水稻节水控制灌溉在东北高寒地区的推广及应用

董淑喜，张艳君

(1.江苏省连云港市通榆河北延送水工程管理处，江苏连云港222000;2.江苏省连云港市晟通农业资源开发工程设计有限公司，江苏连云港222001)

水是一切生命过程中不可替代的基本要素，也是维系国民经济和社会发展的重要基础资源，节约用水，既是关系人口、资源、环境可持续发展的长远战略，也是当前经济和社会发展的一项紧迫任务。黑龙江省从2004年开始与河海大学合作研究在东北高寒地区开展水稻节水控制灌溉技术的研究和示范推广工作，黑龙江省坚持科学研究为先导，理论与实际相结合，先易后难，通过试点、示范，逐步扩大辐射推广范围。2004年计划以庆安县为中心，推广控制灌溉面积10万亩，水稻试验站全面开展控制灌溉试验示范，进行小面积示范性推广，在技术引进和消化吸收的基础上，三年内示范性推广300万亩，为全省推广这项技术，降低农业灌溉用水定额，调整全省工、农业用水结构打下坚实基础。本研究以黑龙江省农垦牡丹江管理局850农场水稻试验小区为依托，通过对控灌I、控灌Ⅱ、常规Ⅲ三个处理的实验对比，分析和研究控制灌溉在节水、产量、抗倒伏和米质等方面的优势和不足。

1 材料与方法

1.1 试验土壤与当地气候

该区土质为白浆土，试验区属寒温带大陆性气候，降水时空分布不均，由东北向西南递减。年平均气温2.1℃ ～3.5℃。全年日照2 000～2 500 h。≧10℃年活动积温为2 400℃ ～2 650℃，无霜期125～150 d。全局多年平均降水量550 mm。最多可达1 024 mm，最小为340 mm，夏季雨量集中6－9月份，占全年降水量的60% ～70%。多年平均降水量48.8亿 m3，多年平均径流量17.5亿 m3。年平均风速为3～4 m/s，春季多西南风，冬季偏西北风。

1.2 试验方法与设计

试验于2004－2009年在850农场水稻试验田实施。850农场节水控灌试验小区面积150.0亩，其中:控灌Ⅰ面积50.0亩，控灌Ⅱ50.0 亩，常规50.0 亩。在水稻品种、育秧、移栽、密度、植保、用肥等技术措施与基础地力相同的条件下，安排三个处理(九个重复)分别为控灌I、控灌Ⅱ、常规Ⅲ，本试验区种植品种为空育131。

2 结果与分析

2.1 在节水方面分析

850农场水田绝大多数为井灌面积。自2004年推广以来资料显示:2004年5—9月份总降水量为383.8 mm，水稻控灌I与控灌II较常灌节水量为65.98 m3/亩和87.38 m3/亩;2005年4—9月份总降水量为299.2 mm，水稻控灌I与控灌II较常灌节水量为 117.08 m3/亩和 96.08 m3/亩;2006年 5—9月份总降水量为 436.3 mm，节水量为 56.74 m3/亩和 56.52 m3/亩;2007年5—9月份总降水量为369.7 mm，节水量为77.55 m3/亩和86.21 m3/亩;2008年5—9月份总降水量为418.2 mm，节水量为57.35 m3/亩和56.72 m3/亩;2009年5—9月份总降水量为 347.1 mm，节水量为 77.65 m3/亩和 84.12 m3/亩;节水效果非常明显，六年亩均节水76.6 m3。

节水原因是水稻各个生育期对水的需求各不相同，不必均保持稻田水面的水层，也不必保证充分的水份供应，应该根据水稻不同生育期对水分需要的敏感度，适时、适量的供应水分，调节水稻生理生态状态，减少作物无效蒸腾量和棵间蒸发量和田间渗透量，从而显著的减少水稻耗水量。

