往研究成果和推广经验的基础上，编写了这本手册，收录了一些工作中的体会和经验，希望能对全省水稻节水灌溉技术推广提供一些参考和帮助。

手册共分五节，内容上注重理论与实际相结合，介绍了控制灌溉技术的概念，控制灌溉的技术优势，控制灌溉高产优质调控的原理，黑龙江省水稻节水灌溉分区及分区技术模式等，绘制了适合不同分区的控制灌溉技术模式图，手册简单适用,贴近实际，适合广大技术人员和广大农户推广使用。

由于时间仓促，水平有限，可能存在很多缺点和不足，敬请各位读者提出宝贵意见。

编 者

2010年10月

黑龙江省是全国最大的粳稻生产基地，近年来平均粳稻产量占全国粳稻总产量的29%，约占全国粳稻商品量的45%。因此，黑龙江省的粮食波动，特别是水稻产量的波动，对全国粮食安全影响很大。2009年4月，国务院常务会议通过了全国新增千亿斤粮食产能工程规划，将黑龙江省粮食生产能力建设列为重要内容，对黑龙江省稻米生产提出了更高的要求。黑龙江省根据国家对粮食发展及优质粳稻生产的总体要求，完成了黑龙江省水稻灌溉发展规划、黑龙江省千亿斤粮食产能工程规划和黑龙江省新增1000万亩粳稻基地建设可行性研究报告。计划到2015年全省水稻面积达到5000万亩，每年将为国家提供优质商品粳稻2000万吨，这对我省水资源保障能力提出了更高的要求。

2009年，黑龙江省实有水稻灌溉面积3929万亩，年用水量高达223亿m3，水稻灌溉用水占农业用水总量的96%，占社会总用水量的70%，占全省水资源总量的28%。因此，黑龙江省农业节水的重点是水田。如按现有灌溉用水管理水平，当灌溉面积达到5000万亩时，届时全省仅水稻灌溉用水就将达300亿m3以上，占全省水资源总量近40%。虽然新增水田有部分利用其它水资源，但黑龙江省的水资源仍将十分紧张，水资源可持续发展面临形势将十分严峻。初步估算，全省需再节水50～60亿m3，才能保证在水资源用水总量不增加或少增加的前提下保证灌溉面积发展目标。目前，黑龙江省实现田间灌溉净定额高达400～500m3/亩，自流灌区毛灌溉定额高达每亩80～850立方米，地表水灌区灌溉水利用系数仅0.45～0.5，井灌区灌溉水利用系数仅0.8左右, 节水空间巨大。大力开展水田节水是黑龙江省水田发展乃至经济社会可持续发展的必然要求，可见，发展以水稻节水控制为主的新水新技术,对全省水资源利用具有十分重要的现实意义。

一、水稻控制灌溉技术的概念

水稻控制灌溉又称水稻调亏灌溉，是指在秧苗本田移栽后的各个生育期，田面基本不再长时间建立灌溉水层，也不再以灌溉水层做为灌溉与否的控制指标，而是以不同生育期不同的根层土壤水分作为下限控制指标，确定灌水时间、灌水次数和灌水定额的一种灌溉新技术。

控制灌溉技术既不属于充分灌溉，也不属于非充分灌溉范畴，认为在水稻生长发育过程中，适度进行水分胁迫，会使水稻产生一定的耐旱性，而且不会导致减产。其基本原理是：基于作物的生理生化作用受到遗传特性和生长激素的影响，认为如果在其生长发育某些阶段主动施加一定程度的水分胁迫，可以发挥水稻自身调节机能和适应能力，同时能够引起同化物在不同器官间的重新分配，降低营养器官的生长冗余，提高作物的经济系数，并可通过对其内部生化作用的影响，改善作物的品质，起到节水、优质、高效的作用。

寒地水稻控制灌溉技术是一项投入少、效益高、操作简单的一种灌溉技术，与常规灌溉技术相比，控制灌溉技术在操作上有几点不同：

一是灌溉依据不同。常规灌溉依据水层多少判断是否需要灌溉，控制灌溉依据土壤含水量大小是否达到控制标准判断是否需要灌溉。

二是灌水方法不同。常规灌溉采取“深、浅”或“浅、湿”循环交替，而控制灌溉采取“浅、湿、干”循环交替法。“浅”为30mm，“湿”为0mm，“干”为土壤含水量控制下限值。

三是灌水程度不同。常规灌溉属于充分灌溉，适时保证充足供水，不允许水稻受旱；控制灌溉则实行人为调亏，根据水稻不同生育期的生理特性，在分蘖等需水非敏感期实施人为胁迫，造成适度干旱，而在拔节孕穗和抽穗开花等需水敏感期又保证供水，使水稻后期呈现生长的补偿效应。是一种充分供水与非充分供水相结合的灌溉方式。

四是田间水层不同。常规灌溉长时间保留水层，仅在水稻分蘖末期晒田时和黄熟期不保留水层,而控制灌溉长时间不保留水层。

二、寒地水稻控制灌溉技术的优势

为探索适合寒地特点的控制灌溉技术模式，2004～2009年，在全省22个试验站开展了多年的理论研究和应用研究，摸索出了适合寒地特点的分区技术模式，取得了良好的效果。控制灌溉的技术优势体现在以下七个方面：

（一）增产效果明显

控制灌溉技术对水稻的根系生长、株型及群体结构形成，具有良好的促控作用，实现了水稻高产基础上的再增产。据研究成果统计，控制灌溉水稻的理论测产比常规灌溉提高4.6%；样方测产比常规灌溉提高3.1%；实收产量比常规灌溉提高5%～10%。

