郭艷霞
水稻是黑龍江省的第二大糧食作物,其在黑龍江的種植面積約為全部糧食作物種植總面積的30%,產(chǎn)量則達(dá)到了糧食總產(chǎn)量的40%。在水稻種植中,對(duì)于水資源的消耗量巨大,傳統(tǒng)種植模式下,水稻種植的用水量甚至能夠達(dá)到農(nóng)業(yè)用水總量的70%左右,而受水資源利用技術(shù)的影響,水分的利用效率不足50%,存在非常嚴(yán)重的浪費(fèi)問題?;诖?,做好水稻綜合節(jié)水技術(shù)的研究和推廣十分迫切。
一、材料與方法
1、地塊選擇
選擇黑龍江西部齊齊哈爾市龍江縣七棵樹鎮(zhèn)發(fā)達(dá)村作為試驗(yàn)地塊,其本身屬于中溫帶大陸性季風(fēng)氣候,年平均氣溫4℃,年平均降水量380mm,降水集中在夏秋季節(jié),土壤主要為草甸土。
2、材料選擇
選擇在黑龍江省廣泛種植的綏粳18作為試驗(yàn)品種,這種水稻具有良好的抗旱性和抗逆性,產(chǎn)量較高。
3、試驗(yàn)方法
(1)節(jié)水設(shè)計(jì)。一是工程節(jié)水,在地塊周邊分別以和混凝土構(gòu)筑供水渠道,對(duì)照常規(guī)土渠供水;二是農(nóng)藝節(jié)水,分別設(shè)置漫灌、間歇灌溉、控制灌溉三種灌水方式,控制灌溉細(xì)分為兩種,一種是定額灌溉,將田間水層深度控制在30mm,另一種同樣采用定額灌溉,不過田間水層深度控制在15mm。上述三種灌水方式全部選擇土渠作為輸水渠道;三是綜合節(jié)水。選擇最為恰當(dāng)?shù)霓r(nóng)藝節(jié)水灌溉方式配合混凝土護(hù)面供水渠道,構(gòu)建綜合節(jié)水模式。
(2)測(cè)定項(xiàng)目及方法。在對(duì)節(jié)水水量進(jìn)行測(cè)定時(shí),選擇GL-MQ-100超聲波明渠流量計(jì),對(duì)混凝土護(hù)面防滲渠以及土渠的輸水量進(jìn)行測(cè)量,計(jì)算出防滲渠節(jié)水量,水分利用效率則可以通過相應(yīng)的公式進(jìn)行計(jì)算,有WUE水渠(%)=輸水渠末端水量÷首端水量×100。在對(duì)農(nóng)藝節(jié)水降雨量進(jìn)行測(cè)定時(shí),通過設(shè)置田間自動(dòng)氣象觀測(cè)站的方式,就水稻整個(gè)生育期的降水量進(jìn)行采集。在對(duì)灌溉水量進(jìn)行測(cè)定時(shí),同樣選擇GL-MQ-100超聲波明渠流量計(jì),田間水層的測(cè)定可以使用直尺,將三個(gè)直尺呈三角狀放置,每次灌水后,對(duì)水層深度進(jìn)行讀取,取平均值。土壤貯水量的測(cè)定需要分別測(cè)定水稻播種前及收獲后的土壤容重以及含水率,然后計(jì)算出相應(yīng)數(shù)值。綜合節(jié)水產(chǎn)量的測(cè)定需要對(duì)插秧水稻綜合節(jié)水配套技術(shù)種植與傳統(tǒng)插秧種植的水稻產(chǎn)量進(jìn)行對(duì)比,待水稻成熟后,在每個(gè)小區(qū)收獲10㎡來對(duì)產(chǎn)量進(jìn)行測(cè)定,相應(yīng)的計(jì)算公式為
在上述公式中,S表示測(cè)產(chǎn)面積,W表示單位面積籽粒重量。M表示籽粒含水率,M0表示粳稻籽粒標(biāo)準(zhǔn)含水率(14.5%)。
二、結(jié)果與討論
1、工程節(jié)水效果
