遼河下游水稻需水規(guī)律分析

陳勝利

（遼寧省水文水資源勘測(cè)局盤錦分局，遼寧 盤錦 124010）

1 實(shí)驗(yàn)概況

此項(xiàng)試驗(yàn)在臺(tái)安徑流實(shí)驗(yàn)站試驗(yàn)場(chǎng)進(jìn)行的。臺(tái)安徑流實(shí)驗(yàn)站位于遼河中下游平原地區(qū)，可以代表遼寧中部平原地區(qū)。試驗(yàn)場(chǎng)地4 000 m2，輔助觀測(cè)項(xiàng)目有氣溫、濕度、地溫、降水、水面蒸發(fā)、日照、風(fēng)速等。種植水稻面積為2 500 m2，行距27 cm，株距為10 cm，每穴4棵苗，栽培技術(shù)和田間管理按常規(guī)進(jìn)行。試驗(yàn)是利用地中滲透儀，儀器分為兩組即淹灌、淺濕灌各一組，淹灌水層一般保持5～7 cm，淺濕灌水層一般保持0～3 cm。每組試驗(yàn)分四級(jí)處理,兩次重復(fù)，隨機(jī)排列。

2 淹灌條件下水稻的需水量和需水規(guī)律

2.1 需水量

水稻的需水量是指葉面蒸騰量和水面蒸發(fā)量之和，分為水稻生理需水、水稻的生態(tài)需水。生理需水是指水稻本身生長(zhǎng)、進(jìn)行正常生命活動(dòng)所需的水分。這部分水量絕大部分通過葉面散發(fā)到大氣中去，因此生理需水實(shí)際是指水稻的蒸騰量。水稻的生態(tài)需水是指保證水稻正常生長(zhǎng)發(fā)育，創(chuàng)造一個(gè)良好的生態(tài)環(huán)境所需的水分，這部分水量主要包括株間蒸發(fā)和稻田滲漏。

根據(jù)臺(tái)安徑流實(shí)驗(yàn)站2003—2004年的灌溉試驗(yàn)結(jié)果，可知插秧水稻的生育期為128 d，騰發(fā)量為758.8 mm，孕穗和抽穗開花期的騰發(fā)量為273.1 mm，占全生育期騰發(fā)量的36.0%，是水稻一生中需水最多的時(shí)期，其次為分蘗期和乳熟期。模比系數(shù)反映了水稻需水量在各生育期內(nèi)的分配情況。從水稻蒸發(fā)強(qiáng)度來看，抽穗開花期的平均蒸發(fā)強(qiáng)度為7.2 mm/d，全生育期的平均蒸發(fā)強(qiáng)度為5.9 mm/d。

2.2 淹灌條件下水稻的需水規(guī)律

在水稻生長(zhǎng)期內(nèi)，蒸發(fā)和蒸騰是互為消長(zhǎng)的，蒸發(fā)是由多到少，蒸騰是由少到多。根據(jù)臺(tái)安徑流實(shí)驗(yàn)站淹灌條件下（即水稻在充分供水條件下）的需水規(guī)律。一般水稻在返青期、分蘗前期，葉面積小，水面的陰遮度小，稻田對(duì)太陽輻射能力反射率大，吸收率小，所以此時(shí)的騰發(fā)強(qiáng)度較小，此時(shí)騰發(fā)量主要以水面蒸發(fā)為主，接近于E601水面蒸發(fā)；之后隨著水稻葉面積逐漸增大，水面的陰遮度增大，稻田對(duì)太陽輻射能力反射率小，吸收率大，所以此時(shí)的騰發(fā)強(qiáng)度較大；到水稻完全封壟后的孕穗和抽穗開花期，葉面吸收熱能率最大，因此蒸騰量也最大，此時(shí)的騰發(fā)量以葉面蒸騰為主，水面蒸發(fā)較小。見圖1。

圖1 充分供水條件下水稻需水量過程線

總的來說水稻蒸發(fā)強(qiáng)度的變化與水稻葉面積指數(shù)的消長(zhǎng)過程是一致的，大體隨著生育進(jìn)程而增大，孕穗和抽穗開花期達(dá)到高峰，以后逐漸減小。

需水量除與氣象條件有關(guān)外，也與栽培技術(shù)有關(guān)。在充分供水條件下騰發(fā)強(qiáng)度隨著水稻不同生長(zhǎng)期的變化而改變，如圖1：從圖中可以看出，孕穗期騰發(fā)強(qiáng)度最大，騰發(fā)量最小的是返青期。從圖中可看出騰發(fā)強(qiáng)度主要受葉面蒸騰的影響。

水稻的需水量是指葉面蒸發(fā)和水面蒸發(fā)之和，而葉面蒸發(fā)是隨著水稻的生長(zhǎng)而增大，到乳熟期逐漸減小，稻田內(nèi)的水面蒸發(fā)是隨著水稻的生長(zhǎng)而減小。

