不同灌溉方式下水稻作物潛水蒸發(fā)量觀測試驗(yàn)規(guī)律分析

趙運(yùn)吉

(岫巖滿族自治縣水利局，遼寧 鞍山 114300)

水稻作物在不同生長時(shí)期的作物需水量完全取決于潛水蒸發(fā)量，采用不同澆灌方式對水稻作物的潛水蒸發(fā)量影響不同，對不同灌水方式下水稻作物的潛水蒸發(fā)量規(guī)律的分析對于農(nóng)業(yè)節(jié)水規(guī)劃十分重要。為此有學(xué)者展開對水稻蒸發(fā)潛水蒸發(fā)的觀測試驗(yàn)分析[1- 6]，但這些試驗(yàn)大都對單一灌水方式下的水稻作物潛水蒸發(fā)進(jìn)行了試驗(yàn)觀測分析，分析不同灌水方式下水稻作物潛水蒸發(fā)影響研究較少。有學(xué)者展開不同灌水方式下水稻作物需水規(guī)律的試驗(yàn)分析[7- 9]，但在研究中缺少對水稻潛水蒸發(fā)的分析，為此本文結(jié)合淺顯灌溉和淹沒灌溉兩種方式，結(jié)合田間蒸發(fā)觀測試驗(yàn)的方式，對不同水稻作物灌水方式下的潛水蒸發(fā)進(jìn)行觀測試驗(yàn)，結(jié)合潛水蒸發(fā)觀測試驗(yàn)結(jié)果定量分析不同水稻灌水方式下的潛水蒸發(fā)量，研究成果有助于遼寧中部地區(qū)水稻作物的農(nóng)業(yè)節(jié)水規(guī)劃。

1 試驗(yàn)方案設(shè)定

水稻作物為遼寧中部的主要農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)作物，為此本試驗(yàn)主要對該區(qū)域水稻作物進(jìn)行觀測試驗(yàn)，水稻作物潛水蒸發(fā)包括其水面蒸發(fā)和作物蒸騰量，在蒸發(fā)觀測試驗(yàn)中設(shè)置兩個(gè)E601蒸發(fā)器進(jìn)行水田天然環(huán)境的水面蒸發(fā)試驗(yàn)，并同時(shí)將兩個(gè)E601蒸發(fā)器放入到兩個(gè)試驗(yàn)土體中，其中一處土地種植水稻，另外一處加入遮擋物模擬天然環(huán)境下的水稻水面蒸發(fā)。最后試驗(yàn)計(jì)算兩處蒸發(fā)皿蒸發(fā)之間的差值為水稻不同灌水方式下的潛水蒸發(fā)量。結(jié)合不同蒸發(fā)皿的蒸發(fā)觀測數(shù)據(jù)定量分析不同水稻作物灌水方式下的潛水蒸發(fā)量。

2 不同灌水條件下的水稻作物潛水蒸發(fā)試驗(yàn)分析

2.1 淹沒方式下水稻作物潛水蒸發(fā)試驗(yàn)結(jié)果

首先對采用淹沒方式下的水稻作物的潛水蒸發(fā)進(jìn)行了觀測試驗(yàn)分析，2012～2016年對試驗(yàn)水稻各個(gè)生長期的潛水蒸發(fā)進(jìn)行了觀測，試驗(yàn)觀測結(jié)果見表1、2以及圖1。

表1 2012～2014年試驗(yàn)水稻在淹灌水方式下的水面蒸發(fā)關(guān)系 單位:mm

表2 2015～2016年試驗(yàn)區(qū)水稻在淹灌水方式下的水面蒸發(fā)關(guān)系 單位:mm

圖1 采用淹灌方式下水稻作物水面蒸發(fā)試驗(yàn)規(guī)律分析

從表1、2中可以看出，水稻作物在淹沒灌溉方式下水稻作物兩株間蒸發(fā)在水稻各個(gè)生育期均較低，從2012～2014年，兩株間在水稻各個(gè)生長期的蒸發(fā)量在7.4～48.0mm之間，從表中可以看出，水稻作物在淹沒灌溉方式下消耗于作物根系蒸騰發(fā)量較大，各生長期作物蒸騰消耗在29.8～247.9mm之間?？梢?，采用淹沒灌溉方式進(jìn)行水稻灌水，作物根系蒸騰量較大。從圖1中水稻作物各生長期蒸發(fā)量變化過程也可以看出這一規(guī)律，株間蒸發(fā)較低，而作物根系蒸騰量較大。

2.2 淺灌方式下水稻作物潛水蒸發(fā)試驗(yàn)結(jié)果

對采用淺水灌溉方式下的水稻作物進(jìn)行潛水蒸發(fā)的觀測試驗(yàn)，淺水灌溉方式下的水稻潛水蒸發(fā)觀測試驗(yàn)主要分析了騰發(fā)量和水面蒸發(fā)，試驗(yàn)觀測結(jié)果見表3。

從表3中可以看出采用淺水灌溉方式下水稻作物的騰發(fā)量在整個(gè)生長期總量達(dá)到612.3mm，其中在孕穗和抽穗蒸騰量最大，占據(jù)總蒸騰量的33.7%，露天水面蒸發(fā)均低于水稻作物的蒸騰量，水稻作物在淺水灌溉方式下的蒸騰強(qiáng)度均值達(dá)到4.78mm/d。

