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稻田灌溉技术

2014-04-25 11:01:29 来源:农经学院老科协 浏览:3547

稻田灌溉技术

农经学院老科协  李钟学

稻田灌溉是水稻栽培技术中的一项重要内容,包括灌溉和排水两个方面,这两个方面互相协调,共同对水稻生长发育发生作用。合理的灌溉技术是根据水稻的生理需水和生态需水来制定的。了解水分对水稻生理的作用及其对生态环境的影响,才有可能根据各种复杂的栽培条件,因地制宜地制定出合理的灌溉技术措施。

一、水稻的需水特性

水稻在长期系统发育过程中,形成了适应于水层生长的特性,水稻对水层的要求,表现在生理需水和生态需水两个方面。

(一)生理需水

水稻植株75~85%由水分组成,细胞中70~80%是水分,其细胞原生质胶体浓度低,渗透压也低,只有充足的水分,才能维持正常膨压,进行正常的生理活动。生理需水是指正常生理活动及保持稻体水分平衡所需的水分。

1.水分与光合作用:光合作用与土壤含水量有密切关系。在田间持水量与永久萎蔫点的土壤含水量之间,光合速率随土壤含水量的增高而增加,随土壤含水量降低,叶片水分亏缺程度增大而降低。因此,土壤水分不足,水稻光合作用降低。中国科学院植物生理所测定,水稻在晒田初期,当表层水分还保持在田间持水量的80%时,光合作用强度未见减弱;当土壤水分下降到80%以下时,光合作用强度较对照降低26.7%。这种削弱的光合强度在复水后维持一定时间(复水后3天)才恢复到一定水平,并超过对照植株。可见土壤水分对水稻光合作用的影响,在不同时期的敏感度是不一样的,并不是全生育期都要水层条件。

2.水分与蒸腾作用:蒸腾作用是植物体内水分以蒸气状态通过气孔向外扩散的过程。它是植物体内散失水分的最主要方式,也是吸收水分和养分的主要原动力。蒸腾还能促进水分和养分在水稻体内循环,并降低体温,以减免高温伤害。

蒸腾作用是水稻生理必需的耗水过程。水稻的蒸腾系数约为395~635。土壤水分供应不足,蒸腾强度降低。在各种供氮水平下,除分蘖期水层灌溉低于湿润灌溉的蒸腾强度外,其他各生育时期都是水层灌溉比湿润灌溉的蒸腾强度大,但以低氮水平下的差异更为显著,而在高氮水平下则差异较小。水分对蒸腾作用的影响与光合作用的影响相似。即水稻蒸腾作用既对水分有严格要求,但也并非全生育期都需水层,较为敏感的是孕穗期和开花期。

3.水分与呼吸作用;土壤水分不足会使水稻根系的呼吸作用增强,排水晒田使根系呼吸作用增强的原因与土壤氧气供应状况改善有关。同时由于在不淹水的土壤条件下,促进水稻形成了大量的支根和根毛,需要供应更多的能量,从而增强了呼吸作用。但晒田时间过长,土壤水分不足时,根系活力又因干旱下降,因此要根据促控的需要,正确掌握晒田的时间和程度。

(二)生态需水

种稻一般实行水层灌溉,不仅是为了保证水稻生理需水,同时创造适合于水稻生长发育的生态环境。

1.调节土壤供肥能力:在水层下,土壤处于还原状态,有机质分解慢积累多,氮素呈铵态氮存在,有利于土壤保存和稻根吸收。促进磷、钾、铁、锰、硅等难溶性无机养分的释放。因此,水层有利于保肥、供肥。水层又能使土壤“软”“活”,有利于根系生长。

2.调节田间小气候:水层对稻田的湿度和温度有稳定和调节作用,可以缓解气候条件剧烈变化对水稻的影响。如低温时灌水保温防寒,高温时灌水可以降温,遇冷风和或干热风时灌水可以调节田间温度、湿度等。

3.调节水稻生长发育:水层直接影响水稻生长发育是栽培调控的重要手段。通过调节水层深浅及有无,可以促进或控制水稻生长发育,如分蘖期浅水促进分蘖,有效分蘖终止期晒田或深水控制无效分蘖,灌浆结实期干湿交替养根保叶等。

4.抑制稻田杂草:稻田杂草的种类和数量都与土壤水分有关,无水层的湿润土壤,许多杂草容易发芽繁殖,而在淹水土壤中,因缺乏氧气,杂草则难以发芽,因此通过水层控制甚至淹死杂草。此外,施用化学除草剂时,通过相应的水层管理提高除草效果。

