水稻无水层灌溉技术

1、水稻无水层灌溉技术俞富堂 1,奕永庆2(1 .余姚市河姆渡镇水利站,浙江 余姚315400 ;2 . 余姚市水利局 , 浙江 余姚315400)摘要 : 无水层灌溉是对水稻淹水灌溉的“革命”, 即在水稻生长的大部分时间内田面无水层,而土壤保持湿润 ,在满足水稻生理需水的前提下, 减少灌溉水量 ,实现增产基础上的节水。余姚市从1998 年开始试验示范无水层灌溉 ,获得平均每亩节水70 m 3,增产 26kg 的显著效果 。节约用水和增产粮食是可持续发展的基础, 既有现实意义 ,又有战略意义 。但节水是社会效益, 种粮经济效益较低,所以这项技术的推广需要由政府组织,从供水 、用电管理上加以引导和调

2、控。关键词 :水稻 ; 无水层灌溉 ; 节水 ;增产; 推广中图分类号 : S275文献标识码 : B文章编号 : 10082701X(2004) 06200482031课题背景础上的节水 。1 2水稻薄露灌溉技术推广1111水稻节水灌溉技术1993 年初浙江省水利厅组织推广水稻薄露灌溉技术 ,早在20世纪 80年代 ,我国水利专家及有识之士己意识余姚市迅速撰写不化钱、能增产等科普文章 ,拟写“少灌百方水 , 多收一担粮 ”等 标语进行宣传 ,同时在 10到 ,我国即将面临水危机! 全国各地水利、农业专家在总个乡镇示范推 广 。当 年推广 0139 万 hm2(519 万亩 ) , 1994结

3、农民高 产栽培技术的基础上 , 开展水稻节水灌溉试验 。90 年代初相继总结出一批技术成果,其中主要有 : 河海大年早稻 0191 万 hm2(1316 万亩 ), 7 月全省推广工作现场会在余姚召开 , 1995年底覆盖面达到 92 % ,到 1997 年底累计学的 “控制灌溉”、浙江的 “薄露灌溉” 、广西的 “浅 、薄、推广 1616 万 hm2( 249 万亩 ) , 平均增产 57715 kg/ hm2湿、晒灌溉”、辽宁的 “浅湿灌溉” 。这些技术在操作方法(38 15kg/ 亩)( + 1114 %) , 增产粮食 9 461亿 m 3上有所差异 ,但在本质上是一样的,即减少灌溉水

4、量 ,增万 kg , 节水 1173加土壤氧气 ,优化根系环境,促进水稻增产,实现高产基(72m3 / 亩 ), 参见表 1。表 1余姚市薄露灌溉推广面积及效益汇总表面积增产节水节电年份( 万 hm2 )2万kg32万m32万kg/ hmm / hmkWh/ hmkWh早晚早晚早晚早晚早晚早晚早晚1993010570133367545038151491912309757011324177915454151510199411241111206605938191166316133510501656171176901051111175711199511740215804506877831772151

5、095845190513217818701557122171471119962116021593600570129614781012009752592252812761571165121821819972122721700420645935131741159151200203717324045106010012162合计或71425913265615893871195805151155100982611841777213575041356410平均16175111509677142164177101291068同时 ,在推广薄露灌溉过程中感到农民在操作时对2水稻无水层灌溉技术“薄”较难把握,

6、从中国水稻所的科研成果“水面种稻”受到启发 : 水稻只要根系有水,稻杆 “一辈子”不淹水也能无水层灌溉 ,就是在秧苗返青后田面上不留水层,而够生长并且高产,所以我们联想通过沟灌或“跑马水”补是根据水稻不同生育期的需要,使土壤保持70 % 100 %的充土壤水分 ,而田面不保持水层的方法,称为无水层灌溉 。含水率 ; 按常规一季水稻需灌水12 20次, 而这种方法,只灌 26次 , 灌溉水量节省50 %以上 ,而产量还能增加。收稿日期 : 2004206224这项技术操作简单, 现介绍其中2 种 。作者简介:俞富堂(1958- ) ,男,助理工程师,长期从事农()(或抛秧)、返青期间 ,田1 水

