水稻節(jié)水灌溉水量的確定方法

江蘇如皋市農(nóng)田水利試驗(yàn)站的試驗(yàn)技術(shù)人員為了給節(jié)水灌溉提供科學(xué)的依據(jù)，確保水稻高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)，對(duì)水稻耗水量進(jìn)行了多年的觀測試驗(yàn)，掌握了水稻耗水量的一般規(guī)律，找出了影響水稻耗水量的主要因素，建立了水稻耗水量和光、溫、水等主要?dú)庀笠�素的�?shù)學(xué)模式，并考慮未來天氣趨勢、土壤性質(zhì)等諸多因素的綜合作用，科學(xué)地確定水稻的灌溉水量。 　1．水稻耗水量與氣象條件的關(guān)系 　　水稻耗水量影響因素較多，主要有蒸騰、蒸發(fā)、滲漏（含旁滲和垂直滲漏）。水稻本身光合作用所需的水分，相比之下較少，可以忽略不計(jì)。蒸騰和蒸發(fā)消耗水分的多少主要受氣象條件的制約，而在氣象條件中，溫、光對(duì)水稻蒸騰、蒸發(fā)的量起著決定性作用。 　�。�1）水稻生育階段耗水量與溫度的關(guān)系 　　利用水稻生育階段耗水量與其大于０℃的積溫（用∑Ｔ表示）建立數(shù)學(xué)算式： 　　氣溫越高，水稻耗水量越大。這是因?yàn)殡S著氣溫的升高，水面蒸發(fā)量就增大；同時(shí)，在一定的溫度范圍之內(nèi)，隨著溫度的升高，作物體內(nèi)各種酶的活性也隨之增強(qiáng)，新陳代謝、光合作用、蒸騰等消耗的水分也就越多。 　　（2）水稻生育階段耗水量與日照的數(shù)量關(guān)系 　　水稻生育階段耗水量與其日照（用∑Ｓ表示）有較好的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。 　　水稻拔節(jié)至灌漿期是水稻由營養(yǎng)生長逐漸向生殖生長過渡的時(shí)期，植株日趨長大定型，群體日趨茂盛，需要足夠的日照，用于增強(qiáng)光合作用，用于蒸騰、蒸發(fā)，因此耗水量也就多。 　　2．水稻灌溉量的確定方法 　　（1）確定水稻生育期耗水量的綜合模式 　　水稻耗水量是在諸多因素共同作用下促成的，這些因素的作用有主次之分，若其他條件相對(duì)穩(wěn)定時(shí)，水稻的耗水量（用E表示），基本就是（∑Ｔ）、（∑Ｓ）的函數(shù)。因此運(yùn)用相關(guān)集成綜合法就得到關(guān)于水稻耗水量的數(shù)學(xué)關(guān)系式： 　　（2）某一時(shí)段耗水量的確定方法 　　由于外界條件、生理和生態(tài)的影響，不同階段的耗水量有明顯差異，存在一定的規(guī)律。要知道水稻某時(shí)段的耗水量，只要算出某時(shí)段前后兩次的耗水量的差值即可。 　�。�3）水稻耗水量與滲漏及地下水位的關(guān)系 　　根據(jù)試驗(yàn)資料，水稻生長期間，水稻田地下水位的變幅不大。滲漏量因土壤性質(zhì)而異，高沙土田塊滲漏量大，黏壤土滲漏量較小。對(duì)同一土壤性質(zhì)而言，滲漏量基本是一個(gè)定數(shù)，可用Ｇ＝ｄｎ表示。式中Ｇ為滲漏量，ｄ為日滲漏量，ｎ為天數(shù)。 　�。�4）灌溉量的確定 　　一是計(jì)算灌溉量的確定。 　　水稻灌溉量主要用于蒸騰、蒸發(fā)、滲漏；它的多少還受降水量的影響。因此，灌溉量用函數(shù)關(guān)系式表示為： 式中：Ｇ為滲漏量，Ｒ為降水量，當(dāng)日降水量大于50ｍｍ時(shí)，只計(jì)算50ｍｍ，多余的降水量視為被排除。 　　二是實(shí)際灌溉量的確定。 　　某時(shí)段的灌溉量可以計(jì)算出來，但還必須考慮未來3～4ｄ的降水趨勢和土壤性質(zhì)來決定灌溉的水量�，F(xiàn)設(shè)計(jì)了灌溉量決策分級(jí)表（表1），基本能綜合考慮上述三者的作用，然后采取相應(yīng)的灌溉量。 