董淑喜,張艷君
(1.江蘇省連云港市通榆河北延送水工程管理處,江蘇連云港222000;2.江蘇省連云港市晟通農(nóng)業(yè)資源開發(fā)工程設(shè)計有限公司,江蘇連云港222001)
水是一切生命過程中不可替代的基本要素,也是維系國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的重要基礎(chǔ)資源,節(jié)約用水,既是關(guān)系人口、資源、環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的長遠戰(zhàn)略,也是當(dāng)前經(jīng)濟和社會發(fā)展的一項緊迫任務(wù)。黑龍江省從2004年開始與河海大學(xué)合作研究在東北高寒地區(qū)開展水稻節(jié)水控制灌溉技術(shù)的研究和示范推廣工作,黑龍江省堅持科學(xué)研究為先導(dǎo),理論與實際相結(jié)合,先易后難,通過試點、示范,逐步擴大輻射推廣范圍。2004年計劃以慶安縣為中心,推廣控制灌溉面積10萬畝,水稻試驗站全面開展控制灌溉試驗示范,進行小面積示范性推廣,在技術(shù)引進和消化吸收的基礎(chǔ)上,三年內(nèi)示范性推廣300萬畝,為全省推廣這項技術(shù),降低農(nóng)業(yè)灌溉用水定額,調(diào)整全省工、農(nóng)業(yè)用水結(jié)構(gòu)打下堅實基礎(chǔ)。本研究以黑龍江省農(nóng)墾牡丹江管理局850農(nóng)場水稻試驗小區(qū)為依托,通過對控灌I、控灌Ⅱ、常規(guī)Ⅲ三個處理的實驗對比,分析和研究控制灌溉在節(jié)水、產(chǎn)量、抗倒伏和米質(zhì)等方面的優(yōu)勢和不足。
該區(qū)土質(zhì)為白漿土,試驗區(qū)屬寒溫帶大陸性氣候,降水時空分布不均,由東北向西南遞減。年平均氣溫2.1℃ ~3.5℃。全年日照2 000~2 500 h。≧10℃年活動積溫為2 400℃ ~2 650℃,無霜期125~150 d。全局多年平均降水量550 mm。最多可達1 024 mm,最小為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48.8億 m3,多年平均徑流量17.5億 m3。年平均風(fēng)速為3~4 m/s,春季多西南風(fēng),冬季偏西北風(fēng)。
試驗于2004-2009年在850農(nóng)場水稻試驗田實施。850農(nóng)場節(jié)水控灌試驗小區(qū)面積150.0畝,其中:控灌Ⅰ面積50.0畝,控灌Ⅱ50.0 畝,常規(guī)50.0 畝。在水稻品種、育秧、移栽、密度、植保、用肥等技術(shù)措施與基礎(chǔ)地力相同的條件下,安排三個處理(九個重復(fù))分別為控灌I、控灌Ⅱ、常規(guī)Ⅲ,本試驗區(qū)種植品種為空育131。
850農(nóng)場水田絕大多數(shù)為井灌面積。自2004年推廣以來資料顯示:2004年5—9月份總降水量為383.8 mm,水稻控灌I與控灌II較常灌節(jié)水量為65.98 m3/畝和87.38 m3/畝;2005年4—9月份總降水量為299.2 mm,水稻控灌I與控灌II較常灌節(jié)水量為 117.08 m3/畝和 96.08 m3/畝;2006年 5—9月份總降水量為 436.3 mm,節(jié)水量為 56.74 m3/畝和 56.52 m3/畝;2007年5—9月份總降水量為369.7 mm,節(jié)水量為77.55 m3/畝和86.21 m3/畝;2008年5—9月份總降水量為418.2 mm,節(jié)水量為57.35 m3/畝和56.72 m3/畝;2009年5—9月份總降水量為 347.1 mm,節(jié)水量為 77.65 m3/畝和 84.12 m3/畝;節(jié)水效果非常明顯,六年畝均節(jié)水76.6 m3。
節(jié)水原因是水稻各個生育期對水的需求各不相同,不必均保持稻田水面的水層,也不必保證充分的水份供應(yīng),應(yīng)該根據(jù)水稻不同生育期對水分需要的敏感度,適時、適量的供應(yīng)水分,調(diào)節(jié)水稻生理生態(tài)狀態(tài),減少作物無效蒸騰量和棵間蒸發(fā)量和田間滲透量,從而顯著的減少水稻耗水量。