控制灌溉增产的主要原因是控制灌溉水稻根系发育良好，分蘖能力强，群体结构好，茎杆粗壮，抗倒伏，叶面积指数增减过程合理，成熟期能保持较多的功能叶片，穗大、实粒多、千粒重高。

（二）稻米米质明显改善

水稻节水控制灌溉不仅能提高产量，而且通过土壤水分的适度亏缺和胁迫调控，使作物籽粒品质也相应改善，物理指标与化学指标均发生变化。

研究表明，控制灌溉模式的稻米品质均略好于常规灌溉。控制灌溉糙米率、精米率、整精米率，比常规浅灌处理分别高0.3%、1.2%、3.1%；粒长比常规浅灌略长0.2mm；胶稠度控灌比常灌高1.1%-1.4%；直链淀粉含量各处理基本持平。粗蛋白含量较常规灌溉提高了6.2%；脂肪含量比常灌脂肪含量提高了22%，显著提高了控灌水稻的米质。透明度无明显差异。蒸煮和食味品质中，控灌水稻比常规处理的胶稠度略有提高，食味质量有所提高。对稻米品质进行综合评价表明，控灌处理的水稻比常规处理的水稻综合米质明显改善。

（三）节水效果十分显著

研究表明，控制灌溉条件下，水稻节水效果十分显著。

1.全生育期节水量。研究表明，含泡田用水量（常灌和控灌泡田用水相同）在内的全生育期灌水量平均为251m3/亩，与常规灌溉相比节水141 m3/亩，平均节水36%。

2.生育期节水量。由于各处理泡田用水量相同，因此扣除泡田期用水后，生育期控灌节水幅度更大。与常规灌溉相比，生育期平均节水48%，节水效果极其显著。

3.干旱期节水量。黑龙江省水稻生长期一般120～140天，生育期集中在5～9月，一般进入5月开始泡田插秧，9月20日生育期结束。5月1日至7月10日是全省干旱最严重的时期，这一时期包括泡田插秧、返青和分蘖三个时期，是水稻用水量最大的时期，用水量占全生育期的60%，但降水量仅占全生育期的30%。因此，水稻渴水一般出现在5～6月。待分蘖结束后进入主汛期，降水充裕，水稻一般不再干旱。通过22个试验站研究表明，返青-分蘖期控制灌溉比常规灌溉次数减少2次，减少37%，每亩灌水量减少61m3，减少41%。显示出控制灌溉对水稻春季渴水期减少灌水次数和灌水量起到了显著的效果，对抗春旱、保春种意义重大。

4.水分利用效率。研究表明，控制灌溉水稻的水分生产率[田间单方耗水量（灌溉水量加上有效降雨量）生产的稻谷量]为1.3 kg/ m3，比常规灌溉水稻水分生产率提高了44%；灌溉水生产率（单方灌溉水量生产的稻谷量）为2.8kg/m3，比常规灌溉水生产率提高了87%。

（四）投入少但收益高

推广水稻控制灌溉技术的实际投入，主要是技术培训、会议宣传、推广人员的出差费用和田间增设的必要测水量水设施设备费用。根据庆安县的经验，折合每亩投资仅几元钱。而每亩推广所取得的直接经济效益十分显著。水稻控制灌溉的效益主要体现在增产、节水和节支（油、电、人工等）三个方面。按自流灌区计算，平均每亩增收节支71元；按井灌区计算，如果是机井，平均每亩增收节支92元。如果是电井，平均每亩增收节支81元。充分显示控制灌溉技术的效益是相当显著。

（五）抗倒伏能力大大提高

控制灌溉水稻抗倒伏能力大大提高。水稻倒伏是因为茎杆基部两节间弯折造成的，茎杆厚度、组织强度、下叶衰老速率等均影响水稻的抗折强度。研究显示，控灌水稻的底部节间长度短、壁厚、节间充实度等均优于常灌对照区。同时控灌水稻的叶子衰老慢，包裹节间的叶鞘坚韧性也好于常规灌溉。控灌水稻茎杆壁厚明显厚于常规灌溉的茎杆。控灌水稻底部节间外直径为3.96mm，内空直径为2.51mm，壁厚为0.73mm；常规灌溉对照区水稻底部节间外直径为3.84mm，内直径为2.71mm，壁厚为0.57mm。 水稻茎节倒三和倒四节节间充实度比常灌高 了21%。2005年田间实际倒伏状况的调查表明，控制灌溉区水稻倒伏面积仅有4.8%，常灌区水稻平均倒伏面积高达23.1%。

（六）抗病能力大大增强

试验表明，控制灌溉不但抗倒伏，而且在稻瘟病防治方面也具有非常好的效果。据2005年试验统计，控灌模式病株率是3.7%，常灌对比区高达6.5%，控灌病株率降低43%；病叶率控灌是4%，常灌水稻高达6.8%，病叶率降低42%；病情指数控灌为2.9，常灌对比区为6.8，发病程度大大降低。主要原因是，控制灌溉技术自水稻返青后，田间基本不建立明水层，对水稻稻株促控结合，促进水稻群体结构更趋合理，形成上挺下批的理想株型，使各层叶片都能接受到阳光照射，降低了空气湿度，增加了地温，改善了农田小气候，从而形成不利于病菌存活发展的条件，有效抑制了水稻的发病率。

（七）减少了面源污染和温室气体排放

1.控制灌溉减少了面源污染。水稻种植消耗大量的农药和化肥，这些农药和化肥都要通过灌水溶解在土壤中，并在整个生育期发挥作用。但是，长期建立水层，使大量农药和肥料通过下渗和排水流失，进入土壤当中和河流当中，既降低了利用率，又污染了生态环境。农药和肥料的损失不仅造成了资源的浪费，增加了生产成本，更重要的是将导致一系列环境问题。氮肥的表面流失和渗漏直接导致地下水污染和江河湖泊的富营养化。实施水稻节水控制灌溉技术大大减少稻田排水量和渗漏量，不仅提高了肥料的利用效率，而且减轻了肥料对地下水、承泄区和土壤的污染，河流富营养程度大大降低。此外，由于深层渗漏的减小，减轻了农药对地下水的污染。而且农田小气候的改善有助于病虫害的控制，减少了农药的使用量。因此,推行水稻控制灌溉对减少面源污染会有显著作用。

