辽宁典型平原灌区水田灌溉定额试验分析

辛宏章

（辽宁巨隆达建设工程管理咨询有限公司，沈阳110003）

近年来， 对于水田节水灌溉方式的研究取得一定的成果，韩靓靓［1-4］采用彭曼公式及水量平衡法对辽宁地区水田浅湿节水灌溉模式的节水潜力进行分析。 李英［5］从辽中县水田灌溉基本情况及水田灌溉节水现状出发， 对辽中县水田灌溉抗旱节水措施进行了探讨。 孙玉娟［6］基于水田灌溉抗旱节水的基本思路， 提出合理选择节水灌溉制度对水田灌溉抗旱节水措施与办法。 纪旭［7］利用微咸水灌溉技术对营口地区水田灌溉技术进行了探析， 结果表明在水稻不同生长期， 控制水田的氯离子浓度可保障水稻的正常生长。 李炎［8］对浅水加秸秆、浅水、浅湿和覆膜四种水稻节水措施下水田土壤保墒能力的影响进行分析， 分析表明收割后水稻覆膜处理对土壤保墒具有一定的优越性， 而浅水和浅湿灌溉这两种非覆膜处理之间无明显差异。 卢彦［9］对三江平原垦区灌溉发展规模及灌溉用水现状进行分析， 提出减少提取地下水并利用地表水发展井渠结合灌溉的水田节水灌溉模式。 姜广田［10］通过对辽宁省水田节水潜力存在主要问题进行分析， 并对辽宁省水田节水改造的必要性和可行性进行了阐述。 从这些研究成果中可发现， 对于水田节水灌溉方式的研究大都针对其取水、用水的方式进行分析，而对水稻作物的灌溉用水定额以及不同节水灌溉方式下的水稻作物产量研究还较少。为此本文结合水稻需水田间试验的方式，对不同供水及地下水埋深条件下的水稻作物需水进行试验分析［11］，从而得出不同地下水埋深下的辽宁典型平原灌区的水田灌溉定额。

1 试验方法

1.1 给水度试验

主要选取辽宁省6个典型灌区作为研究试验区，试验首选对各试验区的土壤的给水度进行分析，土壤水达到饱和后在一段比较长的时段内进行疏水和排水，当整个土壤水的疏水结束后，土壤释放的单位体积水量为土壤的给水度，给水度和土壤特性、地下水埋深以及土壤内部气孔阻力具有较强的相关性，土壤给水度是水稻作物需水试验分析的重要参数。在给水度试验中主要采用环刀方法进行土样的采取，在各典型灌区每隔25cm进行一个采样点的设置，每隔采样点采取2份土样，测定采土的深度最大值为2.5m，本次试验共采集96个土样，将不同土样在水中浸泡48h后，在天平上进行称重，然后把采集的土样放置到阴凉区域，进行控水放置，静置48h后再进行称重，结合式（1）进行灌区给水度的测定。 各典型灌区测定的给水度结果如表1。

式中 u 为给水度；V水为土壤排出的水量（m3）；V土为土体对应的体积（m3）。

表1 不同灌区测定给水度

1.2 水稻蒸腾耗水试验

为对水稻不同生长期的蒸腾耗水试验进行分析，在水田间安装2个E601蒸发皿测定天然条件下的蒸发量，并同时将2个蒸发皿放置到试验土样中，并在试验土壤中种植水稻，观测日蒸发量。此外，在水稻生长过程中叶面遮挡的区域放入一个蒸发皿观测器，并将2个蒸发皿观测的蒸发进行差值计算得到水稻叶面的蒸腾量。 试验观测的水稻蒸腾结果如表2。