7、种湿管 。就是在插秧田水利规划管理和节水灌溉工作 。面留有薄水层或 “半水半露” , 保持土壤充分湿润, 以利于浙江水利科技2004 年第 6 期49秧苗扎根返青 。稻秧返青后田间 “只 湿不淹”,田面无水农药的吸收” 。层 , 而是充分利用降雨和少量几次“沟灌”补水, 只在水河姆渡示范点19992003年试验结果见表3 、4稻对水分最敏感的关键期( 孕穗期 、抽穗杨花期 ) 保持土壤饱和水量 , 其他生长期内 , 田间水分只占饱和水量的表 2 余姚市 1999 年水稻无水层灌溉试验成果汇总表70 % 90 % , 就能正常生长 。kg/ hm2(2) 湿播湿管 。即在土壤水分饱和, 整成软泥

8、苗床的早稻中性稻或晚稻田块直接播洒已崔出短芽的谷种, 不再移栽 ,这种 “半旱序号地点产量产 量秧”有较强的生命力 ,镇%灌水方法同前 。无水层 对比 增产无水层 对比增产上述 2 种方法都是田面无水层而土壤有水分, 能满足1黄家埠65065998508815水稻生长的需要 。引用一位专家的话非常辩证“水稻需水2临山797671148621211不一定田面要有水 , 田面无水层并不是土壤无水”, 说明了6345556578014107500水层与水分的关系 。3泗门54393 与无水层灌溉相关的农技措施(1) 尽可能施有机肥 。为改善土壤团粒结构 , 使土壤疏松 , 成为孔隙率高的 “海绵田”

9、 , 以提高 “土壤水库”的蓄水量 , 因此尽可能施有机肥 。(2) 要舍得占地开沟 。无水层灌溉主要靠沟灌水 , 也靠沟排走土壤中多余的水 , 这是增产的关键措施 。间距为 3 4 m , 沟宽 2025 cm , 深 20 cm 左右 。(3) 最好采用旱育秧苗 。旱育秧苗根系发达 , 自幼具有较强的吸水吸肥能力 , 即 “抗旱能力” 。(4) 科学施用化学除草剂。要科学使用化学除草剂 ,以防止出现 “草荒”。(5 ) 适当稀植 。种植密度可降低到 152215 万丛 hm2 , 促进田间通风透光 , 增加有效分蘖 , 走 “增产靠分蘖”的技术路线 。笔 者有这样的实践 : 把稻株间距从

10、1615 cm 1扩大到 1即种植密度从30万丛 18 5 cm30 cm 16 5 cm ,hm2减少到18 万丛 hm2, 降低 40 % , 但仍然增产 450 kg/ hm2,可见 “旱育稀植”在多雨地区也具有增产潜力。4 无水层灌溉试验示范成果411多点横向试验示范19981999 年在全市16 个乡镇不同地形、不同品种进行示范 , 其中 1999 年早稻 9 个点 , 平均增产 1013 %(645kg/ hm2 ) ; 晚稻 18 个点 , 平均增产1215 %( 74215 kg/ hm2 ) ,见表 2。采用方式多数是“水种湿管”, 少数为“湿种湿管”, 甚至 “旱种旱管”

11、。当时没有对水量作测定 , 但有临山镇的记录 , 薄露灌溉 、无水层灌溉分别比常规灌溉节水960 m3 / hm2( 38 %) 、1 470 m3 / hm2( 59 %) 。由于 示范的幅射作用 , 农户自觉应用面积达到1 333 hm2 。412单点纵向试验示范1999 年开始笔者在离河姆渡博物馆约 400 m 的公路边设立示范区 , 面积 01133 hm2 (2 亩 ) , 土质为粘壤土 , 采用“水种湿管”方式。这里就直接引用叫郑炳江的试验农民的表述 : “插秧后 10 天内保持畦面有水, 10 天后畦面就不需要有水层 , 一直到收割畦面都不灌水。如晴天日子长畦面有些见白了 , 只

12、需沟里灌水就可以, 雨天过长要把水排掉 。插秧后 1 星期需要施追肥 , 这时畦面水层已很薄, 是施肥的好机会 。插秧 10 天后 , 因畦面都不灌水, 所以后期施肥除虫要在下午 、傍晚进行 , 因夜里有露水, 能帮助肥料和4朗霞69456450495717614158502915105低塘664562404056156老方桥762069606609156910621969111117牟山69306585345512679565852103128马渚60759三七市76726720952141210丈亭6540607546571711河姆渡724561201125181466985460123

13、82217660048071866521192211812大隐543863525370982181313 陆埠5253485140281314梁辉78306735109516135685525043581315肖东601554006151114667853061372251916梁弄95709030540610平均690862576671018666061417241214注 : 表中产量栏下的对比为不严格的薄露灌溉。表 3水稻无水层灌溉产量对比表kg/ hm2早稻晚稻全年年份 无水对比增产增幅 无水对比 增产增幅增产增幅层/ %层/ %/ %1999660061204807186060546