表3 試驗(yàn)區(qū)水稻淺灌方式下的作物潛水蒸發(fā)試驗(yàn)結(jié)果

2.3 不同灌水方式下水稻作物潛水蒸發(fā)對比試驗(yàn)結(jié)果

在淹沒灌水和淺灌方式下的蒸發(fā)觀測試驗(yàn)基礎(chǔ)上，定量對比了水稻作物在兩種灌水方式下各生長期的潛水蒸發(fā)量，對比結(jié)果見表4。

表4 淺濕灌溉與淹水灌溉騰發(fā)強(qiáng)度對比結(jié)果

從表4中可以看出，采用淹沒灌水方式下水稻作物各個(gè)生長期騰發(fā)量均大于淺水灌水方式下的騰發(fā)量，在水稻整個(gè)生長期，淺顯灌水方式下的蒸騰量比淹沒灌方式下的少146.5mm，其中采用淺水灌水方式下水稻作物在分蘗末期騰發(fā)量相比于淹沒灌水方式下降低最為明顯，從騰發(fā)強(qiáng)度也可以看出，相比于淹沒灌水方式，淺水灌水方式下水稻作物的騰發(fā)強(qiáng)度下降也較為明顯，水稻作物在各個(gè)生長期的騰發(fā)強(qiáng)度均值降低近30%，其中在水稻孕穗期下降最為明顯，騰發(fā)強(qiáng)度降低將近27%，可見采用淺水灌水方式下水稻作物在各生長期的騰發(fā)量均有不同程度的降低。

2.4 大氣蒸發(fā)能力和生育階段對潛水蒸發(fā)的影響

在對比不同灌水方式下對水稻作物淺水蒸發(fā)的基礎(chǔ)上，本文還分析了大氣蒸發(fā)能力和水稻不同生長期對水稻作物潛水蒸發(fā)的影響，分析結(jié)果見表5。

表5 水稻各生育期平均日潛水蒸發(fā) 單位：mm/d

從表5中可以看出，水稻作物在各個(gè)生長時(shí)期隨著地下水埋深的增加呈現(xiàn)遞減的變化，其中在拔節(jié)孕隨期水稻作物在三個(gè)地下水埋深下的潛水蒸發(fā)量均大于其他生長時(shí)期。圖1水稻作物在各個(gè)生長期不同埋深下的潛水埋深變化過程如圖2所示，從圖中可以水稻潛水蒸發(fā)與田間水面蒸發(fā)過程變化具有相似性。水面蒸發(fā)較大時(shí)其對應(yīng)的埋深下的水稻作物潛水蒸發(fā)也相對較大，隨著地下水埋深的增加，水稻作物潛水蒸發(fā)增加幅度也逐步加大，可見大氣蒸發(fā)對水稻作物潛水蒸發(fā)具有顯著影響。從分蘗前期和分蘗末期水稻作物不同埋深下的潛水蒸發(fā)變化過程可以看出，各埋深下水稻潛水蒸發(fā)都較小，這主要是因?yàn)樗咀魑镌谡麄€(gè)時(shí)期潛水主要消耗于株間蒸發(fā)，而這一時(shí)期水稻株間蒸發(fā)相對較小，因此各埋深下潛水蒸發(fā)相對較小。進(jìn)入水稻拔節(jié)孕穗期、抽穗開花期以及乳熟期，各埋深下水稻作物的潛水蒸發(fā)與水面蒸發(fā)之間的變差逐漸縮小，這主要是因?yàn)樵谡麄€(gè)時(shí)期，水稻作物屬于全盛生長期，水稻作物兩株間蒸發(fā)逐步較大，水稻根系吸水量逐漸增加，使得各個(gè)埋深下的水稻作物潛水蒸發(fā)也逐步加大。進(jìn)入到水稻黃熟期，不同埋深下水稻作物潛水埋深和田間水面蒸發(fā)變化較為穩(wěn)定，這段時(shí)間主要由于水稻作物到了成熟期，不同埋深下水稻作物潛水埋深有所抑制，使得田間水面蒸發(fā)有所較大。

3 結(jié)論

本文結(jié)合蒸發(fā)觀測試驗(yàn)方式對不同灌水條件下水稻作物的潛水蒸發(fā)量進(jìn)行了試驗(yàn)分析，試驗(yàn)取得以下結(jié)論：

(1)相比于淹沒灌水方式，采

用淺水灌水方式下水稻作物在各生長期的騰發(fā)量均有不同程度的降低，且水稻蒸騰強(qiáng)度也有所減少。

(2)采用淺水灌水方式下，水稻作物在孕穗和抽穗蒸騰量最大，占據(jù)總蒸騰量的33.7%，應(yīng)注意該階段水稻作物的補(bǔ)水。

(3)水面蒸發(fā)較大時(shí)其對應(yīng)的埋深下的水稻作物潛水蒸發(fā)也相對較大，隨著地下水埋深的增加，水稻作物潛水蒸發(fā)增加幅度也逐步加大，大氣蒸發(fā)對水稻作物淺水蒸發(fā)影響較為明顯。

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