盤(pán)錦遼河三角洲蘆葦發(fā)育生長(zhǎng)與葦田灌溉模式淺析

胡逸萍

遼寧省盤(pán)錦市蘆葦科學(xué)研究所

盤(pán)錦遼河三角洲蘆葦發(fā)育生長(zhǎng)與葦田灌溉模式淺析

胡逸萍

遼寧省盤(pán)錦市蘆葦科學(xué)研究所

盤(pán)錦蘆葦生長(zhǎng)在遼河三角洲沼澤區(qū)域，有面積達(dá)7萬(wàn)公頃，年產(chǎn)蘆葦30萬(wàn)噸。蘆葦不僅是造紙的重要原料，同時(shí)又是河口濕地生態(tài)系統(tǒng)中有機(jī)物質(zhì)的重要來(lái)源，可為動(dòng)物提供餌料，并為野生生物尤其是丹頂鶴等鳥(niǎo)類提供棲息地和繁殖場(chǎng)所。因此蘆葦具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和生態(tài)價(jià)值。蘆葦在自然條件下，其生長(zhǎng)依賴于一定的環(huán)境條件：如水分狀況、土壤環(huán)境、氣候變化等諸多因素，其中水分條件居于首位，它能左右蘆葦種群的演替方向，水分條件適宜的情況下則有利于蘆葦種群的發(fā)展。

結(jié)合盤(pán)錦雙臺(tái)子河口蘆葦濕地蘆葦生長(zhǎng)的實(shí)際情況，淺析蘆葦充分灌溉、非充分灌溉、微咸水灌溉、含氮污水灌溉模式下，對(duì)蘆葦生長(zhǎng)的影響，揭示不同灌溉模式下蘆葦生長(zhǎng)特征。

一、雙臺(tái)子河口蘆葦生育階段劃分與干物質(zhì)累積規(guī)律

蘆葦物候期大體上分為營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期、生殖生長(zhǎng)期和休眠期。營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期為3月初至7月末，生殖生長(zhǎng)期為8月初至10月木，休眠期為11月初至來(lái)年2月末。

其中營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期又可分為芽期、快速生長(zhǎng)期（展葉）和營(yíng)養(yǎng)積累期（拔節(jié)）。一般早春3月初土層始解凍，植株進(jìn)入萌芽階段，，由于此時(shí)氣溫和地溫較低，生長(zhǎng)比較緩慢；4月初蘆葦芽露出地面并生長(zhǎng)、展葉，至4月末芽期結(jié)束；5月初蘆葦進(jìn)入快速生長(zhǎng)期，植株開(kāi)始生長(zhǎng)加快，尤其表現(xiàn)在株高、葉片數(shù)和葉而積的增加上；7月中旬以后生長(zhǎng)速度減慢營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)積累逐漸加快，進(jìn)入營(yíng)養(yǎng)積累期，8月中旬蘆葦?shù)臓I(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)基本停止，這段時(shí)期內(nèi)植株體內(nèi)積累了大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。

生殖生長(zhǎng)期又可分為抽穗期、開(kāi)花期和結(jié)實(shí)期。8月為抽穗期；9月上旬（白露）為開(kāi)花期高度不再增長(zhǎng)；結(jié)實(shí)期從9月下旬持續(xù)到10月末種子成熟。且植株的下部葉片開(kāi)始發(fā)黃并脫落，此時(shí)葉片內(nèi)的干物質(zhì)已轉(zhuǎn)移到了蓮稈中。休眠期為11月初至來(lái)年2月末，蘆葦?shù)娜~片已全部脫落，莖稈全部轉(zhuǎn)黃。12月可以采收蘆葦，收割地上部分，來(lái)年地下莖可再次萌發(fā)出新芽。雙臺(tái)子河口濕地蘆葦出芽時(shí)間主要在毎年的4～5月，此階段蘆葦干物質(zhì)積累相對(duì)較少，主要受當(dāng)?shù)厝斕镌绱喝彼透珊禋夂蛴绊戄^重，5～8月為拔節(jié)孕穗期是蘆葦?shù)陌胃唠A段，為蘆葦未來(lái)干物質(zhì)積累提供空間基礎(chǔ)，蘆葦株高越高所積累的干物質(zhì)就越多，這個(gè)階段是蘆葦?shù)男杷瓣P(guān)鍵期”該階段需水量大，缺水會(huì)造成蘆葦減產(chǎn)。9～10月為蘆葦開(kāi)花-成熟期、這階段是蘆葦干物質(zhì)積累的最后階段，此時(shí)主要經(jīng)濟(jì)部分--地上莖已經(jīng)長(zhǎng)成，生物量積累速度重新降低，蘆葦干物質(zhì)積累的主要部分轉(zhuǎn)為以籽粒為主，為來(lái)年蘆葦群落的發(fā)展做好準(zhǔn)備。