結(jié)合實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析,混凝土護(hù)面防滲渠的實(shí)際輸水量和渠道損失量分別為1480m3/hm2和520m3/hm2,WUE水渠=74%,傳統(tǒng)土渠的實(shí)際輸水量和渠道損失量分別為1112m3/hm2和688m3/hm2,WUE水渠=61.78%,相比較而言,工程節(jié)水措施能夠節(jié)水168m3/hm2。
2、農(nóng)藝節(jié)水效果
(1)灌水量。結(jié)合實(shí)踐結(jié)果分析,間歇灌溉和控制灌溉都能夠取得良好的效果,其中節(jié)水效果最為明顯的第二種控制灌溉模式,即將田間水層深度控制在15mm,三種灌溉方式對(duì)比常規(guī)的漫灌方式,灌溉用水加少量分別為20.14%、37.64%和49.86%,總耗水量依次減少12.2%、22.81%和30.21%;二是水分利用率。水分利用效率WUE能夠?qū)ψ魑锼窒囊约拔镔|(zhì)生產(chǎn)間的相互關(guān)系進(jìn)行衡量的重要指標(biāo),不同灌溉方式下水分利用效率如表1所示。可以看出,想要保證最佳的綜合節(jié)水效果,應(yīng)該采用混凝土護(hù)面防滲渠配合間歇灌溉。
(3)綜合節(jié)水效果,需要對(duì)不同種植方式對(duì)水稻產(chǎn)量及產(chǎn)量形狀的影響進(jìn)行分析。結(jié)合實(shí)踐結(jié)果可知,綜合節(jié)水種植模式下,水稻的有效穗數(shù)、每穗實(shí)粒樹以及結(jié)實(shí)率均有所提高,相比較常規(guī)種植模式,水稻產(chǎn)量能夠提高5.87%,WUE總水分提高了17.95%。這因?yàn)樵诰C合節(jié)水模式下,混凝土護(hù)面防滲渠的使用能夠減少水分傳輸過程中的蒸發(fā)和滲漏問題,促進(jìn)灌溉水分利用效率的提高,而間歇灌溉模式能夠避免水稻根系長(zhǎng)期處于淹水狀態(tài),將稻田中的水分控制在一個(gè)更加合理的深度,通過這樣的方式來為水稻植株的生長(zhǎng)發(fā)育提供更加科學(xué)的水、肥、氣環(huán)境,為后期干物質(zhì)的積累奠定良好基礎(chǔ)。相關(guān)研究指出,間歇灌溉在提高水稻水分利用效率的同時(shí),也能夠更好的對(duì)氮肥進(jìn)行利用,促進(jìn)產(chǎn)量的提高。不同種植方式會(huì)產(chǎn)生不同的經(jīng)濟(jì)效益,對(duì)比常規(guī)種植模式,綜合節(jié)水種植模式下,能夠節(jié)約水費(fèi)285元/hm2,增加水稻產(chǎn)值1407.9/hm2,凈收益增長(zhǎng)1842.9/hm2,增收幅度能夠達(dá)到14.26%。
結(jié)合上述試驗(yàn)研究結(jié)果,在水稻種植中,做好渠道防滲工作,能夠有效節(jié)約水資源,提高水資源利用率,減少農(nóng)業(yè)灌溉用水。同時(shí),渠道防滲也能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于地下水位的合理調(diào)控,減少次生鹽漬化問題,也可以對(duì)沼澤地和鹽堿地的土壤進(jìn)行改良,有效改善田間生態(tài)系統(tǒng)。以混凝土護(hù)面防滲渠配合間歇灌溉構(gòu)建綜合節(jié)水種植模式,對(duì)比常規(guī)種植模式,具備良好的節(jié)水效果,而且可以提高水稻的產(chǎn)量,減少水稻種植過程中的成本消耗,有助于綠色環(huán)保農(nóng)業(yè)的發(fā)展。
(作者單位:161111黑龍江省龍江縣七棵樹鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)站)