宋喜津

(方正縣大羅密鎮(zhèn)鄉(xiāng)村振興發(fā)展服務(wù)中心，黑龍江 方正 150821)

0 引言

水稻是我國三大糧食作物之一，也是人們的日常主食作物，其種植面積約占全國糧食種植面積的30%左右，水稻的產(chǎn)量與品質(zhì)與人們的生活息息相關(guān)?，F(xiàn)階段，我國水稻主要采用水田栽培的模式進(jìn)行生產(chǎn)，對水資源的使用量較大，據(jù)統(tǒng)計，水稻生產(chǎn)過程中的用水量可達(dá)到農(nóng)業(yè)總用水量的65%～70%，實際生產(chǎn)中水資源的浪費較為嚴(yán)重。面對水資源短缺的社會現(xiàn)狀，在水稻生產(chǎn)中如何利用水資源合理進(jìn)行灌溉已成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)研究的重要方向之一。灌溉技術(shù)的合理實施不僅能減少水資源浪費和環(huán)境污染，還有利于水稻的產(chǎn)量和品質(zhì)提升，因此在水稻栽培過程中選擇合理的灌溉模式，應(yīng)用科學(xué)的灌溉流程，對于保障水田穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)，促進(jìn)水稻產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

1 水稻灌溉技術(shù)現(xiàn)狀及研究情況

1.1 灌溉技術(shù)現(xiàn)狀

近年來，隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)逐漸向高效率作業(yè)轉(zhuǎn)型，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對于灌溉效率提出了更高要求，生產(chǎn)中所使用的灌溉設(shè)備在動力、輸水能力等方面實現(xiàn)了快速提升。但受到多種因素的制約，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的灌溉過程仍存在著水資源浪費、灌溉形式粗放等問題，不恰當(dāng)?shù)墓喔冗€造成水土流失，土壤退化，不利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的長久發(fā)展。隨著農(nóng)民節(jié)水灌溉意識的增強，應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)的意愿更為強烈，但節(jié)水灌溉技術(shù)的推廣應(yīng)用仍受到較多因素的影響。

一方面，相對于節(jié)水灌溉技術(shù)的發(fā)展，我國很多農(nóng)村地區(qū)的節(jié)水灌溉基礎(chǔ)工程建設(shè)仍待提升，部分農(nóng)村地區(qū)缺乏管道輸水設(shè)施，仍采用傳統(tǒng)的渠道灌溉，造成了嚴(yán)重的水資源浪費，部分地區(qū)的水泵系統(tǒng)陳舊，難以支持節(jié)水灌溉系統(tǒng)的長期高質(zhì)量運轉(zhuǎn)；另一方面，市場上現(xiàn)有的節(jié)水灌溉技術(shù)多樣，陪套設(shè)備品類很多，農(nóng)民對于節(jié)水灌溉缺乏深入了解，導(dǎo)致節(jié)水灌溉技術(shù)在普及時難度增加，部分農(nóng)民應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)不規(guī)范導(dǎo)致節(jié)水灌溉質(zhì)量不佳，使農(nóng)民對節(jié)水灌溉技術(shù)產(chǎn)生誤解，影響節(jié)水灌溉技術(shù)推廣效果。此外，節(jié)水灌溉技術(shù)需要農(nóng)民具備更強的管理意識，我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)習(xí)慣于粗放經(jīng)營模式，農(nóng)民在應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)的過程中常因維護、保養(yǎng)、維修不及時造成灌溉設(shè)備故障，導(dǎo)致灌溉精度和品質(zhì)降低，影響其應(yīng)用效果。

盡管如此，我國對于水稻的栽培具有悠久的歷史，生產(chǎn)過程中相關(guān)經(jīng)驗十分寶貴，從水稻的灌溉技術(shù)方面看，傳統(tǒng)的水稻漫灌方式由于水資源耗費量大、水源利用率低等缺點，正逐漸被間歇灌溉、濕潤灌溉及控制灌溉等方式多取代。

1.2 研究情況

新型灌溉方式的產(chǎn)生與應(yīng)用是科學(xué)研究人員和水田生產(chǎn)者實踐經(jīng)驗的匯聚，能夠適應(yīng)不同的水田生產(chǎn)需求，尤其是近年來，我國的水資源匱乏問題進(jìn)一步凸顯，人們的節(jié)水、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展意識進(jìn)一步增強，加強了行業(yè)對于水稻灌溉技術(shù)的研究與先進(jìn)灌溉技術(shù)的應(yīng)用力度。

