控制灌溉對濱海稻區水稻生育及產量的影響

李蔚然　于小彭　展廣軍　王康健　申祺　于艷青

摘? 要：為探究水稻控制灌溉在水稻實際生產中的應用，本試驗以鹽豐47為供試材料，在遼寧省鹽堿地利用研究所試驗基地水稻灌溉試驗場進行試驗，試驗設計了常規淹水灌溉和控制灌溉兩種灌溉方式。對比兩種水稻灌溉方式，結果表明：控制灌溉不會改變水稻生育期的整體規律，可以有效抑制無效分蘗，促進水稻莖稈緊密粗壯，提高抗倒伏性，結實率、有效穗數、水稻理論產量與淹水灌溉相比，均有所增加。

關鍵詞：控制灌溉；淹水灌溉；水稻產量

Effects of Controlled Irrigation on Rice Growth and Yield?in Coastal Rice Region

LI Wei-ran ， YU Xiao-peng ， ZHAN Guang-jun ， WANG Kang-jian ， SHEN Qi ， YU Yan-qing

（Liaoning Institute of Saline-Alkali Land Utilization， Panjin Liaoning 124010， China）

Abstract： In order to explore the application of controlled irrigation in rice production，Yanfeng-47 was used as the test material in the rice irrigation test field in the test base of Liaoning Institute of Saline-alkali Land Utilization. Two irrigation methods， conventional flooding irrigation and controlled irrigation， were designed in the test， and the two irrigation methods were compared. The results showed that controlled irrigation did not change the overall rule of rice growth and development，but could effectively inhibit ineffective tillering， promote compact and stout stem， improve lodging resistance，and increase seed setting rate，effective panicle number and rice yield compared with flooded irrigation.

Key words： Controlled irrigation; Flooding irrigation; Yield

隨著全球淡水資源日益短缺，水資源如何提高利用率一直是世界各國普遍關注的問題，而我國又是農業大國，其中用于農業用水的淡水占全部用水的近70%[1]，足以說明提高我國的農業用水利用率又是重中之重。我國淡水資源利用率低，目前農業灌溉用水的利用率只有40%-50%左右，遠低于國外發達國家的70%-80%[2]。我國是種植水稻大國，根據多年相關研究及統計，在農田灌溉過程中，水稻灌溉的實際用水量約為8500 m3/667 m2，但是在理論計算中，水稻生理需水量僅為2700-4000 m3/667 m2[3]，可以看出有50%以上的淡水資源在水稻生產中不需要而且無法再次利用。

水稻節水灌溉研究是要在水稻實際生產中不減產、甚至增產的前提下，科學合理的分配灌溉用水[4]，所以采用水稻控制灌溉技術進行農田灌溉，在合理提高農業用水資源利用率的前提下展示出節水灌溉的優勢，并且促進水稻生長發育，提高水稻產量[5]。

1? 試驗材料與方法

1.1? 試驗材料

供試水稻品種為鹽豐47，遼寧省鹽堿地利用研究所育成，全生育期143 d，分蘗力強，耐鹽堿、耐低溫，半緊穗型，抗倒伏性較強，中晚熟品種。

1.2? 試驗地點

本次試驗地點位于遼寧省鹽堿地利用研究所試驗基地灌溉試驗場，試驗面積約672 m2，水稻灌溉試驗場由14個小區組成，每個小區均做防水處理，所以田間滲漏可以忽略不計，可以更好地對灌溉水量進行精確控制。排灌系統良好，有穩定的灌溉水源，土壤肥力中等，有機質含量為22.3 g/kg，全氮1.38 g/kg，有效磷13.6 mg/kg，速效鉀88.6 mg/kg，pH值6.8。

1.3? 處理設計

本次試驗設計兩種灌溉模式，分別為控制灌溉和常規淹水灌溉，各占7個小區，每個小區24 m2，規格為4 m×6 m，插秧行數為6行，行間距300 mm，株距160～170 mm，4～6株/穴。

控制灌溉處理。返青期：插秧后7～8 d灌水，保留水層上限25～30 mm，下限10 mm；分蘗期：當分蘗苗數達到計劃苗數的80%～90%時開始曬田5～7 d。黃熟期的土壤水分管理為自然落干，如遇干旱可在收割前10～15 d灌1次飽和水，使土壤含水量達到飽和狀態。如果遇到降雨天氣，可蓄水但不能超過5 d，具體方式如表1。

常規淹水灌溉處理。插秧期花達水，返青期水層灌溉到苗高的2/3處，其余水稻生育期建立5～10 cm灌溉水層，分蘗后期的分蘗株數達到計劃株數的80%～90%時開始曬田5～7 d，黃熟期的土壤水分管理為自然落干曬田。

1.4? 試驗指標觀測及定測方法

在水稻返青期開始，每個小區定位兩個調查點，每個調查點分別選出具有代表性的五穴植株，分別在分蘗前、中、后以及抽穗期測定水稻分蘗株數、株高，并且在水稻成熟期后隨即選擇具有代表性的五穴植株，取樣晾干后進行考種工作，記錄好株高、穗長、成粒數、秕粒數、千粒重等數據，計算有效穗數、結實率，根據有效穗數、穗成粒數、千粒重等計算水稻理論產量。