2.控制灌溉减少了温室气体排放。稻田是CO2（二氧化碳）、CH4（甲烷）和N2O（氧化亚氮）等温室气体的主要排放源，CH4和N2O还对臭氧层产生破坏作用。水稻节水控制灌溉使水稻长期无水层成为现实，使土壤排放的温室气体总量、组成及其产生的潜在温室效应也相应发生变化。通过适时的水分调亏，控、晒结合，既控制了水稻的无效分蘖，又可抑制土壤中一些还原性有毒物质的产生，并使稻田土壤 Eh值迅速上升，促进毒害物质的分解，大大降低了土壤甲烷细菌的活性，抑制了甲烷的产生，明显降低土壤水溶解甲烷含量，同时提高土壤水溶解甲烷的氧化分解速率。通过晒田最终降低稻田甲烷排放速率和甲烷总排放量。

三、寒地水稻节水优质高产调控原理

水稻节水控制灌溉突破了稻田水层管理的传统观念，它既不同于传统淹水灌溉和在此基础上发展起来的湿润灌溉技术、薄露灌溉技术，也不同于非充分灌溉。

常规灌溉的灌水上限一般是50mm深度的水层，下限为饱和含水率，而控制灌溉的灌水上限为小于30mm的浅薄水层，下限一般为饱合含水率的60～90%，水稻返青以后除打药施肥等生产性用水和灌溉初始期有水层外，其余时间田面基本无灌溉水层。这种灌溉方式通过主动对土壤水分盈亏调控（不同阶段具有不同的灌溉下限指标）发挥作物对水分的适应性，诱导其产生补偿效应，通过促、控的结合发挥作物与土壤水分之间的互反馈作用和作物自身调节能力，在稳产增产的基础上节约用水。同时水分的调控改变了稻田土壤环境，改善了水稻根系功能，使水稻植株体与环境的协调处于最佳状态，达到节水高产的目的。

实行控制灌溉，在非需水关键期适当减少水分供应，造成适度的水分亏缺，大幅度的减少深层渗漏和棵间蒸发，同时还可以有效控制叶面蒸腾，从而大幅度的节约用水。同时可以促进根系发育，使株型和群体结构更为合理，达到高产的目的；在需水关键期合理供水，改善根系中水、热、气、养分状况及田面附近小气候，使水稻对水分和养分的吸收更为合理有效，对水稻生长起到促控作用，有利于产量的形成。

主要的调控原理体现在以下几个方面：

（一）调控水稻需水规律，降低无效耗水

水稻各个生育阶段对水分的需求各不相同，不必一直保留田面水层，也不必一直保证充分供水，应根据不同阶段水稻对水分需求的敏感度，适时、适量地供应水分，调整水稻生理生态状况，减少无效蒸腾、棵间蒸发和田间渗漏量，从而显著减少水稻耗水量。

控制灌溉通过各生育阶段不同的水分供应，形成充分与不同程度非充分供水并存的水分调控状态。在非关键需水期在叶片尺度上调控叶片的气孔导度，使气孔导度适度下降，再保障光合作用的前提下，使蒸腾速率出现一定程度的下降。

合理的调控土壤水分，减少水稻无效分蘖、限制营养生长期过多的叶片数目和叶面积，最高茎蘖量和叶面积指数降低，减少植株的蒸腾面积和无效的蒸腾耗水。同时，长期处于无水层状态，改变了棵间蒸发的机制，使棵间蒸发大幅度降低，植株蒸腾占蒸发蒸腾的比例有所提高。与常规灌溉相比，控制灌溉全生育期水稻蒸发蒸腾量减少15.3%～40.9%，平均减少23.7%。大部分时间田间无水层的水分状态改变了稻田深层渗漏的发生机制，改变稻田渗漏的水头，并使稻田在大部分时间处于非饱和状态，极大地改变了深层渗漏产生的条件，渗漏量减少39.2%～61.4%，平均降低49.4%。

（二）调控水稻特有的水分适应性，促控群体质量

水稻属于“半水生性”植物，耐旱性介于旱生性植物与水生性植物之间，同时水稻在长期进化和人类驯化的过程中形成了对水旱的双重适应性。正是基于水稻特有的水分适应性和作物抗旱、避旱的特性，通过不同阶段的主动的阶段性水分盈亏调控，形成多样化的水分条件，发挥其对水分的适应性，提高水分利用效率。

在耗水强烈的非关键阶段形成一定程度的亏缺，锻炼并发挥叶片气孔调节作用，较大幅度的限制叶片蒸腾，而保持较高或更高的光合作用速率，并发挥叶片形态与功能方面的非气孔适应，提高非气孔因素（叶绿素含量、光能吸收利用）的效率，提高叶片尺度的水分利用效率。并在通过不同阶段的合理促控发挥其生理补偿作用，形成更为合理的光合干物质生产与累积规律。

通过不同阶段的合理促控使水稻生长形态发生变化，使根冠关系、群体茎蘖动态、受光结构等趋于合理化，通过根系与冠层结构的适应性调整，弥补群体数量降低的影响，保证了冠层的光能截获与利用，并通过根系活力的提高，保障后期生殖生长阶段具有较高的绿色叶面积，提高干物质生产，保障籽粒灌浆，实现优质高产。