表1　灌溉量決策分級(jí)表 計(jì)算灌溉量（mm） 高沙土降水量級(jí) 砂壤土降水量級(jí) 壤土地降水量級(jí) 無 小 中 大 無 小 中 大 無 小 中 大 10～20 Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅳ Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅳ Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅳ 20～40 Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅳ Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅳ Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅳ ≥40 Ⅰ Ⅰ Ⅲ Ⅳ Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 　　表1根據(jù)計(jì)算灌溉量，預(yù)測未來降水量和土壤性質(zhì)，將灌溉量明確分為4級(jí)，分別采取4種相應(yīng)的決策。 　　Ⅰ：灌溉量為計(jì)算灌溉量； 　�、颍汗喔攘繛橛�(jì)算灌溉量的80％； 　�、螅汗喔攘繛橛�(jì)算灌溉量的50％； 　�、簦簳翰还喔�。 　　當(dāng)計(jì)算灌溉量小于10ｍｍ時(shí)，無論是什么土壤性質(zhì)，無論是未來有沒有降雨，均不予灌溉。 　　運(yùn)用表1對(duì)如皋市2001年水稻生長期的灌溉量進(jìn)行測報(bào)，預(yù)報(bào)結(jié)論和實(shí)際基本吻合。 　�。�5）灌溉方法 　　在實(shí)際操作中要考慮到勞力和電灌站的工作安排，一般是每4～5開機(jī)灌溉一次，灌溉量為前4～5ｄ各種要素輸入模式后計(jì)算的耗水量加上這4～5ｄ的滲漏量和與降水量的差值。因此，水稻田就形成了以淺水和濕潤相結(jié)合，以濕潤為主的一種灌溉技術(shù)，同時(shí)根據(jù)水稻生長特性在分蘗末期，當(dāng)苗數(shù)達(dá)到有效穗數(shù)的80％左右時(shí)，為抑制無效分蘗，實(shí)行落干曬田，曬到人可以在稻田走而不陷腳為止。 　3．結(jié) 語 　　（1）2001年運(yùn)用試驗(yàn)結(jié)果動(dòng)態(tài)模式確定的水稻灌溉量，灌溉試驗(yàn)田與以常規(guī)灌水方法為對(duì)照田比較，平均節(jié)水5476.5ｍ3/ｈｍ2，節(jié)電87ｋＷ·ｈ/ｈｍ2，平均增產(chǎn)906ｋｇ/ｈｍ2，按照水稻1.40元/ｋｇ計(jì)算，平均每公頃增收1168.4元。 　　（2）該節(jié)水灌溉技術(shù)的特點(diǎn)是根據(jù)水稻各生育期耗水規(guī)律，結(jié)合防治病蟲害，適時(shí)采取淺、濕、干調(diào)節(jié)，合理利用自然降水。突破水稻長期淹水的灌溉模式，使稻田水分多樣化，促控結(jié)合，既滿足了水稻需水要求，又改善了農(nóng)田小氣候，增加土壤中空氣流動(dòng)，促進(jìn)根系的發(fā)育。故試驗(yàn)田水稻莖稈粗壯，成熟時(shí)秸青籽黃，籽粒黃亮飽滿，未發(fā)現(xiàn)紋枯病及倒伏現(xiàn)象。 　�。�3）因水稻耗水量是多種氣象因素作用的結(jié)果，本文考慮了主要因素，還有一些起次要作用的不確定因素，如風(fēng)的大小對(duì)蒸發(fā)量的多少有一定影響等等有待進(jìn)一步研究。 參考文獻(xiàn)： １ 北京農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)氣象專業(yè)．農(nóng)業(yè)氣象學(xué)．科學(xué)出版社，1982． ２ 楊永岐．農(nóng)業(yè)氣象中的統(tǒng)計(jì)方法．氣象出版社，1983． ３ 王馥棠等．農(nóng)業(yè)氣象預(yù)報(bào)概論．農(nóng)業(yè)出版社，1991． ４ 彭世彰，俞雙恩．水稻節(jié)水灌溉技術(shù)．中國水利水電出版社，1997． （作者單位：江蘇省如皋市農(nóng)田水利試驗(yàn)站）（ 佚名）

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