水稻需水量试验中几个问题的讨论

王维洪+郭崇

摘 要：简滴汉存在的问题及改造方法，以及许水量计算问题的讨论和雨天产生负值的原因与消除方法，观测时制与停止观测时间。

关键词：简测 负值原因及消除办法 观测时制

中图分类号：S511 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2017）10-0-01

一、筒测法存在的问题及改进办法

我省目前的15个试验点均采用筒测法与田测法相结合的办法，此种方法的优点是制作简单，成本低，也能分别测得田间渗漏量、作物叶面蒸腾量、棵间蒸发量。但由于大测筒面积较小（1.00米X0.4米，深度0.8米），代表性较差。而多数地方估用的大测筒无渗漏装置，筒内土体经分层回填，已经人为扰动，土体结构也与大田不一样，耕作层较深。由于长期淹灌，积水无法排除，土壤水分长期处于饱和状态。氧化还原电位较低，有毒物质不能及时排走，积累过多会产生危害。所以筒内与田间作物生长速度不一。一般情况是：筒内水稻初期不发，中期猛长，无法控制筒内水稻的无效分。筒内水稻的无效分率较高，因此中期叶面积指数远大于田间水稻的叶面积指数，所以把筒内测的得的叶面腾发量代替田间的叶面腾发量显然是偏大的，不合理的。而且后期筒内水稻极易倒伏，空秕率一般均在28-35%之间，少数在55%以上。这种无渗漏条件下得到的蒸发量与田间实际蒸发量有何关系，它的代表性如何，拟在第二个问题中再讨论。

因此，有必要进行一些改进。除适当增加尺寸外，主要的是在底部开排水洞，用滤管按出，田梗旁设一四周及底部封闭的集水井，滤管伸到井内，滤管末端用小闸控制筒内渗透量，搁田期也能及时排走筒内土壤中的水分。筒内加设反滤层。为控制筒内沿壁渗漏，可在筒内随机涂上一层高低不一，厚薄不均的水泥砂浆，也能取得较好的效果，在分层回填时，原犁底层要基本保持一样，回填该层时要事先将整块土体结构不致破坏，作物在筒内及田间生长的土壤环境等基本一致。

二、需水量计算问题的讨论

目前多数地方采用的需水量计算公式如下：

叶面蒸发量=大测筒耗水量-小测筒耗水量

棵间蒸发量=小测筒平均耗水量

地下渗漏量=试验田耗水量-大测筒耗水量

（田间四周有侧向防渗设施，此指垂向渗漏）

用上式计算需水量的前提是筒内、田间水稻生长必须一致，观测中无人为影响。但由于试验是在田间进行，野外观测条件差，人为误差无法消除。这样就对各观测值的精度有影响，尤其是叶面蒸腾量，地下渗透量。因为他们的值都是两个观测值相减而得，只要两个观测值中有一个存在观测误差，那么相减所得的值必定也存在误差。再则，由于田间及筒内的水稻生长不一致，而在计算各量值时，却机械地套用上面的计算公式，造成与实际情况出入较大，反映在地下渗透量值上。在几年的试验中，均采用上面的计算公式，所得的地下渗漏量一直是个变数，变化幅度也较大。如有些砂性土的试验站，每昼夜渗漏量大到12.9mm，小则在3.2mm左右，差了几倍，青紫泥试区的站，也有出现大的每昼夜6.2mm，小的在0.4mm左右。显然这种情况是不合理的。引起这一情况的主要原因是筒内水稻生长不一，反映作物生长的指标——叶面积指数不一，即它们各自的叶面积不一样，叶面蒸腾量也不一样，而我们在计算時却假定它们生长情况一致，没有分别对待。如有时筒内水稻生长较好，插秧后二三天就返青，此时有叶面蒸腾作用，筒内耗水较多，而田间则出现败苗现象，田间水稻则没有叶面蒸腾作用，耗水较之筒内就少，此时若用田测减大筒而得地下渗漏量，则地下渗漏量必是为负值（青紫泥试区最常见）。而有时则筒内出现败苗现象，田间返青快，此时筒内叶面蒸腾为零，而田间有叶面蒸腾量，如用上式去计算各量值，大筒减小筒则叶面蒸腾量出现负值或零，而地下渗漏量也偏大（包含了田间叶面蒸腾量）。对于以上情况不只表现在生育初期，因此需要采取相应的方法加以修正。地下渗漏量需用稻田渗漏仪每天实测，用田测耗水值减去棵间蒸发量及渗漏仪实测渗漏量，得到田间稻珠的叶面蒸腾量。

三、产生负值的原因及消除办法

在需水量试验中，由于受降雨及秋季露水影响，有时在观测中经常出现负值。为此我们也曾走访有关兄弟单位，他们有的采取降雨时用雨蓬遮盖，有的则将雨天资料不计。我们认为这二个办法都存在一定的问题。前者用雨蓬遮盖，筒内没有受雨，降雨时筒内与田间的小气候不一样，与实际情况不符。后者采取雨天资料不计，则更不合理。因为南方雨多，一季水稻的降雨天数在35天以上，采用不计办法使资料断缺、连续性差。为了消除雨天的负值问题，我们采取了各种办法，开始时用需水系数α值来推算，有时也用累积曲线图内插办法，实际观测中的负值仍无法消除。降雨时由于受风的影响，降雨时程的长短，降雨强度的大小，水稻的树叶等影响，筒内实际受雨情况与气象站内雨量受雨情况不一。

四、非淹灌期的需水量计算

经多次试验观测，搁间期取深度15cm左右就能满足要求。根据有关书本的介绍，一般都采用直线取点的方法，土点选择在5cm、10cm、15cm三处，三层平均求的土壤含水率。采用这种计算方法，在搁田初期或搁田期有降雨时误差较大。这是由于表层腐泥层出露地成，受外界及气候因素影响而变化较大。在搁田，落干始期，该层土壤含水率呈过饱和状态，粉粒含量较多，千容量小于1。其土壤含水率超过100%，远远大于5cm处的含水率。因此在取土时，一定要加测该层土壤含水率，以零到2.5cm深度为限。取4层点进行加权平均，这样取土比较合理，计算公式如下：

式中：W：平均土壤含水率.

N：表层土深度、视土壤情况而定，不超过2.5cm。

W5： W10：W15：该深度土壤含水率。

根据土壤含水率换算成需水量后，叶面蒸腾及棵间蒸发不要分，如何分。我们认为是需要分开的，搁田期可以2—3天测定一次，它们的变化是由于叶面蒸腾及棵间的土面蒸发造成的。在测定田间土壤含水率时，同时测定小测筒内的含水率，以它作为棵间土壤水分蒸发量，以田间测得的含水率减去棵间含水率则得叶面蒸腾量。此期间再根据温度，蒸发情况按比例进行逐日分配。

五、观测时制与停止观测时间问题

以往采用的观测时制是8h制，每天8h观测一次。这样做的好处：可以分别测得白天、黑夜12h的需水量。对需水量昼夜分布情况有大致了解。通过一年观测，发现晚上12h的需水量占全天需水量的30%左右，与相对温度关系数为密切。采用20h观测制，可以与气象观测同步。便于以此推算不设试验站的地、县的需水量，并增加了观测上的困难特别像我们都采用水位测针读数，而影响读数精度（精确到0.1mm）。为了提高读数精度，我们自制了测针助读器，用指示灯控制针尖深度完全可以控制在0.1mm，试验精度较高。endprint