通过不同的灌溉补水量，对农作物进行有促、有控的生理生态调整，充分利用根层土壤水分与稻作之间的相互反馈作用和作物对水分的自我适应与调节能力，促使水稻向“最佳群体结构”和“理想丰产株型”两者的优化组合方向发展，以达到节水、高产、优质、高效的目的。

（三）调控水稻根系和光合作用，为后期补偿效应的发挥创造了条件

控灌水稻根深、根壮、分布范围广、汲取水和养分的能力强，白根多、黑根少，根毛多，根系活力强，为控灌水稻中后期补偿效应的发挥创造了条件。而常规浅灌根系处于淹水土壤还原条件下，根毛形成受阻，根系分布呈水平层状，根浅而细，根毛少，黑根多，衰退快。

控制灌溉能力光合作用提高，促进了生殖生长，抑制了无效分蘖，保持了适宜的叶面积指数，太阳光可透过冠层作用于下层叶片，扩大了光合作用的面积，有利于有机物的合成和运输。尤其是在生殖生长期，孕穗和抽穗开花阶段，无效分蘖的控制，使更多的碳水化合物作用于稻穗的枝梗和颖花发育，减少颖花退化和不育，有利于植物营养体的发育和延长功能叶的寿命，有利于光合产物和蛋白质的合成，有利满足水稻后期吸氮，力攻后期大穗，增加了穗粒数和粒重，提高了结实率，达到了节水增产的目的。

（四）调控水稻抗逆能力，优化稻株与环境的协调状态

水稻控制灌溉减少了无效分蘖，形成了更多低位分蘖，植株高度降低，茎秆厚度增加，在生育后期抗茎秆倒伏的能力增加，与此同时增加了土壤密实度，根系扎根深度增加，根—土系统的机械阻力增加，抗击根倒伏的能力也得到了加强，整体抗倒伏能力增强。模拟风力试验显示常规灌溉水稻在5级风时不会出现倒伏，8级风时出现不可恢复性倒伏（茎杆破坏），控制灌溉水稻6级风不会产生倒伏，8级风时产生可恢复性倒伏（茎杆弯曲但未破坏）。田间实际倒伏状况的调查表明，控制灌溉区水稻倒伏面积仅有4.8%，远低于常灌区水稻平均倒伏面积23.1%。

田间无水层状态使冠层内部湿度降低，同时群体生长的适应使冠层内的空气流通增加，水稻发生稻瘟病等几率降低。控制灌溉稻田稻瘟病的病株率降低43个百分点，病叶率降低42个百分点，病情指数下降3.9。

科学的水分调控，在改变水稻本身生长的同时，使根层土壤环境发生变化，打破了厌氧条件，改善了根系生长环境，提高了稻田肥料的利用效率。群体方面减少无效分蘖、改变叶片分布，改善了中下层叶片的受光状态，形成合理冠层结构。同时田间温度升高、湿度降低，提高了光温资源的利用效率，并减少了潮湿环境中容易爆发的稻瘟病等发病率。使水稻植株与根区土壤环境、田间小气候环境之间形成了更为协调的状态。

四、黑龙江省灌溉分区

一级区 二级区 三级区 所含县(市、区)名称Ⅰ-1松嫩低平原区Ⅰ-1-1 甘南、龙江、泰来 3 1ⅠⅠ-1-2 齐齐哈尔市区、林甸、杜蒙、安达、肇源、大庆市区、肇东、肇州 8 1Ⅰ-2松嫩北部高平原区富裕、明水、青冈、讷河、克东、克山、五大连池、拜泉、依安、北安 10Ⅱ-1鹤岗市辖区、萝北、绥滨、佳木斯市区(含佳木斯市郊区)、汤原、桦川、县市区地方 农场 分区水稻面积数量 水 稻面 积 数量 水 稻面 积 合计 占全省%33.8 2 45.549.9 6 9.5447.3 11.496.2 7 12.4Ⅱ三江西部平原区17 533.4 35 589.6富锦(50%)、桦南、双鸭山市区、集贤、友谊、宝清(75%)、依兰、七台河市区、勃利、鸡西市区、鸡东、密山Ⅱ-2三江东部平原区2319.4 59.0同江、抚远、饶河、虎林、富锦(50%)、宝清(25%) 6 257.6 23 938.8Ⅲ 老爷岭山地区牡丹江市区、海林、东宁、林口、穆棱、宁安、绥芬河 7 63.5 2 3.5 67 1.7ⅣⅣ-1松嫩平原南部高平原区Ⅳ-1-1 海伦、望奎、铁力、绥棱、庆安、绥化市、北林区 7 380.1 5 20.9Ⅳ-1-2 呼兰、兰西、巴彦、木兰、通河、宾县、哈尔滨市区、双城、阿城、五常 10 462.4 5 5.4Ⅳ-2张广财岭山地区1076 27.4尚志、方正、延寿 3 202.7 2 4.5Ⅴ 大小兴安岭山地区加格达奇市区、呼玛、塔河、漠河、黑河市区、爱辉区、嫩江、孙吴、逊克、嘉荫、伊春市区11 9.9 3 8.5 18.4 0.5合计 82 2289 90 1638 3929 100

黑龙江省不同地域气候条件、土壤条件、地型条件、农业生产水平等差异较大，决定了经济发展对灌溉发展的要求不同，农业生产战略和技术措施不同，一种模式不能“包打天下”。因此，只有确定合理的节水灌溉分区，建立适合各分区特点的灌溉模式，才能因地制宜，合理灌溉，分类指导。

（一）灌溉分区

选用地貌、降雨、积温、无霜期、渗漏量、生育期需水量和灌溉定额等指标，利用地统计学和ARCGIS等手段对黑龙江省进行灌溉分区。共划分为5个一级区，6个二级区，4个三级区，共10个子区。