高婷[1]針對水稻調(diào)虧灌溉控制指標(biāo)進(jìn)行了研究，采用控制土壤含水率的相關(guān)技術(shù)在分蘗期設(shè)計了缺水處理，分析并驗證了不同水肥處理對水稻生長特性和產(chǎn)量的影響關(guān)系，為水稻合理灌溉與高產(chǎn)優(yōu)產(chǎn)提供了有力保證；李洲[2]針對水稻灌漿結(jié)實期實施了干濕交替灌溉技術(shù)，研究了該技術(shù)下的水稻根際生態(tài)特性，證實了輕度干濕交替的灌溉方式能夠顯著提高水稻根系活力及葉片光合能力，證實了輕度干濕交替的灌溉方式有利于增加水稻的最終產(chǎn)量，證實了水稻根際響應(yīng)水分調(diào)控的生理特點與規(guī)律；陶進(jìn)[3]針對干濕交替灌溉對水稻農(nóng)藝生理性狀與水稻米質(zhì)的影響進(jìn)行了研究，實驗證實該灌溉方式使水稻產(chǎn)量增幅可達(dá)13.6%～15.9%，有效促進(jìn)了水稻地上部干物質(zhì)的積累，并降低了水稻最高莖蘗數(shù)，且應(yīng)用該灌溉技術(shù)還提高了莖蘗成穗率、抽穗期高效葉面積指數(shù)，對提高水稻品質(zhì)具有積極作用；廖健程[4]對控制灌溉條件下增氧對超級稻生長特性進(jìn)行了研究，在控制灌溉的條件應(yīng)用增氧技術(shù)能有效提升超級稻葉片的葉綠素含量和根系活力，根冠得到顯著提升，有助于提升水稻生長品質(zhì)。

2 水稻的不同灌溉模式及其影響

2.1 間歇灌溉模式

間歇灌溉是現(xiàn)階段水稻生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的技術(shù)之一，其通過靈活調(diào)整土壤的干濕狀態(tài)為水田建立良好的土壤環(huán)境。間歇灌溉有效改善了傳統(tǒng)漫灌的缺點，使稻田的水資源利用呈現(xiàn)多樣化特點。間歇灌溉的實施流程為：返青期田間保持15～30 cm的淺水層，分蘗期采用15～30 cm的淺水層與85%含水率微干燥土壤的間歇灌溉模式，并在分蘗期之后在幼果穗分化期之間進(jìn)行適當(dāng)曬田，幼果穗分化、抽穗揚花期、灌漿結(jié)實期采用15～30 cm的淺水層與85%含水率微干燥土壤的間歇灌溉模式，使土壤灌溉后自然落干，實行灌水與落干的交替模式。與傳統(tǒng)的漫灌相對比，間歇灌溉可減少灌溉用水量20%～35%，提高水資源利用率20%～50%，使水稻生產(chǎn)周期田間積溫增加80～150 ℃，10 cm土層大于10 ℃的積溫增加40 ℃以上，有效提升水稻的根系活力。

采用間歇灌溉模式能有效改善水稻各個時期的生長狀態(tài)，促進(jìn)各個生長時期的適時轉(zhuǎn)換。實現(xiàn)水稻生長初期根系健壯發(fā)育、苗強苗壯，生長中期控制無效分蘗、豐產(chǎn)長勢明顯、抗病抗蟲害能力增強，生長后期土壤干濕交替實現(xiàn)以氣養(yǎng)根，促進(jìn)水稻成熟，提升水稻產(chǎn)量。間歇灌溉模式由于在傳統(tǒng)灌溉期內(nèi)有50%左右的時間田間無水層，可有效減少因灌溉造成的水土流失問題，有利于保持土壤養(yǎng)分。間歇灌溉要根據(jù)土壤質(zhì)地、品種特性、土壤落干程度、水稻生長季節(jié)等因素進(jìn)行綜合考慮，其實施形式和技術(shù)方案應(yīng)因地制宜，確保間歇灌溉模式的適用性。

2.2 濕潤灌溉模式

濕潤灌溉是水稻生產(chǎn)過程中采用的一種新型節(jié)水灌溉技術(shù)，其主要特點是采用淺水灌溉，灌溉周期大體為前次灌溉耕地落干后再進(jìn)行后次灌溉。這種灌溉模式實施流程如下：插秧時，考慮到插秧后秧苗根系可能受到損傷并需要一定時期適應(yīng)新的環(huán)境，應(yīng)保持插秧的水層在20 mm以下，并在插秧完成后3天完成輕度落干露田，落干期出現(xiàn)露出泥漿狀態(tài)時進(jìn)行施肥，施肥后灌水至15～20 mm，保持水層5天。到孕穗期前需實施淺層灌溉—自然落干露田—淺層灌溉的循環(huán)模式，保證水稻秧苗既能獲得充足的成長水分，又能滿足根系良好生長的養(yǎng)分需求；水稻生長中期的植株生長速度快，對水分和養(yǎng)分的需求量明顯提升，孕穗期至抽穗揚花期階段的濕潤灌溉應(yīng)減少露田的時間，確保土壤水分飽和度始終達(dá)到100%狀態(tài)，若此階段氣溫土壤變化，可適當(dāng)增加水層深度以實現(xiàn)更好的保溫。抽穗前3～5天，應(yīng)輕曬田1～2天，避免根系早衰；水稻生長后期應(yīng)保證根系土壤的水分和空氣含量比例適當(dāng)，適當(dāng)增加土壤透氣性有利于促進(jìn)水稻成熟，乳熟期和黃熟期應(yīng)在濕潤灌溉模式下適當(dāng)延長露田實踐，乳熟期可在表土開裂1～2 mm時再進(jìn)行淺層灌溉，黃熟期可在表土開裂3～4 mm時再進(jìn)行淺層灌溉，收割前5～10 天進(jìn)行斷水，以提高產(chǎn)量和水稻品質(zhì)[5]。