2004 年實收產(chǎn)量控灌 520.45 kg/畝,常灌 487.4 kg/畝,增產(chǎn)33.05 kg/畝,增長6.8%。2005年實收產(chǎn)量控灌I畝產(chǎn)492.5 kg,控灌 II畝產(chǎn) 509.4 kg,常灌 484.4 kg/畝,增產(chǎn) 25 kg/畝,增長5.2%。2006年實收產(chǎn)量控灌 I畝產(chǎn) 481.7 kg,控灌 II畝產(chǎn) 488.3 kg,常灌 475 kg/畝,增產(chǎn) 13.3 kg/畝,增長2.8%。2007年實收產(chǎn)量控灌 I畝產(chǎn)632.2 kg,控灌 II畝產(chǎn)633.9 kg,常灌 602.1 kg/畝,增產(chǎn) 30.8 kg/畝,增長 5.1% 。2008年實收產(chǎn)量控灌 I畝產(chǎn)643.2 kg,控灌 II畝產(chǎn)644.1 kg,常灌 604.6 kg/畝,增產(chǎn) 39.05 kg/畝,增長 6.5% 。2009年實收產(chǎn)量控灌 I畝產(chǎn)650.8 kg,控灌 II畝產(chǎn)653.6 kg,常灌608.1 kg/畝,增產(chǎn) 40.1 kg/畝,增長 6.6% 。
控灌增產(chǎn)的主要原因是控制灌溉水稻根系發(fā)育良好,分蘗能力強,群體結(jié)構(gòu)好,莖桿粗壯,抗倒伏,葉面積指數(shù)增減過程合理,成熟期能保持較多的功能葉片,穗大、粒多,千粒重高。
水稻控灌抑制了水生雜草的生長,淺薄水層管理促使水稻分蘗快,分蘗旺盛,土壤通透性能良好,根系生長發(fā)達,有利于土壤中肥效的吸收,莖桿健壯,使水稻抗倒伏能力強。徑桿粗壯有效的抑制了鞘腐病、葉瘟、穗莖瘟的發(fā)生,穗莖瘟的發(fā)生率基本為零。水稻倒伏是因為莖桿基部兩節(jié)間彎折造成的,莖桿厚度、組織強度、下葉衰老速度等均影響水稻的抗折強度。研究表明:控灌水稻的底部節(jié)間長度短、壁厚、節(jié)間充實程度等均優(yōu)于常灌對照,同時控制灌溉水稻的葉子衰老慢,包裹節(jié)間的葉鞘堅韌性也好于常規(guī)灌溉。控制灌溉水稻莖桿壁厚明顯厚于常規(guī)灌溉的莖桿。歷年控制灌溉區(qū)水稻倒伏面積僅有4.8%,常灌區(qū)水稻平均倒伏面積高達23.5%。
根據(jù)2006年和2007年數(shù)據(jù)表明,控制灌溉模式病株率是3.5%,常溫灌溉地區(qū)高達5.9%,病葉率是4%,常灌水稻為6.8%,病葉率降低42%。主要原因是控制灌溉技術(shù)在水稻返青后,田間基本不建立水層,促進水稻群體結(jié)構(gòu)更趨合理,使各層葉片都能接受到陽光照射,降低了空氣濕度,增加了地溫,改善了農(nóng)田小氣候,從而不利于病菌存活,有效的抑制了水稻的發(fā)病率。
2004年控灌的青米率比常灌處理低2.6%,精米率比常灌處理高0.9%。2005年控灌 I的青米率比常灌處理低2.8%,精米率比常灌處理高0.6%控灌2的青米率比常灌處理低2.1%,精米率比常灌處理高1.4%。2006年控灌 I的青米率比常灌處理低2.9%,精米率比常灌處理高3.4%??毓郔I的青米率比常灌處理低2.3%,精米率比常灌處理高5.9%。2007年控灌I的青米率比常灌處理低0.8%,精米率比常灌處理高0.9%??毓郔I的青米率比常灌處理低1.1%,精米率比常灌處理高1.3%。2008年控灌I的青米率比常灌處理低1.9%,精米率比常灌處理高2.4%。控灌II的青米率比常灌處理低1.3%,精米率比常灌處理高3.9%。2009年控灌I的青米率比常灌處理低0.6%,精米率比常灌處理高0.8%。控灌II的青米率比常灌處理低0.9%,精米率比常灌處理高1.1%。研究表明,控制灌溉模式的稻米品質(zhì)略好于常規(guī)灌溉,在蒸煮和食味質(zhì)量方面有所提高。
研究還表明,拔節(jié)孕穗期和抽穗開花期是對水分最為敏感的時期,此時不能缺少,否則對水稻的生長造成不利的影響。灌漿乳熟期遭受輕度缺水比此時期土壤有水層對產(chǎn)量增加更為有利,其原因是因為土壤通氣條件得到了改善,增強了根系生長活力,光合作用增強,增加了干物質(zhì)的積累,生物產(chǎn)量轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟產(chǎn)量的效率提高。通過在850農(nóng)場試驗小區(qū)的數(shù)據(jù)分析,進行節(jié)水控制灌溉的水稻在節(jié)水、產(chǎn)量、抗倒伏、米質(zhì)等方面比其他灌溉模式具有明顯優(yōu)勢,因此在東北高寒地區(qū)發(fā)展水稻節(jié)水控制灌溉技術(shù)在理論和技術(shù)上都是可行的。
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