（二）区域特性概述

Ⅰ区(松嫩低平原区和松嫩北部高平原区)：

Ⅰ区地处松嫩平原，主要包括齐齐哈尔和大庆两市。覆盖21个市、县、区和15个农场，全区幅员面积9.26万km2，占全省面积的20.42%。水稻种植水平一般，灌溉定额较大。2009年水稻实际灌溉面积447.3万亩，占全省的11.4%。

根据本区地理特点和土壤特性，又细分为松嫩低平原区（Ⅰ-1）和松嫩北部高平原区（Ⅰ-2）两个子区。松嫩低平原区（Ⅰ-1）又细分两个子区，Ⅰ-1-1区和Ⅰ-1-2区。

(a)松嫩低平原区（Ⅰ-1）

本区地处北纬45°23′～ 48°33′，东经122°24′～ 126°38′。包括甘南、龙江、泰来等11个市、县和8个农场，全区幅员面积4.83万km2，占全省面积的10.65%。水稻种植水平一般，灌溉定额较大。2009年水稻实际灌溉面积338.7万亩，占全省的8.6%。

本区土壤特性差异很大，又细分Ⅰ-1-1区和Ⅰ-1-2区，前者包括土壤渗漏严重的龙江、甘南、泰来，后者主要是盐碱地。

本区属于冲积平原，平均海拔高度182m，土壤分布主要有黑钙土、盐碱土和风沙土等。

本区气候温暖，光热条件充足，地表水资源匮乏，为生长季干燥指数K > 1.2的干旱区。多年平均气温变化在2℃～4℃，多年平均≥10℃有效积温在2600℃～2850℃；多年平均年降水量在400mm～500mm，为全省的低值区；多年平均年水面蒸发量为800mm～900mm，为全省最高值；多年平均年径流深在10mm～25mm。本区作物水热生长期变化在159d～171d，平均164d，为全省较高值；水稻从插秧至成熟时的生育期为120d，居全省水稻生育期首位；全年无霜期130d～150d，为全省最长。

本区热量条件最佳，水分条件最差，降水量少，蒸发量大，土壤渗水性强。据此，本区应控制或适当压缩水稻种植面积，以缓解水量的供需矛盾。本区盐碱地多，龙江、甘南、泰来土壤渗漏严重，水稻种植水平一般，是黑龙江省灌溉定额较高的地区之一。

(b)松嫩北部高平原区（Ⅰ-2）

本区地处北纬46°30＇～50°59＇,东经124°19＇～128°15＇。包括嫩江、讷河、五大连池等10个县（市、区）、7个农场，全区幅员面积4.43万km2，占全省面积的9.77%。水稻种植水平一般，灌溉定额较大。2005年水稻实际灌溉面积108.6万亩，占全省2.8%。

本区地貌特征多为丘陵状台地和切割台地，平均海拔260m，土壤分布主要有黑土、草甸土等。

本区气候由冷凉过渡到温凉，多年平均气温在0℃～2℃，≥10℃有效积温在2000℃～2300℃，为生长季干燥指数K=1.0～1.2的半干旱区。多年平均年降水量在450mm～550mm，多年平均年水面蒸发量为600mm～800mm；多年平均年径流深50mm～150mm。

本区作物水热生长期变化在150d～159d，平均155d，全年无霜期110d～130d。本区气候温凉，土壤肥沃，适宜麦、豆、薯生产。

本区地处第三积温带和第四积温带上限，热量条件一般，农民水稻种植技术较差，深水灌溉较多。

Ⅱ区（三江平原区）：

根据三江平原气候地理特点，分为三江西部平原区（Ⅱ-1）和三江东部平原区（Ⅱ-2）。

本区位于黑龙江省东北部，北纬45°～48°28′，东经129°12′～135°05′。本区包括萝北、鹤岗、汤原等23个市、县、区和58个农场。全区幅员10.88万km2，耕地面积351万公顷，占全省30%。2009年水稻实际灌溉面积2319.4万亩，占全省59%。

本区属于冲积、湖积平原，平原部分平均海拔高度80m。土壤类型较多，暗棕壤占30.5%，白浆土占21.5%，草甸土占20.4%，沼泽土占13.2%，黑土占6%。土壤肥力较高，黑土层在15cm～50cm。

本区气候由温凉过渡到温和，水热条件较好，为生长季干燥指数K = 1.0～0.8的半湿润区。多年平均气温在 2℃ ～ 3℃，多年平均 ≥10℃有效积温在2300℃～2500℃；多年平均年降水量在500mm～600mm，多年平均年水面蒸发量为600mm～700mm；多年平均年径流深70mm～150mm。

本区作物水热生长期变化在159d～171d，平均为165d；水稻生育期在108d～114d；全年无霜期在120d～ 140d。

本区水热条件适中，地下水可开采量比较丰富。目前井灌水稻面积较多。靠近黑龙江、乌苏里江和兴凯湖沿岸的县（市）及农场，可充分利用过境水量和本地地表水资源量发展水稻灌溉。本区农场较多，机械化力量强，水稻种植水平较高，灌溉定额较低。

三江西部平原区，海拔相对较高，河网比较密集，土壤多为草甸土。全区幅员面积6.99万km2，占全省面积的15.42%。水稻种植水平较高，灌溉定额较大。2009年水稻实际灌溉面积1123万亩，占全面积的29%。三江东部平原区（Ⅱ-2）地处三江平原东部，靠近黑龙江省和乌苏里江。本区雨雪较多，气温稍低。地势平缓，渍涝严重，土壤多为白浆土。沿岸过境水资源极其丰富，可通过提水发展水田灌区。全区幅员面积3.29万km2，占全省面积的7.26%。2009年水稻实际灌溉面积1196万亩，占全省面积30%。。

