辽河下游水稻需水规律分析

陈胜利

（辽宁省水文水资源勘测局盘锦分局，辽宁 盘锦 124010）

1 实验概况

此项试验在台安径流实验站试验场进行的。台安径流实验站位于辽河中下游平原地区，可以代表辽宁中部平原地区。试验场地4 000 m2，辅助观测项目有气温、湿度、地温、降水、水面蒸发、日照、风速等。种植水稻面积为2 500 m2，行距27 cm，株距为10 cm，每穴4棵苗，栽培技术和田间管理按常规进行。试验是利用地中渗透仪，仪器分为两组即淹灌、浅湿灌各一组，淹灌水层一般保持5～7 cm，浅湿灌水层一般保持0～3 cm。每组试验分四级处理,两次重复，随机排列。

2 淹灌条件下水稻的需水量和需水规律

2.1 需水量

水稻的需水量是指叶面蒸腾量和水面蒸发量之和，分为水稻生理需水、水稻的生态需水。生理需水是指水稻本身生长、进行正常生命活动所需的水分。这部分水量绝大部分通过叶面散发到大气中去，因此生理需水实际是指水稻的蒸腾量。水稻的生态需水是指保证水稻正常生长发育，创造一个良好的生态环境所需的水分，这部分水量主要包括株间蒸发和稻田渗漏。

根据台安径流实验站2003—2004年的灌溉试验结果，可知插秧水稻的生育期为128 d，腾发量为758.8 mm，孕穗和抽穗开花期的腾发量为273.1 mm，占全生育期腾发量的36.0%，是水稻一生中需水最多的时期，其次为分蘖期和乳熟期。模比系数反映了水稻需水量在各生育期内的分配情况。从水稻蒸发强度来看，抽穗开花期的平均蒸发强度为7.2 mm/d，全生育期的平均蒸发强度为5.9 mm/d。

2.2 淹灌条件下水稻的需水规律

在水稻生长期内，蒸发和蒸腾是互为消长的，蒸发是由多到少，蒸腾是由少到多。根据台安径流实验站淹灌条件下（即水稻在充分供水条件下）的需水规律。一般水稻在返青期、分蘖前期，叶面积小，水面的阴遮度小，稻田对太阳辐射能力反射率大，吸收率小，所以此时的腾发强度较小，此时腾发量主要以水面蒸发为主，接近于E601水面蒸发；之后随着水稻叶面积逐渐增大，水面的阴遮度增大，稻田对太阳辐射能力反射率小，吸收率大，所以此时的腾发强度较大；到水稻完全封垄后的孕穗和抽穗开花期，叶面吸收热能率最大，因此蒸腾量也最大，此时的腾发量以叶面蒸腾为主，水面蒸发较小。见图1。

图1 充分供水条件下水稻需水量过程线

总的来说水稻蒸发强度的变化与水稻叶面积指数的消长过程是一致的，大体随着生育进程而增大，孕穗和抽穗开花期达到高峰，以后逐渐减小。

需水量除与气象条件有关外，也与栽培技术有关。在充分供水条件下腾发强度随着水稻不同生长期的变化而改变，如图1：从图中可以看出，孕穗期腾发强度最大，腾发量最小的是返青期。从图中可看出腾发强度主要受叶面蒸腾的影响。

水稻的需水量是指叶面蒸发和水面蒸发之和，而叶面蒸发是随着水稻的生长而增大，到乳熟期逐渐减小，稻田内的水面蒸发是随着水稻的生长而减小。

水稻需水量的过程线如图2：

图2 台安地区水稻需水量过程线

从图2中可以看到过程线的形状主要受蒸腾作用的影响，而株间蒸发只能影响需水量的大小却不能左右其变化趋势。

3 浅湿灌溉条件下水稻的需水量和需水规律

3.1 需水量

水田的节水灌溉正逐渐趋向于浅湿灌溉取代淹水灌溉，根据上面所述水稻需水量分为水稻生理需水、水稻的生态需水。它们是灌溉管理的基本依据，所以要对不同情况下的水稻需水量和水稻需水规律进行实验研究。

根据台安径流实验站的灌溉试验结果，辽宁中部平原地区从插秧到收割浅湿灌溉的插秧水稻生育期为128 d，腾发量为612.3 mm，孕穗和抽穗开花期的腾发量为273.1 mm，占全生育期腾发量的33.7%，是水稻一生中需水最多的时期，其次为分蘖期和乳熟期。模比系数反映了水稻需水量在各生育期内的分配情况。从水稻蒸发强度来看，抽穗开花期的平均蒸发强度为5.99 mm/d，全生育期的平均蒸发强度为4.78 mm/d。

3.2 浅湿灌条件下水稻的需水规律

浅湿灌溉可以有效地减少田间渗漏量，减少了水分的无效腾发量，达到节水的目的,浅湿灌溉条件下水稻需水量在水稻不同生长时期的变化过程见图3。

图3 浅湿灌溉条件下需水量的变化过程

根据2003—2004年测定的需水实验资料，通过统计分析可知，采用节水灌溉，改变了水稻根层全生育期土壤水分条件，从而使需水量发生了很大变化，在其他条件相同的浅湿灌溉和淹水灌溉需水量发生了很大变化，见图4。

图4 浅湿灌溉与淹水灌溉需水量过程线

在孕穗期，浅湿灌溉腾发量为146.8 mm，比淹水灌溉的腾发量201.6 mm减少了27%;分蘖末期，浅湿灌溉腾发量为51.1 mm，比淹水灌溉的腾发量73.7 mm减少了30.7%;抽穗开花期,浅湿灌溉腾发量为59.9 mm，比淹水灌溉的腾发量71.5 mm减少了16.2%。其他生育期浅湿灌溉腾发量都要比淹水灌溉的腾发量都要有不同程度的减少，也就是说节水灌溉有效地减少了水稻各生育期的叶面蒸腾和棵间蒸发，孕穗期和分蘖末期尤为明显。从而使水稻在浅湿灌溉条件下的水稻耗水量明显降低，达到了节水的目的。

大量实验表明水稻的生态需水可以调节，水稻的生理需水也有很大的节水潜能，在不同灌溉方式的条件下，腾发强度也有很大的差异，见图5。

图5 浅湿灌溉与淹水灌溉腾发强度过程线

从图5可以看出，浅湿灌溉比淹水灌溉的腾发强度都有不同程度的降低，这其中以分蘖末期最为明显，腾发强度减少了30%，其次是孕穗期腾发强度也减少了27%，其他时期也有不同程度的减少。

根据浅湿灌溉和淹水灌溉的需水量的探讨说明：实行节水灌溉，可以改变水稻田间的土壤水分状况，从而调节了水稻的生理需水和生态需水，腾发强度也随之相应改变。可见，在节水灌溉条件下，田间水分的调节是控制水稻蒸发和腾发强度的重要手段。根据以上的探讨可以看出，了解和掌握水稻在不同灌溉方式下、不同时期的需水量，对制定节水灌溉制度、节水灌溉管理提供了很好的理论依据。

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