5.改良盐碱土:含盐量较高的稻田土壤,通过灌水洗盐或渗漏、排水,可将盐分排出。同时,适当的淹灌水层,还可以稀释土壤盐分浓度和逐渐建立并加深地下水的淡化层。

二、稻田灌溉技术

水稻一生中,返青期、拔节孕穗期、抽穗开花期和灌浆期对水分的反应较敏感,而幼苗期、分蘖期和结实期对水分反应较迟钝。因此,水稻各生育时期的水分管理,首先应保证重点生育时期对水分的要求,其次根据水稻生育状况和气候变化特点,进行合理灌溉。

(一)插秧前的水层管理 

稻秧前的水层管理,包括泡垡和耙地。一般5月初开始泡垡,时间为1周左右,时间不宜拖后,泡垡时间过晚,杂草没有萌发机会,达不到耙地封闭除草的目的。泡垡时水层以2/3的垡片浸没在水中,1/3的垡片可见上部为适宜。泡垡要稳水灌溉,提高水温和地温,促进杂草早发,水分不足时要补水。

耙地和施基肥一般应同时进行。整地首先按泡垡的要求,一般水层在垡片的1/3处,封住池水口子施入化肥,再进行耙地。进一步整平田面提高插秧质量,为水层管理创造良好条件,插秧前进行耢地,同一池子内地面高差寸水不露泥。

(二)插秧至返青期的水层管理  

稻田水层的深浅与插秧质量、插秧后的返青快慢有密切关系。寒地水稻旱育稀插秧时要做到花达水,插后要灌3~4厘米水层。插秧时地面无水或水层过深,都不利于提高插秧质量。返青期的水层,在正常年份内3~4厘米深,低温冷年为5厘米深,如在返青期遇上寒潮,水层可加深到6~7厘米,提高温度,以水护苗。低温过后要立即放水,正常管理。

(三)分蘖期的水层管理 

在分蘖期稻田灌溉水层,直接影响水稻生育。在寒地稻区,水层的温度对分蘖发育的影响大于气温,水稻分蘖早生快发,除秧苗素质外,主要取决于水温。因此,促使水稻分蘖早生快发,根系发达,稻株健壮,以浅水灌溉有利。因为浅灌可以提高水温的地温,增加土壤氧气和有效养分,并使稻株基部光照充足,能为水稻分蘖创造良好的环境条件。水层浅时分蘖早、分蘖节位低,不但能增加分蘖的数量,而且提高分蘖的质量。返青后到有效分蘖终止期间,一般灌3~4厘米水为宜,以提高水温。据调查,6月25日稻田死水水温比活水高1.2℃。低温连续出现,日平均水温低于17℃时,应加深水层保护稻苗。

分蘖后期,为了抑制无效分蘖,通常采用两种方法:一是深灌10~12厘米水层,降低水温和地温,削弱稻株基部光照强度,以抑制后期无效分蘖。但应注意深灌时间不宜过长,一般以7天左右为宜,否则会根系发育不良,稻株生长软弱,引起后期倒伏,也可发生病害。二是排水晒田,使层土壤水分减少,控制水稻对水分和养分的吸收,以抑制后期分蘖的发生,此种措施具有较多的优点,特别是在多肥高产栽培的低湿田,其增产效果较大。

(四)拔节孕穗期水层管理 

水稻幼穗发育期,光合作用强,代谢作用旺盛,外界气温一般较高,水稻蒸腾量较大。此时期生产1克干物质需要395~635克水,是水稻一生生理需水最多的时期,特别是花粉母细胞减数分裂期,对水分最为敏感,为满足水稻生育中期的需水需要,把水层灌为6~7厘米比较适宜,并要求活水灌溉。在花粉母细胞减数分裂期出现低温时(平均气温低于18℃,最低气温为13℃),应将水层加深到15~20厘米。这时大部分颖花处于地上8~14厘米高度,使幼穗淹没在水层之中,可免遭低温冷害,低温过后立即正常灌水。在抽穗前3~5天,可以进行间歇性灌水,因为较长时间的深水灌溉,土壤中氧气不足,毒气增多,影响根系的生理机能。采取这一措施能够向土壤输通氧气,排除积存过多的有毒气体。

(五)抽穗开花期到成熟期水层管理 

抽穗开花期也是水稻水分反应敏感时期,如水分不足,会造成抽穗不全,受精不好,秕粒增加。因此,抽穗后土壤保持饱和水状态。为了维持叶片的活力,延长叶片功能时期,促进稻株光合作用,并使茎、叶中贮存的有机养料顺利地转运到子粒中去,增加粒重,减少秕粒,必须供给水分。但淹水会使土壤氧气供应不足,降低根系活力,导致叶片早衰。因此,抽穗后20~25天采取间断灌水方法,使土壤保持饱和水状态。此后根据成熟情况停灌落水时间,一般蜡熟后期停灌(大致抽穗后30~35天),黄熟初期排干。漏水较高的稻田适当延长灌水时间,要防止土壤过早缺水,以免由于叶鞘含水量的降低从而引起倒伏或由于绿叶面积的过早减少,而增加垩白米,降低稻米质量。

 

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