Ⅲ区（老爷岭山地区）：

本区地处北纬43°25＇～45°58＇，东经128°00＇～131°45＇。本区包括牡丹江、海林、鸡东等7个市、县和2个农场, 全区幅员面积3.88万km2，占全省面积的8.56%。在耕地中，水田实灌面积67万亩，占全省水田实灌面积1.7%。

本区地貌特征为低山、丘陵、台地、盆地，平均海拔高490m，土壤主要为暗棕壤、草甸土、白浆土、石质土等。水稻面积多集中在宁安和海林两地，土壤渗漏严重，与Ⅰ-1-1区的龙江、甘南、泰来三县一样，是全省灌溉定额最高的地区。

本区气候温和，多年平均气温3℃～4℃，≥10℃有效积温2500℃～2800℃，为生长季干旱指数K=0.8～1.0的半湿润区。多年平均年降水量550mm～650mm，多年平均年水面蒸发量600mm～700mm。

本区作物水热生长期162d～174d，平均168d，为全省最长；全年无霜期130d～140d。

本区气候温和，土壤肥沃，水热条件适中，适宜种植水稻、玉米、大豆等作物。

Ⅳ区（松嫩平原南部高平原区和张广财岭山地区）：

包括松嫩平原南部高平原区（Ⅳ-1）和张广财岭山地区（Ⅳ-2）。两区虽然地貌类型不同，但都是黑龙江省传统老稻区，种植水平最高，水稻品种最好，灌溉定额最低，是全省优质水稻的重要产地。全区幅员面积7.7万km2，占全省面积的16.98%。2009年水稻实际灌溉面积1076万亩，占全省27.4%。全区含20个市、县和12个国营农场。

（a）松嫩平原南部高平原区（Ⅳ-1）

本区地处北纬44°04＇～47°37＇,东经125°45＇～129°42＇。本区包括望奎、庆安、铁力等17个市、县和10个农场, 全区幅员面积6.2万km2，占全省面积的13.67%。在耕地中，水田面积869万亩，占全省水田面积22%。

本区地貌特征多为切割台地和波状台地，平均海拔高329m，土壤分布主要有黑土、草甸土和沼泽土等。

本区气候由温和过渡到温暖，多年平均气温2℃～3℃，≥10℃有效积温变化在2500℃～2800℃,为生长季干燥指数K=1.0～1.2的半干旱区。多年平均年降水量500mm～600mm，多年平均年水面蒸发量700mm～800mm。

本区作物水热生长期在156d～171d,平均164d，全年无霜期130d～150d。

本区水热条件适中，在解决水资源条件下，适宜发展灌溉农业。

(b) 张广财岭山地区（Ⅳ-2）

本区地处北纬44°18＇～46°07＇,东经127°22＇～128°53＇,本区包括方正、延寿和尚志3个县市和2个农场, 全区幅员面积1.5万km2，占全省面积的3.31%。在耕地面积中，水田实灌面积207万亩，占全省水田面积5.3%。

本区地貌特征为低山、丘陵、台地，平均海拔高520m，土壤分布主要为暗棕壤、草甸土、黑土和水稻土等。

本区气候温凉,多年平均气温3℃～4℃,≥10℃有效积温2400℃～2600℃,为生长季干燥指数K＜0.8的湿润区。多年平均年降水量600mm～700mm，多年平均年水面蒸发量600mm～700mm。

本区作物水热生长期为162d，全年无霜期为130d～ 140d。

本区属于蚂蚁河流域，水热条件适中，为黑龙江省水稻的主产区，种植面积基本饱和，应以提高单位面积产量和米质为其主攻方向。

Ⅴ区（大小兴安岭山地区）：

位于黑龙江省西北部，北纬 46°35′ ～53°33′，东经121°11′～130°16′。本区包括漠河、塔河、伊春等11个市、县，17个农场，全区幅员面积14.21万km2，占全省面积的31.35%。在耕地中，水田面积为18.4万亩，占全省水田面积0.5%。

本区由大兴安岭北段中低山林区和小兴安岭北段低山台地林农区及小兴安岭南段低山丘陵林区构成，山体浑圆广阔，山势和缓，河谷宽浅，平均海拔高度470m左右。山体分布棕色针叶林土，台地、沟谷平原分布有暗棕壤、草甸土和黑土等土壤。

本区气候寒冷及冷凉，水分充足，热量不足，为生长季干燥指数K < 0.8的湿润区。多年平均气温变化在 - 4℃ ～ 0℃，多年平均≥10℃有效积温在1500℃～2300℃，是全省气温最低区；多年平均年降水量在500mm～700mm，多年平均年水面蒸发量为500mm～600mm，是全省蒸发量最低区。

本区作物水热生长期变化在120d～150d，平均135d；水稻生育期在99d～105d；全年无霜期在100d～120d。以上三个指标均为全省最短。

本区是全省水分条件最充足、热量条件最低和作物生育期最短的分区。通过对热量等气候条件的充分论证和可行性研究，若热量条件允许，可适当增加水稻早熟品种的种植面积。

五、水稻控制灌溉分区技术模式

水稻控制灌溉技术投入少，效益高，操作简单，只要能分清水稻各生育期节点，了解本地水稻不同生育期土壤含水量的控制下限指标及相应的土壤表相（如土壤裂缝宽度、脚印深浅等），就可按分区灌溉模式图要求进行灌溉操作。