飽和含水率：在水稻插秧初期通過取土烘干稱重法進行測量并計算土壤飽和含水率[6]，也根據彭世彰等老師所采用的田面土壤含水率目測法一起結合使用[7]，如表2、表3。

2? 結果與分析

2.1? 水稻莖蘗變化分析

分蘗期作為水稻最重要的生育期，也是水稻生育指標可以進行動態監測的一項重要數據，水稻的穗數以及稻米產量與分蘗期有很大關系，所以水稻分蘗期比水稻的其他生育期更為重要[8]。水稻返青期后從分蘗前期至抽穗開花期的田間莖數變化情況調查結果如表4所示。試驗調查結果可以看出，控制灌溉和淹水灌溉從返青期開始一直到分蘗末期田間莖數一直在增長，直到抽穗開花期無效分蘗枯萎才開始有所回落，兩種灌溉系統漲勢基本一致，在分蘗期絕大多數時間的水稻莖蘗量低于淹水灌溉的水稻莖蘗量，分蘗數最大值均在分蘗后期，說明控制灌溉和淹水灌溉并沒有改變水稻分蘗的整體規律，但是會有一些影響。在水稻分蘗后期至抽穗開花期這段時間的莖蘗衰退期，控制灌溉負增長率為25%，而淹水灌溉的負增長率為38%。在這里可以看出，分蘗前期、中期及分蘗后期田間莖數淹水灌溉略高于控制灌溉，但數據相差不明顯，但是在抽穗開花期的有效分蘗數控制灌溉要高于淹水灌溉9.7%左右，說明控制灌溉具有一定的促進水稻有效分蘗發育的作用，適當的減少灌水量，提高土壤的通透性，而且中后期對土壤含水率的控制，有效地控制了水稻根系對水分、養分的吸收，從而導致減少無效分蘗的產生[9]。

2.2? 水稻產量因子分析

在試驗中水稻產量的主要指標有株高、穗長、結實率、有效穗數、千粒重，見表5。可以看出，控制灌溉處理的株高低于淹水灌溉，在試驗過程中發現，在水稻生育期絕大部分時間里控制灌溉處理的水稻株高較低，控制灌溉水稻平均株高要比淹水灌溉平均株高低5.99%，植株的莖稈低節相比較短，但是結實粗壯，硬度較高，從而使水稻具有一定的抗倒伏功能[10]。其中，穗長、千粒重從高到低是：淹水灌溉>控制灌溉，數據相差不明顯，結實率、有效穗數、水稻產量從多到少是：控制灌溉>淹水灌溉，結實率提高了3.3%，有效穗數提高了3.2%，理論產量提高了6.5%。在控制土壤的飽和含水率后，土壤的通透性得到提高，水稻根系為了吸收水分會大大提高活力，保持根系比較旺盛的吸收功能，從而提高結實率[7]。可見，控制灌溉不僅可以提高水稻結實率，增加有效穗數，對產量也有一定的提高作用。

3? 小結與討論

通過試驗結果表明，水稻控制灌溉可以有效地控制水稻的無效分蘗，對水稻生長條件和莖稈生長過程具有一定的改變作用。有相關研究介紹，高產水稻的莖稈特性就是短而結實，緊密粗壯，為水稻群體分蘗提供了堅實的基礎[10]，增強了水稻的抗倒伏性，進而優化了群體結構，提高了水稻植株群體的整體質量，結實率、有效穗數以及理論產量均有所增加，與前人研究結果類似[11-15]。由于本試驗在灌溉試驗測坑內進行，水肥流動性相對大田有一定差異性和局限性，下一步應該在大田中模擬實際生產進一步研究。控制灌溉促進了水稻群體和個體的生長發育，說明在水稻種植過程中，并不是水量越多越好，科學合理的去研究不同品種的水稻生理需水特性以及需水規律，提高農業用水利用率，從而實現水稻高產高效節水的目的。因此在水稻灌溉過程中應進行合理的管理和控制。

參考文獻：

[1] 黃修橋，高峰，王憲杰.節水灌溉與21世紀水資源的持續利用[J].灌溉排水，2001，20（3）：1-5.

[2] 郭瑋.國外水資源開發利用戰略綜述[J].農業經濟問題，2001（1）：58-62.

[3] 范永洋.寒地水稻節水控制灌溉試驗及經濟效益分析[D].哈爾濱：東北農業大學，2016.

[4] 王敦紅，代淑英.建三江地區發展節水農業必要性分析[J].中國新技術新產品，2009（13）：211.

[5] 孫東偉，于海英.黑龍江墾區水稻節水控制灌溉技術效果分析[J].東北農業大學學報，2008，39（9）：104-107.

[6] 杜宏彬，周桂瑜.試論植物效益關鍵期[J].安徽農學通報，2013，19（5）：14-16.

[7] 彭世彰.水稻節水灌溉技術[M].鄭州：黃河水利出版社，2012.

[8] 孫海正.寒地水稻分蘗出生的早晚對該穗經濟性狀影響的研究[J].作物雜志，2004（3）：15-16.

[9] 彭世彰.水稻控制灌溉理論與技術[M].南京：河海大學出版社，2011.

[10] 李敏.水稻高產氮高效型品種的根系形態生理特征[J].作物學報，2021（2）：648-656.

[11] 丁亮.寒地水稻節水控制灌溉技術研究[J].北方水稻，2012，42（1）：27-30.

[12] 鹿樹麗，姜富媛，都祥奎.水稻節水灌溉的理論與技術[J].吉林農業，2011（7）：136.

[13] 何生兵.水稻生態節水灌溉模式研究[D].南京：河海大學，2007.

[14] 張自軍.寧夏農業節水機制研究[D].西安：西安理工大學，2002.

[15] 何靜，譚繼忠，牟江鵬.水稻控制灌溉在雞東灌區的推廣應用[J].黑龍江水利科技，2008，36（3）：186.

收稿日期：2022-07-04

作者簡介：李蔚然（1990-），男，助理研究員，主要從事水稻節水灌溉、生態水利研究工作。