2.2 在产量方面分析

2004 年实收产量控灌 520.45 kg/亩，常灌 487.4 kg/亩，增产33.05 kg/亩，增长6.8%。2005年实收产量控灌I亩产492.5 kg，控灌 II亩产 509.4 kg，常灌 484.4 kg/亩，增产 25 kg/亩，增长5.2%。2006年实收产量控灌 I亩产 481.7 kg，控灌 II亩产 488.3 kg，常灌 475 kg/亩，增产 13.3 kg/亩，增长2.8%。2007年实收产量控灌 I亩产632.2 kg，控灌 II亩产633.9 kg，常灌 602.1 kg/亩，增产 30.8 kg/亩，增长 5.1% 。2008年实收产量控灌 I亩产643.2 kg，控灌 II亩产644.1 kg，常灌 604.6 kg/亩，增产 39.05 kg/亩，增长 6.5% 。2009年实收产量控灌 I亩产650.8 kg，控灌 II亩产653.6 kg，常灌608.1 kg/亩，增产 40.1 kg/亩，增长 6.6% 。

控灌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、粒多，千粒重高。

2.3 抗倒伏、抗病虫害方面

水稻控灌抑制了水生杂草的生长，浅薄水层管理促使水稻分蘖快，分蘖旺盛，土壤通透性能良好，根系生长发达，有利于土壤中肥效的吸收，茎杆健壮，使水稻抗倒伏能力强。径杆粗壮有效的抑制了鞘腐病、叶瘟、穗茎瘟的发生，穗茎瘟的发生率基本为零。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、下叶衰老速度等均影响水稻的抗折强度。研究表明:控灌水稻的底部节间长度短、壁厚、节间充实程度等均优于常灌对照，同时控制灌溉水稻的叶子衰老慢，包裹节间的叶鞘坚韧性也好于常规灌溉。控制灌溉水稻茎杆壁厚明显厚于常规灌溉的茎杆。历年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23.5%。

根据2006年和2007年数据表明，控制灌溉模式病株率是3.5%，常温灌溉地区高达5.9%，病叶率是4%，常灌水稻为6.8%，病叶率降低42%。主要原因是控制灌溉技术在水稻返青后，田间基本不建立水层，促进水稻群体结构更趋合理，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，从而不利于病菌存活，有效的抑制了水稻的发病率。

2.4 在米质方面

2004年控灌的青米率比常灌处理低2.6%，精米率比常灌处理高0.9%。2005年控灌 I的青米率比常灌处理低2.8%，精米率比常灌处理高0.6%控灌2的青米率比常灌处理低2.1%，精米率比常灌处理高1.4%。2006年控灌 I的青米率比常灌处理低2.9%，精米率比常灌处理高3.4%。控灌II的青米率比常灌处理低2.3%，精米率比常灌处理高5.9%。2007年控灌I的青米率比常灌处理低0.8%，精米率比常灌处理高0.9%。控灌II的青米率比常灌处理低1.1%，精米率比常灌处理高1.3%。2008年控灌I的青米率比常灌处理低1.9%，精米率比常灌处理高2.4%。控灌II的青米率比常灌处理低1.3%，精米率比常灌处理高3.9%。2009年控灌I的青米率比常灌处理低0.6%，精米率比常灌处理高0.8%。控灌II的青米率比常灌处理低0.9%，精米率比常灌处理高1.1%。研究表明，控制灌溉模式的稻米品质略好于常规灌溉，在蒸煮和食味质量方面有所提高。

3 结语

研究还表明，拔节孕穗期和抽穗开花期是对水分最为敏感的时期，此时不能缺少，否则对水稻的生长造成不利的影响。灌浆乳熟期遭受轻度缺水比此时期土壤有水层对产量增加更为有利，其原因是因为土壤通气条件得到了改善，增强了根系生长活力，光合作用增强，增加了干物质的积累，生物产量转化为经济产量的效率提高。通过在850农场试验小区的数据分析，进行节水控制灌溉的水稻在节水、产量、抗倒伏、米质等方面比其他灌溉模式具有明显优势，因此在东北高寒地区发展水稻节水控制灌溉技术在理论和技术上都是可行的。

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