14、060011101080913200071856735450617768074702102186604162001685564354206158895825064571810657132002622560301953128970865531531651031520036940678415621378007410390513546318平均6761642134051378817449432611772517注 : 表中对比为不严格的薄露灌溉 。由于这个对比区的示范作用, 附近几百户农户也逐渐自觉少灌水 , 应用无水层灌溉技术。河姆渡镇正计划以 2005 年泵站灌区为单位 , 设立几百亩面积的无水

15、层灌溉示范区 。5 水稻节水灌溉节水增产原因分析511节水原因(1)渗漏量减少。稻田渗漏与土质、地下水深有关 ,但与灌溉水层的深浅有很大关系 。节水灌溉水层薄 , 且有水层时间短 , 渗漏量明显减少 。50浙江水利科技2004 年第 6 期表 4水稻无水层灌溉水量对比m3 / hm2“落汤收干” , 减少了流失 ,这不仅是水稻增产的重要物质早稻晚稻全年基础 , 而且减少农业自身污染, 对保护水质具有积极意义 。年份无水对比 节水减幅无水对比 节水减幅节水减幅层/ %层/ %/ %2002100520101005501048011256455713165052162003735168094556

16、13145530751620521725655319平均8701845975521896821001132531921075314注 : 表中对比为不严格的薄露灌溉。( 2) 蒸腾量降低 。蒸腾是水稻必要的生理现象,可以降低叶片的温度 ,还能促进植物体内水分和无机盐向上运输 。为合理的灌溉、排水可以减少无效的蒸腾,提高蒸腾效率 。当气温高于20 时 , 叶面气孔随土壤含水量的增大而增大 。当含水量在饱和水量的60 %时 , 气孔微开 ;当含水量接近饱和时 ,气孔全开 。节水灌溉使土壤含水量在饱和水量的 80 % 95 %之间 , 因此叶面气孔处于中开,微关的时间居多 , 抑制了水分的无效失散

17、。(3) 雨水利用率提高 。稻田平时少灌水 , 下雨时就多积蓄雨水 , 流失减少 。降雨利用率提高 。(4) 棵间蒸发减少 。无水层灌溉稻田大部分时间由水面蒸发变为田面蒸发 , 使水稻田面棵间蒸发量减少 。512增产原因(1 ) 根系活力增强 。节水灌溉使土壤水分与空气比例适当 , 氧化电位升高 , 减少了硫化氢( H2 S) 、甲烷 ( CH4) 、亚铁( Fe + + ) 等有害物质的形成。水稻根部生长环境优化 ,促进根系生长 , 白根增加 , 黄根、黑根减少 , 增强根系活力 ,使根系吸收更多的水份与养料, 有利于水稻高产 。(2)有效分蘖增加。节水灌溉使水稻基部光照加强 ,表土温度提高

18、, 肥料分解加快 ,水稻返青快 , 分蘖快 , 蘖位低 , 多次轻度搁田 , 控制了无效分蘖, 使水稻营养集中,有效分蘖增加, 形成合理的高产群体。2002 年分蘖动态观测记录见图 1 。(3 ) 光合作用效率高 。节水灌溉使水稻前期叶面积大,光合作用强 ,中期叶面上遮阴减少,光合作用集中 , 后期延缓叶片衰老, 增强功能叶的光合作用。所以全生育期的光合率优于常规灌溉 , 尤其在乳熟期, 由于根系保持活力,青杆黄熟 , 促使植株内积蓄的养份,输送到穗部 , 直接影响千粒重 。(4) 抗性提高 。由于经常露田使水稻自身调节机能即对缺水生理适应能力提高 , 促进碳水化合物在茎杆和叶鞘中的积累 , 茎壁增厚 , 机械组织发达 , 从而提高了水稻的抗旱能力 、抗倒能力和抗病能力 。尤其是防纹枯病效果十分显著 。(5) 肥药流失减少 。目前我国化肥 、农药的利用率仅30%左右 , 其中 40%是随着雨水流失。节水灌溉使化肥图 1水稻不同灌溉技术的分蘖动态曲线6 推广节水灌溉的现实意义及建议(1) 缓解缺水矛盾。缺水 , 在 浙江省已经由20 多年前的 “威胁”变成了现实, 浙江年均降水 1 601 mm , 属丰水地区 。缺水主要靠节水解决, 水稻是用水大户 ,存在很大的浪费 , 节水 1 050 m 3/ hm2( 单季 ) 是完全可能的, 全省水稻