辽宁东部地区水稻节水灌溉试验研究
2022-06-23佟延旭
姜 熙, 佟延旭
(1.辽宁省辽河防洪工程有限责任公司,沈阳 110000;2.吉林省水利科学研究院,长春 130000)
1 引言
水稻是我国最重要的同时也是耗水量最大的粮食作物。 水稻的耗水量是其他主要粮食作物如小麦、玉米的2—3 倍,减少水稻灌溉用水量、提高水稻的水分利用效率对发展节水农业实现我国农业的可持续发展意义重大。
目前, 我国关于水稻水分利用效率及灌溉制度的研究较多,以往的研究主要是针对平原地区,所研究的成果不能适用于所有的地区。 辽宁省东部地区为长白山的余脉, 平均海拔800 米的山地丘陵,该区域包含铁岭、抚顺、本溪、丹东、鞍山、辽阳、营口、大连部分或全部区域,该区域多为山地,水资源及森林资源丰富, 有着八山一水一分田之说,降雨量为辽宁省最大,蒸发能力相对最小,可种植面积少,农业用地中水稻种植占比多。 以东港灌区为例, 水稻生育期平均需水量450—600mm,约有400mm 的水通过人工或天然排水排放至下级渠道或水域承泄区, 造成了水资源的浪费。 据统计,东港灌区采用传统淹灌模式进行灌溉时,水资源浪费25%以上。 此外,持续淹灌模式由于蒸发阻力较小,还面临氨挥发等生态问题,不利于水稻灌区节水增效。 因此, 在以往的科学研究成果基础上,还应结合辽宁东部的实际情况,充分挖掘节水灌溉技术的科学性。
本研究针对辽宁省东港地区灌溉特点, 通过两年农田试验,针对水稻灌溉需水量、生长性状、产量、灌水量等指标,定量描述水稻的生长特征,提出适合辽宁省滨海稻田的水稻节水灌溉制度,为我省滨海地区的农业发展提供依据。
2 试验材料与方法
2.1 试验材料
试验于2018—2019 年在辽宁省丹东市东港灌区内完成, 该地属北温带湿润地区大陆性季风气候,全境平均温度8.4℃、无霜期182d、冻结期147d、平均降水量967mm、蒸发量865—1 554mm。该地区土壤质地为粘壤土,土壤肥力偏下,速效钾56.57mg/kg、 速效磷42.47mg/kg、 碱解氮34.82mg/kg、全氮0.973m/kg、有机质8.954g/kg、土壤pH=6.512。
2.2 试验设计
本试验采用单因素试验法, 因素水平为淹灌和节水灌溉,具体控水指标见表1。 试验在大田小区内进行,6 次重复,共12 个隔池小区,每个小区面积为3m×4m=12m2, 用宽45cm 的塑料池埂插入土中30cm 深处, 阻止水分和营养物质横向流动。水稻供试品种为丹东地区“东研18”稻种,插秧行距为30cm,株距为14cm,每穴插3 株,栽培技术和田间管理按当地农民耕作常规进行。
表1 淹灌和节水灌溉控水标准
2.3 指标测试方法
(1)分蘖数:分蘖期本着前期多测、后期适当测的原则进行测定,采用人工查分蘖数。
(2)干物质积累量指标:在分蘖期、拔节孕穗期、抽穗开花期、乳熟期、黄熟期选取代表性植株3棵。 将样品根系、叶片、茎鞘和穗分别洗净后置于烘箱中,105℃杀青30min 后, 再调至80℃烘干至恒重, 干燥冷却至室温后由人工用电子称称取干物质积累量。
(3)叶面积指标:在分蘖期、拔节孕穗期、抽穗开花期、乳熟期、黄熟期选取代表性植株,剪取植株叶片,采用GCCA 法测量并计算。
(4)耗水量:记录灌水量、降雨量、每日水位变化及土壤水势值,由《灌溉试验规范》附录C 中的C0.3 和C0.4 公式计算得出耗水量。
(5)水稻产量:单个小区独立测产,按照规范考种,包括穗长,有效穂数、千粒重、每穗粒数和干瘪率共五个指标,并计算理论产量。 余下部分单打单收, 晾晒3—5 天至含水率小于14%时称重测产。
2.4 水稻生育期划分情况
从表2 可以看出, 水稻返青期开始于6 月上旬,分蘖期在6 月中旬至7 月下旬,拔节孕穗期在7 月下旬至8 月上旬,抽穗开花期在8 月中上旬至
表2 水稻生育期划分情况表