水稻需水量和灌溉模式的研究.pdf

1、對(duì)于地球上的生命體來說，可用淡水資源具有極其重要的意義。但因其總量有限，我們更應(yīng)合理利用。隨著人口的快速增長(zhǎng)，人們生產(chǎn)生活中對(duì)水的需求也日趨增加。其中，用以維持作物生長(zhǎng)的農(nóng)業(yè)用水需求量最大。此外，在農(nóng)村地區(qū)，農(nóng)民們?nèi)匀诲e(cuò)誤地認(rèn)為用水越多，產(chǎn)量越高，然而卻不知過猶不及的道理。大水漫灌后，土壤中空氣減少，并且導(dǎo)致土壤的化學(xué)、生物屬性大大改變。然而，用水過少，也會(huì)導(dǎo)致作物卷葉、分蘗受損、花期推遲、籽粒干癟等病狀。因此，研究水稻生產(chǎn)中如何高效利

2、用水資源具有十分重要的意義。尤其是對(duì)于水資源缺乏的亞洲地區(qū)來說，這是一個(gè)擺在我們面前的迫在眉睫的全球性研究課題。
　　本課題研究中，進(jìn)行了兩次大田環(huán)境試驗(yàn)和一次實(shí)驗(yàn)室環(huán)境試驗(yàn)。兩次大田試驗(yàn)時(shí)間分別是在2010年和2011年，地點(diǎn)在中國(guó)江蘇省南京市南京農(nóng)業(yè)大學(xué)的江浦試驗(yàn)農(nóng)場(chǎng)。實(shí)驗(yàn)室環(huán)境試驗(yàn)是在南京農(nóng)業(yè)大學(xué)的戶外實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。在大田試驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)中，種植的作物均是水稻。為便于對(duì)比試驗(yàn)，灌溉用水深度有所不同。最終，通過Blaney-Cr

3、iddle、Thomwaite、Hargreaves-Samani、Priestly-Taylor等理論和CROPWAT軟件測(cè)算作物的需水量。
　　在2010年和2011年的大田試驗(yàn)中，創(chuàng)新性地發(fā)展了淺濕干灌溉(SWD)、濕干交替灌溉(AWD)和半干培育(SDC)等3項(xiàng)節(jié)水技術(shù)，同時(shí)在傳統(tǒng)的水資源利用的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)、實(shí)施了6項(xiàng)新的水處理方法。這兩次試驗(yàn)的區(qū)別在于，在2010年的試驗(yàn)中，水稻種植時(shí)間晚于7月10日，而2011年的水稻

4、種植時(shí)間早于6月20日。
　　由于土地不平整也會(huì)產(chǎn)生不同水深，試驗(yàn)時(shí)采用標(biāo)桿來進(jìn)行記錄。在灌溉和大量降雨時(shí)也會(huì)采用此方法。在2011年的實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)中，不但研究分析了4種不同水深對(duì)作物生長(zhǎng)及產(chǎn)量所造成的影響，同時(shí)，也對(duì)土壤肥力對(duì)水稻培育的影響進(jìn)行了試驗(yàn)分析。
　　在大田試驗(yàn)過程中，采用安裝在大田里的木質(zhì)計(jì)量表測(cè)量水面波動(dòng)。而在實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)中，采用的是固定在容器底部的金屬計(jì)量表來測(cè)量水面波動(dòng)，同時(shí)采用壓強(qiáng)計(jì)來監(jiān)測(cè)地下水波動(dòng)。試驗(yàn)中

5、，通過安裝蒸發(fā)池來計(jì)算蒸發(fā)量，同時(shí)還分析了0-15cm、15-30cm、30-45cm、45-60cm和60-75cm等5種不同深度的土壤物理、機(jī)械和化學(xué)性質(zhì)。為了探究天氣參數(shù)對(duì)水稻生長(zhǎng)的影響，本文對(duì)1987-2007年中南京地區(qū)的氣溫、濕度、降水量、風(fēng)速和日照時(shí)數(shù)等因素通過SPSS16.0進(jìn)行了分析梳理。
　　研究結(jié)果表明，大田中有效蒸發(fā)蒸騰損失總量（蒸發(fā)散）為484.6mm，然而通過軟件CROPWAT8.0的計(jì)算結(jié)果是510.

6、3mm。這表明，通過軟件預(yù)測(cè)的蒸發(fā)散結(jié)果比實(shí)際值高出5.04％，同時(shí)也表明CROPWAT預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際值沒有太多差別。然而，通過Blaney-Criddle理論預(yù)測(cè)的結(jié)果比實(shí)際值高出36.56％，通過Thomwaite、Hargreaves-Samani和Priestly-Taylor理論預(yù)測(cè)的結(jié)果分別比實(shí)際觀測(cè)值低3.2％、8.8％和9.3％。因此可以得出結(jié)論，南京地區(qū)的水稻有效蒸發(fā)散為484.6mm。
　　通過不同水量灌溉對(duì)比

7、試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，直到分蘗階段晚期，采用干濕交替灌溉（AWD）和半干培育(SDC)能夠產(chǎn)生最佳的植株數(shù)量、適宜的生長(zhǎng)高度和合適的分蘗數(shù)。而無論缺水還是豐水，都會(huì)導(dǎo)致分蘗不佳。通過試驗(yàn)，還發(fā)現(xiàn)了半干培育(SDC)灌溉技術(shù)的WUE和WP指標(biāo)的最大最小值，也通過該方法在2010年和2011年均獲得了最高產(chǎn)量。同時(shí)，通過試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，通過AWD和SDC混合灌溉技術(shù)能夠產(chǎn)生最佳收益。直到分蘗階段晚期，持續(xù)采用AWD和SDC灌溉技術(shù)，不但能夠達(dá)到最佳的植株數(shù)

8、量，而且即使在成熟期缺水的情況下，也能有較為理想的植株高度和分蘗數(shù)量。采用多種不同的水資源管理措施，即使灌溉用水降低9％，也能夠比傳統(tǒng)方案增產(chǎn)9.4％。
　　通過實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，水稻從移栽到中期排水期的最佳水位為5cm，從中期排水期到收獲期的最佳水位是10cm，同時(shí)也測(cè)算出了最高產(chǎn)量值。
　　通過土壤樣品分析發(fā)現(xiàn)，連續(xù)淺耕會(huì)導(dǎo)致地表以下31-45cm的土層板結(jié)。而在土壤肥力方面并沒有太多變化，只是N的宏觀營(yíng)養(yǎng)可用性略有下