表2 2013—2016年水稻叶面蒸腾量观测值 单位：mm

1.3 水田灌溉定额实验

水田的灌溉定额试验主要采用蒸渗仪进行试验观测，将各典型灌区的土样放入到试验筒中，并设置不同地下水埋深的深度，地下水埋深从0.5m起，每个0.5m进行一个试验控制点的设置。 由于试验土样与试验筒之间无缝隙且土样未沉实， 因此土壤渗漏的水量随着地下水埋深的增加而增加。 此外在进行水田灌溉定额试验的同时， 进行了充分供水方式和浅湿灌溉方式下的水田灌溉定额试验。

2 试验结果

2.1 不同灌溉方式下的水稻需水结果

对淹没灌溉和浅湿灌溉两种方式下的水稻需水进行了试验分析，分析结果如表3～表4。

表3 淹没灌溉方式下水稻作物的需水规律试验结果

表4 浅湿灌溉方式下水稻作物的需水规律试验结果

从表3为淹没灌溉方式下的水稻需水规律试验结果可看出，水稻整个生长期为128d，孕穗和抽穗开花期的腾发量占整个生长期比重最高， 分别可达到36.5%和34.9%。 模比系数主要用于反映水稻不同生长期水量分配的特点。 整个生长期水稻蒸发强度均值高于6.0mm/d，其中抽穗开花期蒸发强度最大。 水稻蒸腾和气候相关性较大， 太阳辐射对水稻蒸腾影响最为敏感，温度影响度最低，总体排序分别为太阳辐射＞饱和压差＞风速＞温度。 从表4浅显灌溉方式下的水稻需水规律分析结果可看出， 相比于淹没灌溉方式，浅显灌溉方式下的蒸腾量减少率为28%，水稻不同生长期相比于淹没灌溉方式下的腾发量都有所减少，其中分蘖末期递减率最大。这表明采用浅显灌溉方式下水稻耗水减少，不同生长期蒸腾量递减。从不同灌溉方式下的水稻需水规律分析结果表明，采用浅显灌溉方式， 水稻的土壤水状况得到不同程度的改变，水稻需水量得到有效调节，腾发强度也明显递减， 浅显灌溉方式主要通过调整水田间的水分来影响水稻作物的蒸腾强度，达到节水目的。

2.2 水田灌溉定额试验结果

对选取的7个典型灌区两种地下水埋深条件下的水田灌溉定额进行试验分析，结果如表5。

表5 不同灌区水田灌溉定额分析结果

各典型灌区的水田灌溉定额表现出较好的规律性，即随着地下水埋深的增加，各灌区的水田灌溉定额增加， 这主要是因为水田灌溉定额结合各灌区有效降水量， 这里的有效降水量表示为未能产生直接径流的那部分雨量， 并通过渗漏试验分析测定了渗漏量， 并结合水稻不同生长期蒸腾量的试验结果对水田的灌溉定额进行分析。

2.3 不同灌溉方式对水稻产量的影响

结合水田灌溉定额分析结果， 对浅显和淹水两种灌溉方式下的水稻产量影响进行分析，结果如表6。

表6 不同灌溉方式下的水稻产量影响试验结果

浅湿灌溉对水稻根系、整体构造及株型均有不同程度的影响，利用水稻的生长，从两种灌溉方式下的水稻产量分析结果可看出，淹水灌溉方式下的平均水稻产量介于9673.5～9991.5kg/hm2之间，浅显灌溉方式下的水稻产量平均值介于10110～10513.5kg/hm2之间，相比于淹水灌溉方式下，浅显灌溉方式的增产率达5.6%，产量递增较为明显。

3 结语

（1）采用浅显灌溉方式，水稻土壤水状况得到不同程度改变，水稻需水量得到有效调节，腾发强度也明显递减， 浅显灌溉方式主要通过调整水田间的水分来影响水稻作物的蒸腾强度，可达到节水目的。

（2）浅湿灌溉对水稻根系、整体构造及株型均有不同程度影响，利用水稻生长，相比于淹水灌溉方式下，浅显灌溉方式增产率达5.6%，产量递增较为明显。