采用濕潤灌溉可有效改善土壤的透氣性，有利于土壤中微生物活性的提升，有效改善土壤的理化性狀。實踐證明濕潤灌溉可節(jié)約灌溉用水20%～45%，可提水資源利用率35%以上。曾翔等[6]對比試驗證實，濕潤灌溉相對于傳統(tǒng)的灌溉模式在有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)、實粒數(shù)、產(chǎn)量等方面可提升23.65%、13.97%、19.22%和24.96%。濕潤灌溉技術(shù)在不同地區(qū)、不同品種的應(yīng)用存在一定的差異性，部分地區(qū)應(yīng)用濕潤灌溉技術(shù)曾出現(xiàn)減產(chǎn)問題，其技術(shù)應(yīng)用尚有較大提升空間。

2.3 控制灌溉模式

控制灌溉是一種利用現(xiàn)代化設(shè)備開展的自動灌溉技術(shù)，其灌溉過程集成了傳感器技術(shù)、自動控制技術(shù)、通訊技術(shù)、計算機技術(shù)等眾多技術(shù)，能夠根據(jù)水稻不同生長階段的水分需求實施適量、合理的水量灌溉，屬于非充分灌溉技術(shù)之一。利用控制灌溉技術(shù)能夠使水田在除水稻返青期以外的各個時期不再儲蓄水層，使水稻在80%左右濕度下生長，水田的用水量不大于土壤的飽和量。

實踐證明，利用控制灌溉模式可節(jié)省灌溉用水量約45%～60%，提高灌溉水利用率60%～70%，蔣天琦[7]通過試驗對比證實，控制灌溉生產(chǎn)的水稻在平均單株分蘗數(shù)、穗長、穗粒數(shù)、千粒重、產(chǎn)量等方面比傳統(tǒng)生產(chǎn)方式分別提高達(dá)14.87%、6.80%、6.00%、4.07%、10.41%，有效體現(xiàn)了控制灌溉的技術(shù)優(yōu)勢。

3 水稻灌溉模式的合理選擇

隨著農(nóng)藝技術(shù)的發(fā)展，水稻的灌溉技術(shù)呈現(xiàn)多樣化趨勢，在灌溉技術(shù)的選擇上，應(yīng)做到因地制宜。例如，間歇灌溉的優(yōu)勢在于能有效提高水稻在生長后期的抗旱能力，能夠改善土壤的耕層透氣性，并減少病蟲害發(fā)生的概率，這一技術(shù)目前在丘陵、山地等地形復(fù)雜區(qū)域應(yīng)用更多，平原地區(qū)或降水充沛地區(qū)應(yīng)在試驗后應(yīng)用；濕潤灌溉模式的應(yīng)用關(guān)鍵在于對曬田時機的掌控，水稻不同的生長期對于濕潤灌溉的農(nóng)藝要求存在差異，土壤過于干旱易造成水稻減產(chǎn)，這一技術(shù)要求農(nóng)民具備良好的管理和技術(shù)應(yīng)用能力，或在專業(yè)人員的指導(dǎo)下開展工作；控制灌溉在農(nóng)業(yè)應(yīng)用具有良好的合理性，按需灌溉的形式有效利用了水資源，但這一技術(shù)的應(yīng)用成本較高，對農(nóng)民的操作能力要求高，技術(shù)推廣難度較大。因此，各地區(qū)在應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)的過程中，應(yīng)充分結(jié)合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)習(xí)慣和水稻品種、生產(chǎn)工藝、農(nóng)民技術(shù)能力、經(jīng)濟條件等因素，確保節(jié)水灌溉技術(shù)得到有效應(yīng)用。

4 結(jié)語

水稻作為對水資源依賴性很高的農(nóng)作物，不同灌溉方式對水稻根系發(fā)育、植株健康和糧食產(chǎn)量影響很大。從現(xiàn)階段的生產(chǎn)來看，要進(jìn)一步提高水資源利用的合理性，確保灌溉工作發(fā)揮出最佳的作用，應(yīng)更好地利用現(xiàn)代化灌溉和節(jié)水技術(shù)，綜合考慮土壤的水分、空氣、微生物比例，建立綠色灌溉、節(jié)約灌溉的新模式，減少灌溉過程造成的資源浪費、水土流失和環(huán)境污染，確保水稻的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)與品質(zhì)提升。