水稻需水量的過程線如圖2：

圖2 臺(tái)安地區(qū)水稻需水量過程線

從圖2中可以看到過程線的形狀主要受蒸騰作用的影響，而株間蒸發(fā)只能影響需水量的大小卻不能左右其變化趨勢(shì)。

3 淺濕灌溉條件下水稻的需水量和需水規(guī)律

3.1 需水量

水田的節(jié)水灌溉正逐漸趨向于淺濕灌溉取代淹水灌溉，根據(jù)上面所述水稻需水量分為水稻生理需水、水稻的生態(tài)需水。它們是灌溉管理的基本依據(jù)，所以要對(duì)不同情況下的水稻需水量和水稻需水規(guī)律進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。

根據(jù)臺(tái)安徑流實(shí)驗(yàn)站的灌溉試驗(yàn)結(jié)果，遼寧中部平原地區(qū)從插秧到收割淺濕灌溉的插秧水稻生育期為128 d，騰發(fā)量為612.3 mm，孕穗和抽穗開花期的騰發(fā)量為273.1 mm，占全生育期騰發(fā)量的33.7%，是水稻一生中需水最多的時(shí)期，其次為分蘗期和乳熟期。模比系數(shù)反映了水稻需水量在各生育期內(nèi)的分配情況。從水稻蒸發(fā)強(qiáng)度來看，抽穗開花期的平均蒸發(fā)強(qiáng)度為5.99 mm/d，全生育期的平均蒸發(fā)強(qiáng)度為4.78 mm/d。

3.2 淺濕灌條件下水稻的需水規(guī)律

淺濕灌溉可以有效地減少田間滲漏量，減少了水分的無效騰發(fā)量，達(dá)到節(jié)水的目的,淺濕灌溉條件下水稻需水量在水稻不同生長(zhǎng)時(shí)期的變化過程見圖3。

圖3 淺濕灌溉條件下需水量的變化過程

根據(jù)2003—2004年測(cè)定的需水實(shí)驗(yàn)資料，通過統(tǒng)計(jì)分析可知，采用節(jié)水灌溉，改變了水稻根層全生育期土壤水分條件，從而使需水量發(fā)生了很大變化，在其他條件相同的淺濕灌溉和淹水灌溉需水量發(fā)生了很大變化，見圖4。

圖4 淺濕灌溉與淹水灌溉需水量過程線

在孕穗期，淺濕灌溉騰發(fā)量為146.8 mm，比淹水灌溉的騰發(fā)量201.6 mm減少了27%;分蘗末期，淺濕灌溉騰發(fā)量為51.1 mm，比淹水灌溉的騰發(fā)量73.7 mm減少了30.7%;抽穗開花期,淺濕灌溉騰發(fā)量為59.9 mm，比淹水灌溉的騰發(fā)量71.5 mm減少了16.2%。其他生育期淺濕灌溉騰發(fā)量都要比淹水灌溉的騰發(fā)量都要有不同程度的減少，也就是說節(jié)水灌溉有效地減少了水稻各生育期的葉面蒸騰和棵間蒸發(fā)，孕穗期和分蘗末期尤為明顯。從而使水稻在淺濕灌溉條件下的水稻耗水量明顯降低，達(dá)到了節(jié)水的目的。

大量實(shí)驗(yàn)表明水稻的生態(tài)需水可以調(diào)節(jié)，水稻的生理需水也有很大的節(jié)水潛能，在不同灌溉方式的條件下，騰發(fā)強(qiáng)度也有很大的差異，見圖5。

圖5 淺濕灌溉與淹水灌溉騰發(fā)強(qiáng)度過程線

從圖5可以看出，淺濕灌溉比淹水灌溉的騰發(fā)強(qiáng)度都有不同程度的降低，這其中以分蘗末期最為明顯，騰發(fā)強(qiáng)度減少了30%，其次是孕穗期騰發(fā)強(qiáng)度也減少了27%，其他時(shí)期也有不同程度的減少。

根據(jù)淺濕灌溉和淹水灌溉的需水量的探討說明：實(shí)行節(jié)水灌溉，可以改變水稻田間的土壤水分狀況，從而調(diào)節(jié)了水稻的生理需水和生態(tài)需水，騰發(fā)強(qiáng)度也隨之相應(yīng)改變?？梢姡诠?jié)水灌溉條件下，田間水分的調(diào)節(jié)是控制水稻蒸發(fā)和騰發(fā)強(qiáng)度的重要手段。根據(jù)以上的探討可以看出，了解和掌握水稻在不同灌溉方式下、不同時(shí)期的需水量，對(duì)制定節(jié)水灌溉制度、節(jié)水灌溉管理提供了很好的理論依據(jù)。

［1］孔凡哲，王曉贊.有作物條件下潛水蒸發(fā)計(jì)算方法的實(shí)驗(yàn)研究.中國(guó)農(nóng)村水利水電［J］，2002（3）.

［2］毛曉敏，雷志棟，尚松浩，楊詩秀.作物生長(zhǎng)條件下潛水蒸發(fā)估算的蒸發(fā)面下降折算法［J］.灌溉排水，1999，18（2）:26-29.