水稻节水灌溉技术水稻节水灌溉水量的确定方法

为给节水灌溉提供科学依据,确保水稻高产稳产,江苏省如皋市农田水利试验站试验技术人员对水稻耗水进行了多年观测和测试,掌握了水稻耗水的一般规律,找出了影响水稻耗水的主要因素,建立了水稻耗水与光照、温度、水分等主要气象因素的数学模型,并考虑了未来天气趋势、土壤性质等诸多因素的综合影响,科学确定水稻灌溉用水量。

1.水稻耗水量与气象条件的关系

影响水稻耗水的因素很多,主要是蒸腾、蒸发和渗漏(包括侧向渗漏和垂直渗漏)。水稻本身光合作用所需的水分比较少,可以忽略不计。蒸腾蒸发耗水量主要受气象条件制约,其中温度和光照对水稻蒸腾蒸发量起决定性作用。

(1)水稻生育期耗水量与温度的关系

利用水稻生育期耗水量及其大于0℃的积温(用∑T表示)建立数学公式:

温度越高,大米的耗水量越大。这是因为随着温度的升高,水面蒸发量增大;同时,在一定的温度范围内,随着温度的升高,作物体内各种酶的活性也增加,新陈代谢、光合作用和蒸腾作用消耗的水分越多。

(2)水稻生育期耗水量与日照量的定量关系。

水稻生育期的耗水量与日照量(用∑S表示)有很好的一一对应关系。

水稻从拔节期到灌浆期是从营养生长到生殖生长的过渡期。植物越来越大,人口越来越多。它需要足够的阳光来增强光合作用、蒸腾作用和蒸发作用,所以它消耗更多的水。

2.水稻灌溉量的确定方法

(1)水稻生育期耗水量综合模型

水稻的耗水是由多种因素* * *造成的,有主次之分。如果其他条件相对稳定,水稻的耗水量(用E表示)基本上是(∑T)和(∑S)的函数。因此,利用相关积分综合法得出水稻耗水量的数学关系:

(2)一定时间内用水量的测定方法。

由于外界条件和生理生态的影响,不同阶段的耗水量有明显的差异,有一定的规律。要知道大米在一定时间内的耗水量,只需计算一定时间前后的耗水量之差。

(3)水稻耗水量和渗漏量与地下水位的关系。

根据实验数据,在水稻生长期间,稻田地下水位变化不显著。渗漏量因土壤性质而异。高沙土田渗漏量大,粘壤土渗漏量小。对于同样的土质,渗漏量基本上是一个固定的数,可以用g = dn来表示。其中g是泄漏量,d是每日泄漏量,n是天数。

(4)灌溉量的确定

首先是计算灌溉量。

水稻的灌溉量主要用于蒸腾、蒸发和渗漏;多少也受降水影响。因此,灌溉量由以下函数关系表示:

式中:G为渗漏量,R为降水量。当日降水量大于50mm时,只计算50mm,多余降水量视为排除。

二是确定实际灌溉量。

可以计算一定时期的灌溉量,但必须考虑未来3 ~ 4天的降水趋势和土壤性质来确定灌溉量。目前设计的灌溉量决策分级表(表1),基本可以考虑上述三个因素的作用,然后采用相应的灌溉量。

表1灌溉决策分类表

计算灌溉量(mm)、高沙土降水量级、沙壤土降水量级和壤土降水量级。

没小没大没小没大没小没小没大。

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根据计算的灌溉量预测未来的降水量和土壤性质,明确将灌溉量分为四个等级,分别采用四种相应的决策。

I:灌溉量为计算灌溉量;

ⅱ:灌溉量为计算灌溉量的80%;

ⅲ:灌溉量为计算灌溉量的50%;

ⅳ:暂时不灌水。

当计算的灌溉量小于10mm时,无论什么土壤性质,无论未来是否下雨,都不进行灌溉。

利用表1对如皋市2006年水稻灌溉量进行了预测,预测结论与实际情况基本一致。

(5)灌溉方法

在实际操作中,应考虑电灌站的劳动力和工作安排。一般每隔4 ~ 5天开始灌溉,灌溉量为前4 ~ 5天各种要素输入模型后计算的用水量加上这4 ~ 5天的渗漏量和与降水量的差值。所以水田形成了浅水与湿润相结合,以湿润为主的灌溉技术。同时,根据水稻的生长特点,在分蘖末期,当苗数达到有效穗数的80%左右时,为了抑制无效分蘖,进行田间晾晒,晾晒至人可以在水田中行走而不沉脚。

总结

在(1)2001,与作为对照的常规灌溉方式相比,灌溉试验田平均节水5476.5m3/hm2,平均节水87kW·h/hm2,平均增产906kg/hm2。按水稻1.40元/斤计算,每公顷平均增收。

(2)这种节水灌溉技术的特点是根据水稻各生育期的耗水规律,结合病虫害防治,及时采取浅、湿、干调节,合理利用自然降水。突破了水稻长期淹水的灌溉模式,稻田用水多样化,促控结合,既满足了水稻的需水量,又改善了农田小气候,增加了土壤中的空气流量,促进了根系的发育。因此,在试验田中,水稻茎秆粗壮,成熟时茎秆青黄,籽粒黄亮饱满,未发现纹枯病和倒伏现象。

(3)由于水稻的耗水量是多种气象因素共同作用的结果,本文考虑的是主要因素,还有一些不确定因素起次要作用,如风对蒸发量的影响,有待进一步研究。

参考资料:

1北京农业大学农业气象专业。农业气象学。科学出版社,1982。

2杨永奇。农业气象学中的统计方法。气象出版社,1983。

3王夫棠等,《农业气象预报导论》。农业出版社,1991。

4彭世彰,于双恩。水稻节水灌溉技术。中国水利水电出版社,1997。

(作者单位:江苏省如皋市农业水利实验站)(记者匿名)