垄作灌溉对水稻耗水量及产量的影响

2022-11-27粟世华罗维钢吴家法

广西水利水电 2022年4期

黄挺，粟世华，罗维钢，吴家法

（1.南宁市灌溉试验站，南宁 530001；2.桂林市农田灌溉试验中心站，广西桂林 541105；3.广西大学，南宁 530005）

0 引言

长期以来，我国水稻生产以用水量大的淹灌栽培为主，水稻用水量占农业总用水量的45%以上[1、2]。在我国水资源日趋紧张的背景下，发展低耗高效的节水农业十分迫切。前人对水稻节水生产进行了大量研究并取得显著成效[3～9]，但目前还没有关于垄作灌溉的耗水试验报道。垄作灌溉模式的核心是通过开沟起垄改变稻田的微地形，既满足水稻的需水要求，又改善农田小气候，为水稻生长提供良好的生态环境[10]。本文研究垄作灌溉、平作淹灌对水稻农艺性状和产量性状的影响，以期为水稻垄作灌溉模式的推广应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

试验于2021 年在南宁市灌溉试验站水稻种植基地进行，基地位于北回归线南侧，属湿润的亚热带季风气候，年平均气温22.9℃，年均降水量1372 mm，年均日照1 252.6 h，无霜期340 d以上。

1.2 试验材料

以南宁当地优良品种甬优4949为供试材料。

1.3 试验设计

试验采用随机区组设计，设置垄作灌溉（RI）和平作淹灌（CK）2种处理，每种处理3次重复，各处理纯N 用量135 kg/hm2、P2O560 kg/hm2、K2O 120 kg/hm2。每个小区尺寸为15 m（长）×5 m（宽），实行单排单灌。垄作灌溉（RI）垄宽80 cm，沟宽20 cm，沟深15 cm。在水稻移栽前将沟内水位灌溉至高出垄面10 mm，返青期、分蘖前期垄面保持10 mm 水层，分蘖后期将沟内水位灌至与垄面齐平并保持沟内水层不低于4 mm，拔节孕穗到抽穗开花期垄面保持10 mm水层，成熟期沟内水层与垄面齐平，遇强降雨或灌水过量时及时排水。平作淹灌（CK）按照常规淹灌进行，各主要生长期的水层上下限水深设置见表1。

表1 平作淹灌水稻各生长期灌溉水层上下限水深mm

1.4 测定指标与方法

1.4.1 分蘖动态

水稻移栽7 d 后，在每个小区定株标记20 穴水稻，每周记录1次水稻分蘖数。

1.4.2 耗水量

从插秧后第2天起，每天上午08：00～08：30测量、记录稻田的水深。根据水层变化情况进行灌溉与排水，计算水稻各个生育期和全期的田间耗水量ET。

式中：H1 为当日水深，mm；H2 为翌日水深，mm；M为灌水量，mm；P为降雨量，mm；C为排水量，mm。

1.4.3 产量性状

水稻成熟收获前在每个小区挑选20 株有代表性的植株测量株高、杆粗、穗长、千粒重等指标；收获时各试验区分开收割，晒干后各区单独进行产量测定。

2 结果与分析

2.1 不同处理对水稻分蘖的影响

水稻的分蘖状况是影响产量的重要因素之一，植株有效分蘖数越多，水稻的有效穗数就越多，进而能够提高稻谷的产量。RI、CK 处理的水稻单丛分蘖动态变化见图1，从图1可以发现，早稻、晚稻在整个分蘖时期，RI处理的水稻分蘖数均高于CK；在分蘖后期，RI与CK处理的单丛分蘖数变化很小，二者基本接近。

2.2 不同处理对水稻耗水量的影响

不同处理水稻耗水量变化见图2。从图2 可以看出，早稻日均耗水量RI、CK处理的最大值均出现在拔节孕穗期，分别为7.6、8.0 mm/d；晚稻日均耗水量RI、CK处理的最大值均出现在抽穗开花期，分别为5.1 5.5 mm/d。早稻各生育期耗水量RI、CK 处理的最大值均出现在拔节孕穗期，分别为167.2、179.0 mm；晚稻各生育期耗水量RI、CK 处理的最大值也均出现在拔节孕穗期，分别为100.3、104.3 mm。这是因为拔节孕穗期是水稻由营养生长逐渐向生殖生长过渡的时期，水稻植株日趋长大定型，体内各种酶活性增强，新陈代谢旺盛，因此，耗水量大于其他生育期。早稻各生育期中，除分蘖后期外，返青期、分蘖前期、拔节孕穗期、推穗开花期、乳熟期、黄熟期RI 处理耗水量较CK 分别降低2.3、1.9、11.8、1.8、6.2、7.0 mm；晚稻各生育期中，除分蘖后期外，返青期、分蘖前期、拔节孕穗期、推穗开花期、乳熟期、黄熟期RI 处理耗水量较CK 分别降低0、0.5、11.7、4.0、3.7、3.7、2.9 mm。由此可见，与平作淹灌相比，垄作灌溉模式有助于降低水稻的田间耗水量。

2.3 不同处理对水稻产量的影响

不同处理水稻产量性状比较见表2。由表2 可知：RI处理早晚稻株高分别为119.1、98.8 cm，比CK处理早晚稻株高分别高0.1、1.7 cm；RI 处理早晚稻杆粗分别为5.4、4.2 cm，CK 处理早晚稻杆粗分别为5.6 、4.5 cm；RI 处理早晚稻穗长分别为24.5、22.5 cm，比CK处理早晚稻穗长分别长0.8、0.3 cm。RI处理早晚稻千粒重分别为22.8、21.6 g，比CK处理早晚稻千粒重分别增加1.79%、2.86%；RI 处理早晚稻产量分别为7288.4、6140.1 kg/hm2，比CK 处理早晚稻产量分别提高1.65%、0.35%。试验结果表明：与平作淹灌相比，垄作灌溉有助于促进水稻生长，提高稻谷产量。