（一）基本操作要点

控制灌溉操作比较简单，笼统地讲，就是“灌一茬水露几天田”。这种灌溉方法只是在过去“浅湿”灌溉模式的基础上，再加上一个“干”的环节，即“浅、湿、干”。操作上基本按照“浅、湿、干”循环交替的方式进行灌溉。其操作要领主要在这个“干”的环节，不同生育期“干”的程度不同，不同土壤“干”的要求不同。到底应该“干”到什么程度，按照分区模式图要求的土壤含水量下限值控制即可。

操作上关键在于没有测定仪器的情况下，如何判断土壤含水量有多少。除高标准试验示范区外，多数地方没有土壤水分测定仪器。因此，操作人员需要靠经验判断土壤水分。主要方法是通过对比不同土壤含水量对应的土壤裂缝宽度或脚印深度等土壤表相，确定是否需要灌水。

虽然控制灌溉要领不太复杂，但采用控制灌溉方法后，相应的农艺措施、耕作措施等要发生改变，如控制灌溉条件下，如何施肥，如何灭草，如何利用天然降雨，控制灌溉对育秧有什么要求，控制灌溉对土地平整度有何要求等需要搞清楚。

具体要掌握以下八个要领：

一要知道本地处于哪个分区，对应哪个分区模式。

二要读懂分区图。掌握所处分区水稻各生育期的土壤含水量控制下限指标及相应指标的土壤表相；掌握灌水上限是多少，每次灌溉原则上不超过这个上限；掌握什么时候可以蓄雨水，蓄多深。一般超过蓄雨深度就要求排水，每次蓄雨时间不能超过7天。三要掌握基本的灌水方法。即“浅、湿、干”循环交替法。“浅”指模式图中灌溉水层上限（一般为30mm）；“湿”指水层为零，土壤含水量100%；“干”指各生育期土壤含水量要求的下限值，可通过仪器测试，或依据不同下限值对应的土壤裂缝宽度、脚印深度等经验值判断。一般不到土壤含水量下限值不灌溉。何时灌水依据土壤含水量而定，到了下限值就灌，不到就等。除了大量降水，超过规定的蓄雨上限和盐碱地排碱要求外，一般不排水。

四要处理好生产性用水与控制灌溉的关系。生产性用水指打药、施肥用水，生产性用水要求必须有水层才行，特别是分蘖前期封闭灭草时一般要保留水层10天左右。控制灌溉的水层管理要服从生产性用水要求，什么时候需要生产性用水就什么时候建立水层，但施肥用水要与控制灌溉用水结合起来，以减少水层保留时间。

五要掌握关键生育期的用水管理。返青—分蘖末期（一般是5月20日～7月5日）是水稻需水非敏感期，也是控制灌溉的关键期，是最需要节水的时期，要严格控制。拔孕和抽开期是需水敏感期，不能控的太重。

六要高效利用降雨。7月份以后，降雨频繁，多数情况下不用灌溉土壤含水量就能满足要求，一般不到土壤含水量下限指标不用灌溉。但蓄雨不可过深（一般不超过50mm），时间不可过长(一般不超过7天)。

七要注意生育期转换。种稻对生育期的识别很重要，不同生育期灌水和农业措施是不同的。在生育期转换问题上，提出“时到不等苗，苗到不等时”的调控方法。“时到不等苗”，即不管水稻处于哪个生育期（分蘖末期除外），土壤水分到了土壤控制下限则灌水至上限，土壤水分未达到控制下限，不需要灌水；“苗到不等时”，即水稻生长发育到分蘖末期，不管土壤水分是否控制到下限，都要及时排水晒田重控。过了分蘖末期，到了拔节孕穗期（需水敏感期）则必须灌水至土壤水分上限。

八是不同分区温度不同、土壤类型不同，要灵活把握。牡丹江地区，龙、甘、泰地区，土壤渗漏量较大，灌水要少灌、勤灌，自流灌区要视河流来水情况择时灌溉，水少时不到下限值时也应补水。盐碱地有洗盐要求，一次灌水可达到50 mm，适时排碱。总的来讲，土壤肥力大的地区可控的重些，土壤裂缝多些、宽些，土壤肥力小的地区可控的轻些。

除以上八点之外，推广控制灌溉技术还有两个基本前提，一是要求格田要平整，高差不能太大，单个格田内土壤高差控制在1～2公分内。二是水源保障程度要高，需要水时能及时补灌。因此，建议各地优先在井灌区推广，其次是提水灌区和水库灌区，最后是自流灌区。

（二）不同分区水稻节水控制灌溉技术模式

黑龙江省有46万平方公里的土地，各地土壤条件、气温条件、种植条件差异很大，不能采用一种灌溉模式和农艺模式，如壤土地区当土壤“干”到70%饱和含水量时，稻田土壤表面裂缝可达1.5cm以上，而沙壤土，即使土壤“干”到70%饱和含水量时，土壤裂缝也不会超过1cm。又如，盐碱地有洗碱要求，白浆土受旱能力较差，北部地区和东部地区是时常发展冷害等，都需要采取不同的处理措施。因此，必须进行灌溉分区，不同分区采取不同的技术模式。这些技术模式主要包括：灌水时间、灌水次数，生育期转换节点，不同生育期土壤水分控制下限，不同含水量对应的土壤表相，不同生育期对应的农业措施等。

1.移栽返青期。Ⅰ区、Ⅲ区、Ⅳ～1区水稻移栽后7～10天灌第一次水20mm，Ⅱ区、Ⅳ～2区花达水返青；Ⅴ区插秧后灌30mm返青；土壤含水量下限半干旱区为饱和含水量的90%，盐碱土和白浆土区为95%，其它为85%，高纬度Ⅴ区为100%。

2、分蘖期。分蘖初期灌水上限为20～50mm水层，下限为饱和含水量的80～90%，遇降雨时最大蓄雨深度不应超过50mm；分蘖中期灌水上限为20mm水层，下限为饱和含水量的80～90%，遇降雨时最大蓄雨深度不应超过50mm；分蘖末期要及时晒田，土壤含水量控制上限为饱和含水量，下限为土壤饱和含水量的60～90%。