二、不同灌溉模式對(duì)蘆葦生長(zhǎng)情況的影響

蘆葦生產(chǎn)投入主要是灌水，由于生產(chǎn)模式不恰當(dāng)，大部分蘆葦生產(chǎn)地區(qū)仍采用大水漫灌的粗放灌溉模式，既浪費(fèi)了水源，增加了投入，又影響了蘆葦?shù)恼ＩL(zhǎng)發(fā)育，降低了產(chǎn)量。

1.非充分灌溉

蘆葦是造紙的重要原料，同時(shí)又是河口濕地生態(tài)系統(tǒng)中有機(jī)物質(zhì)的重要來(lái)源，對(duì)改良土壤、抑制濕地退化起到了關(guān)鍵的作用，具有重要的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)價(jià)值。蘆葦生產(chǎn)投入主要是灌水，合理化灌水不僅能節(jié)省水資源投入，更能促進(jìn)蘆葦?shù)恼０l(fā)育提高產(chǎn)量。，相關(guān)研究傳統(tǒng)灌溉模式（充分灌水）和控制性間歇灌概模式下蘆葦需水規(guī)律，分析蘆葦節(jié)水潛力，為改進(jìn)蘆葦灌溉模式，優(yōu)化蘆葦生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

充分灌溉一般是保證作物在生育期生長(zhǎng)的飽和需水量。每次灌水量都要確保作物生長(zhǎng)根系的水量充足，使作物不受旱，灌溉目標(biāo)保證作物達(dá)到高產(chǎn)，這種灌溉方法是以控制土壤濕度為指標(biāo)。運(yùn)用這種灌溉模式，田間會(huì)有很大的水量無(wú)效蒸發(fā)到大氣中，還會(huì)造成灌溉水向地表以下的無(wú)效滲漏和形成地表徑流而流失。

研究發(fā)現(xiàn)，在作物生長(zhǎng)過(guò)程中適當(dāng)?shù)乃痔澣辈粫?huì)造成作物減產(chǎn)，根據(jù)這一特性，運(yùn)用控制性干濕交替灌溉模式會(huì)改善作物品質(zhì)，促進(jìn)作物高產(chǎn)，使作物在生長(zhǎng)期內(nèi)不能滿足形成潛在需水量的灌溉模式，可以統(tǒng)稱為非充分灌溉。

非充分灌溉是作物實(shí)際蒸發(fā)蒸騰量小于潛在蒸發(fā)蒸騰量的灌溉。作物生育期內(nèi)，如果一直對(duì)作物實(shí)施充分灌溉，使作物生育期內(nèi)不發(fā)生水分虧缺，會(huì)使作物產(chǎn)量達(dá)到最大。但是投入的用水成本也是最高的，水分利用效率很低，這種灌溉模式會(huì)造成水分的無(wú)效利用和浪費(fèi)，不是效益最大的灌水方法。這種灌溉模式在水資源嚴(yán)重虧缺的地區(qū)更不適用。

通過(guò)蘆葦自然生長(zhǎng)狀態(tài)下充分灌概和人為控制性間歇灌溉對(duì)蘆葦生長(zhǎng)季內(nèi)需水情況進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)果表明在兩種灌溉模式下，蘆葦生理需水的減少并無(wú)顯著變化，控制葦田土壤表層的水分變化情況對(duì)影響蘆葦棵間蒸發(fā)效果明顯。葦田水分滲漏是失水的主要途徑，降低葦田水分滲漏具有明顯的節(jié)水效果。試驗(yàn)采取的間歇灌溉可以獲得較高的水分利用率，蘆葦在產(chǎn)量沒(méi)有明顯減產(chǎn)的情況下顯著降低了用水量，說(shuō)明運(yùn)用間歇灌溉模式來(lái)指導(dǎo)蘆葦生產(chǎn)是可行的。

（1）不同曬田程度

蘆葦迅速生長(zhǎng)期為5月初至7月中旬。當(dāng)土壤有水層時(shí)，土壤含水量處于飽和狀態(tài)，此時(shí)的產(chǎn)蘆葦株高最高，證明在迅速生長(zhǎng)期（展葉、拔節(jié)），蘆葦?shù)脑龈咝枰谐渥愕乃植拍軡M足快速生長(zhǎng)的需要。該指標(biāo)隨著曬田天數(shù)的增加呈遞減的趨勢(shì)，且各處理間差異極顯著。曬田10天是蘆葦莖粗最壯的時(shí)期，而土壤水分飽和反而不利于植株莖粗生長(zhǎng)，各試驗(yàn)處理對(duì)莖粗的影響不顯著。株數(shù)是直接影響蘆葦產(chǎn)量的參數(shù)之一，同等條件下，'植株越多，自然產(chǎn)量就越大。試驗(yàn)中處理（曬田5天）的蘆葦株數(shù)最多，呈現(xiàn)先上升后下降的變化趨勢(shì)，且各處理對(duì)株數(shù)的影響顯著。試驗(yàn)處理C的蘆葦產(chǎn)量最高，即蘆葦在其它生育期水分充足的情況下，迅速生長(zhǎng)期灌20厘米水層自由落干后曬田5天，第6天補(bǔ)水到20厘米，如此重復(fù)，有利于提高蘆葦?shù)漠a(chǎn)量。土壤長(zhǎng)期有水層以及曬天時(shí)間過(guò)長(zhǎng)都不利于蘆葦?shù)纳L(zhǎng)。蘆葦泡田時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，抑制出芽，而出芽率是提高蘆葦產(chǎn)量一項(xiàng)重要指標(biāo)。蘆葦是喜濕植物，常年在無(wú)水層或干燥的地方生存，曬田時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)降低土壤中的水分含量，不能滿足蘆葦?shù)纳L(zhǎng)需要。淺濕干灌溉恰好能為蘆葦創(chuàng)造這種適宜的土壤水分狀況，改變和協(xié)調(diào)了蘆葦生長(zhǎng)土壤的水分能量狀態(tài)。因此，土壤水分短期飽和或土壤水分達(dá)到非飽和狀態(tài)是有利的，在這樣的條件下，蘆葦吸水所消耗的能量少，又有充足的養(yǎng)分供給，從而為產(chǎn)蘆葦?shù)纳L(zhǎng)提供了有利的條件，蘆葦會(huì)有接近潛在能量最強(qiáng)的生長(zhǎng)勢(shì)。

（2）地下水埋深

水是蘆葦生長(zhǎng)的必需因素之一。蘆葦雖屬于喜濕植物，需在淹水條件下生長(zhǎng)，但如果淹水過(guò)深、時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，則會(huì)影響其最終產(chǎn)量；反之，若在蘆葦?shù)哪承┥A段發(fā)生水分虧缺，也不利于蘆葦?shù)母弋a(chǎn)。即不同各生育階段，蘆葦對(duì)水位的適應(yīng)性是不同的，對(duì)其進(jìn)行不同的水位管理會(huì)影響生長(zhǎng)發(fā)育和最終產(chǎn)量形成。因此，明確不同生育期蘆葦對(duì)水位高低的反應(yīng)規(guī)律是取得高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要措施之一。

適度的水分脅迫有效促進(jìn)芽期蘆葦莖稈伸長(zhǎng)生長(zhǎng)，而地下水埋深的加大卻會(huì)抑制莖稈伸長(zhǎng)。芽期是蘆葦整個(gè)生育期的基礎(chǔ)，芽期內(nèi)各生長(zhǎng)特性指標(biāo)值的變化會(huì)直接影響到整個(gè)生育期內(nèi)蘆葦?shù)纳L(zhǎng)狀況，從而最終影響到蘆葦?shù)漠a(chǎn)量。