3、拔节孕穗到抽穗开花期。采用灌一茬水露几天田的办法，当土壤含水量降到饱和含水量的80～95%时再灌水，灌水上限水层不超过20mm，逢雨不灌，蓄雨上限为50mm，过多排出。

4、乳熟期。土壤水分要求是田面干、土壤湿，蓄雨上限为20mm，下限为饱和含水量的70～80%。

5、黄熟期。田间土壤含水量上限为饱和含水量，下限为饱和含水量的60～70%，此期除Ⅴ区外如遇天气过于干旱，应在水稻收割前10～15天灌一次饱和水，防止水稻早衰。

为便于实际操作，将控制灌溉灌水模式、农业技术模式按生育期组合成分区模式图(略)，组合模式图分为上、中、下三个部分，上部为农业措施，包括肥料的施用量、施用时间，农药的施用量和施用时间，除草注意事项等；中部为各生育期灌溉模式，主要包括生育期时段和生育期节点，各生育期灌溉水层上限、土壤含水量控制下限，75%保证率下的灌水次数和灌水建议时间，蓄雨要求等；下部为注释说明，包括该区所含市县，品种选取建议，不同土壤含水量下的土壤裂缝经验值等。核心是各生育期灌溉模式，具体要求可参见基本操作要点。

（三）控制灌溉配套农业措施

1.选择当家品种

在生产上应选用熟期适宜、品质优良、稳产高产、抗逆性强的当地当家品种。

一是选用通过国家审定命名推广的品种，可保证水稻性状相对稳定，产量稳中有升，使用安全可靠；二是根据不同的积温带引种适宜熟期的品种，绝不能跨区种植。另外，早熟品种育大苗或秧龄过长容易引起早穗减产；三是注意种子质量，应选用纯度在99%以上，芽率在85%以上，含水率不高于15%的一级良种作为生产用种；四是要在经过国家认证的种子公司、科研院所和农业院校购买种子，杜绝盲目购买应用。五是在生产上尽可能统一品种，连片种植，形成规模，实现产业化种植。

2.准确把握农时

根据不同地域水稻生育期、活动积温等特点，要把握农时抢积温。

气温超过5～6℃开始播种，按照气候分区，高温期大约在4月4日～10日播种；5月 4日～10日开始插秧，最晚不应迟于5月20日；低温的山区应在4月20～30日播种，6月1日开始插秧，最晚不应迟于6月10日，确保水稻6月末7月初进入幼穗分化，7月末8月初安全抽穗，9月上、中旬气温降到13℃前安全成熟。

3.大中棚育壮秧

以旱育苗为基础，早种稀播为前提，调温控水为手段，采用大、中棚育秧，秋备土、秋作床、超稀播种，控温、控水培育多蘖壮秧，适时带蘖插秧。

一般播种量机插中苗每盘用芽种125g，苗龄35～40天，温度条件好的地区宜稀，差的宜密，一般地区为机插规格9×3寸；钵盘育秧每盘用芽种80g，苗龄40～45天；插秧密度，人工摆栽中苗规格10×5寸，每穴3～4株；大苗规格10×6寸，每穴2～3株。

4.水药肥相结合

（1）秧田期。一叶一心期喷施一次移栽灵预防立枯病。移栽前24小时秧床用药用肥，艾美乐+叶面肥，起到促返青防虫害的作用。

（2）泡田期。秋整地旱耙地，泡田插秧一茬水。泡田前整平耙细能减少泡田用水，一般可每亩减少30～50m3。在灌水泡田前一次性施入每公顷尿素80～90kg+二铵50～75kg+硫酸钾50～70kg做基肥（不同地区、不同土壤类型施用底肥品种和数量不同，应按照当地高产栽培模式和测土结果合理施用）。插秧前7天开始泡田，泡田3～7天，沙土区、西部干旱区、盐碱土区需要洗盐碱，泡田用水量较大，一般在80～140m3左右，东部湿润区低一些在80～100m3。结合水耙地封闭灭草，每公顷用农思它3～4瓶，用药72小时后即可排水插秧。

（3）返青期。盐碱土、白浆土和高纬度地区田面灌20～30mm水层，其他区域田面花达水插秧，插秧后7～10天灌第一次水20mm。结合灌水追肥第一次肥，每公顷追施量一般是硫酸铵50kg+尿素20kg(不同区域施肥量和品种各不相同)。

（4）分蘖期。第一次灌水后3～5天灌第二次水，结合灌水进行追肥（肥量根据当地实际而定）灭草，一般每公顷追施尿素60kg+阿罗津4瓶+小包水星15包（灌水施药前洼处喷施防治潜叶蝇药剂），用药后保水3～5天再补灌50mm水层，可达到最佳灭草效果。岗地和漏水田要补喷一次“稻杰”。分蘖末期晒田，同时喷施一次防治阔叶型杂草的药剂，一般使用灭草松或二甲四氯，然后人工拔除田间大草。

（5）拔孕期。分蘖末期重控后结合灌水每公顷追施钾肥50～70kg，7月15日左右喷施加收米+防治二化螟农药，预防病虫害。

（6）抽开期。抽穗前再喷一次防治二化螟农药。抽穗期喷施一次预防穗茎瘟农药稻艳，对预防穗茎瘟有特效。水稻倒二叶露尖（Ⅴ区为倒一叶）时追施保花肥，每公顷施尿素30～40kg。割除田埂杂草。

（7）黄熟期。水稻枝梗黄化到三分之二时及时收割，种子田要霜前割，雪前打。