對(duì)不同生育期蘆葦進(jìn)行水分脅迫的研究結(jié)果表明，不同生育期內(nèi)蘆葦各項(xiàng)生長(zhǎng)特征對(duì)干旱環(huán)境的敏感程度亦不同，且不同生長(zhǎng)指標(biāo)在不同生育期所表現(xiàn)出的優(yōu)劣程度也不盡相同。其中，芽期地下水埋深10厘米對(duì)蘆葦株高的影響較顯著且分蘗迅速，而在其他生育期則無(wú)明顯優(yōu)勢(shì)；莖稈方面，地下水埋深對(duì)整個(gè)生育期內(nèi)的莖粗變化無(wú)顯著影響。不同生育期內(nèi)蘆葦對(duì)水分的敏感程度不同。在對(duì)水分較為敏感的芽期，可適當(dāng)降低水量來(lái)促進(jìn)植株分蘗，從而提高蘆葦株數(shù)，在其他生育期則需適當(dāng)補(bǔ)充水分從而提高蘆葦產(chǎn)量。

2.微咸水灌溉模式

蘆葦在海水濃度為2.40%下能正常生長(zhǎng)，完成整個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程，有較強(qiáng)的耐鹽性；隨著鹽水濃度的增加，蘆葦?shù)纳锪俊a(chǎn)量、品質(zhì)都呈現(xiàn)降低的趨勢(shì)，其中株高、鮮重、干重、產(chǎn)量、纖維素含量差異極顯著，莖粗差異顯著，表明鹽水灌溉對(duì)蘆葦?shù)闹旮?、莖粗、鮮重、干重、產(chǎn)量、纖維素含量都有影響。灌概水鹽度及水層深度是影響蘆葦生長(zhǎng)的主要影響因子，隨著灌概水鹽度的增大，產(chǎn)蘆葦生長(zhǎng)呈下降趨勢(shì)，在不影響蘆葦?shù)厣仙锪康那疤嵯?，可以考慮用含鹽范圍0.3%-0.6%的微咸水進(jìn)行灌溉生產(chǎn)。適宜灌溉水位深度對(duì)蘆葦增產(chǎn)有積極作用，研究發(fā)現(xiàn)蘆葦宜水深范圍應(yīng)在20～25厘米之間。結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果表明：含鹽范圍0.3%～0.9%、保持水層深度20～25厘米的咸水灌概模式可達(dá)到節(jié)水增產(chǎn)目的。

3.含氮水灌溉模式

氮、磷是植物生長(zhǎng)所必需的一種營(yíng)養(yǎng)元素，但是如果水中含氮、磷量過(guò)多，會(huì)影響水質(zhì)甚至?xí)?dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化。而蘆葦在生長(zhǎng)過(guò)程中需要吸收大量的氮、磷，它可以與多種微生物共生，性喜水分耐污，耐鹽堿，對(duì)污水具有一定的凈化效果。在國(guó)際上蘆葦已成為公認(rèn)的人工濕地處理污水的首選植物。對(duì)于造紙工業(yè)來(lái)講便形成了育葦--降解凈化--蘆葦--造紙的綠色循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈。同時(shí)，應(yīng)用含氮水灌溉葦田也可對(duì)蘆葦生長(zhǎng)產(chǎn)生正面影響。

不同濃度氮溶液灌溉處理的蘆葦，株高隨著生育期的延長(zhǎng)而增加，而且增加趨勢(shì)基本相似，葉面積的累計(jì)過(guò)程基本一致，生長(zhǎng)呈先快后慢的趨勢(shì)，直到達(dá)到最大值，莖稈隨著生育期的延長(zhǎng)而增加，且在整個(gè)生育期內(nèi)都呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，前期生長(zhǎng)速度較快，后期增長(zhǎng)緩慢，漸漸趨于平緩，且從營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期末到生殖生長(zhǎng)前期末，不同濃度溶液灌溉對(duì)蘆葦莖粗的影響并沒(méi)有產(chǎn)生顯著差異；在生殖生長(zhǎng)后期，高濃度灌溉對(duì)蘆葦株粗的增加有影響作用，不同濃度溶液灌溉處理的蘆葦，單株產(chǎn)量均比對(duì)照組有所增加，且濃度越大，蘆葦單株產(chǎn)量也越大。