遼河下游水稻需水規律分析

陳勝利

（遼寧省水文水資源勘測局盤錦分局，遼寧 盤錦 124010）

1 實驗概況

此項試驗在臺安徑流實驗站試驗場進行的。臺安徑流實驗站位于遼河中下游平原地區，可以代表遼寧中部平原地區。試驗場地4 000 m2，輔助觀測項目有氣溫、濕度、地溫、降水、水面蒸發、日照、風速等。種植水稻面積為2 500 m2，行距27 cm，株距為10 cm，每穴4棵苗，栽培技術和田間管理按常規進行。試驗是利用地中滲透儀，儀器分為兩組即淹灌、淺濕灌各一組，淹灌水層一般保持5～7 cm，淺濕灌水層一般保持0～3 cm。每組試驗分四級處理,兩次重復，隨機排列。

2 淹灌條件下水稻的需水量和需水規律

2.1 需水量

水稻的需水量是指葉面蒸騰量和水面蒸發量之和，分為水稻生理需水、水稻的生態需水。生理需水是指水稻本身生長、進行正常生命活動所需的水分。這部分水量絕大部分通過葉面散發到大氣中去，因此生理需水實際是指水稻的蒸騰量。水稻的生態需水是指保證水稻正常生長發育，創造一個良好的生態環境所需的水分，這部分水量主要包括株間蒸發和稻田滲漏。

根據臺安徑流實驗站2003—2004年的灌溉試驗結果，可知插秧水稻的生育期為128 d，騰發量為758.8 mm，孕穗和抽穗開花期的騰發量為273.1 mm，占全生育期騰發量的36.0%，是水稻一生中需水最多的時期，其次為分蘗期和乳熟期。模比系數反映了水稻需水量在各生育期內的分配情況。從水稻蒸發強度來看，抽穗開花期的平均蒸發強度為7.2 mm/d，全生育期的平均蒸發強度為5.9 mm/d。

2.2 淹灌條件下水稻的需水規律

在水稻生長期內，蒸發和蒸騰是互為消長的，蒸發是由多到少，蒸騰是由少到多。根據臺安徑流實驗站淹灌條件下（即水稻在充分供水條件下）的需水規律。一般水稻在返青期、分蘗前期，葉面積小，水面的陰遮度小，稻田對太陽輻射能力反射率大，吸收率小，所以此時的騰發強度較小，此時騰發量主要以水面蒸發為主，接近于E601水面蒸發；之后隨著水稻葉面積逐漸增大，水面的陰遮度增大，稻田對太陽輻射能力反射率小，吸收率大，所以此時的騰發強度較大；到水稻完全封壟后的孕穗和抽穗開花期，葉面吸收熱能率最大，因此蒸騰量也最大，此時的騰發量以葉面蒸騰為主，水面蒸發較小。見圖1。

圖1 充分供水條件下水稻需水量過程線

總的來說水稻蒸發強度的變化與水稻葉面積指數的消長過程是一致的，大體隨著生育進程而增大，孕穗和抽穗開花期達到高峰，以后逐漸減小。

需水量除與氣象條件有關外，也與栽培技術有關。在充分供水條件下騰發強度隨著水稻不同生長期的變化而改變，如圖1：從圖中可以看出，孕穗期騰發強度最大，騰發量最小的是返青期。從圖中可看出騰發強度主要受葉面蒸騰的影響。

水稻的需水量是指葉面蒸發和水面蒸發之和，而葉面蒸發是隨著水稻的生長而增大，到乳熟期逐漸減小，稻田內的水面蒸發是隨著水稻的生長而減小。

水稻需水量的過程線如圖2：

圖2 臺安地區水稻需水量過程線

從圖2中可以看到過程線的形狀主要受蒸騰作用的影響，而株間蒸發只能影響需水量的大小卻不能左右其變化趨勢。

3 淺濕灌溉條件下水稻的需水量和需水規律

3.1 需水量

水田的節水灌溉正逐漸趨向于淺濕灌溉取代淹水灌溉，根據上面所述水稻需水量分為水稻生理需水、水稻的生態需水。它們是灌溉管理的基本依據，所以要對不同情況下的水稻需水量和水稻需水規律進行實驗研究。

根據臺安徑流實驗站的灌溉試驗結果，遼寧中部平原地區從插秧到收割淺濕灌溉的插秧水稻生育期為128 d，騰發量為612.3 mm，孕穗和抽穗開花期的騰發量為273.1 mm，占全生育期騰發量的33.7%，是水稻一生中需水最多的時期，其次為分蘗期和乳熟期。模比系數反映了水稻需水量在各生育期內的分配情況。從水稻蒸發強度來看，抽穗開花期的平均蒸發強度為5.99 mm/d，全生育期的平均蒸發強度為4.78 mm/d。

3.2 淺濕灌條件下水稻的需水規律

淺濕灌溉可以有效地減少田間滲漏量，減少了水分的無效騰發量，達到節水的目的,淺濕灌溉條件下水稻需水量在水稻不同生長時期的變化過程見圖3。

圖3 淺濕灌溉條件下需水量的變化過程

根據2003—2004年測定的需水實驗資料，通過統計分析可知，采用節水灌溉，改變了水稻根層全生育期土壤水分條件，從而使需水量發生了很大變化，在其他條件相同的淺濕灌溉和淹水灌溉需水量發生了很大變化，見圖4。

圖4 淺濕灌溉與淹水灌溉需水量過程線

在孕穗期，淺濕灌溉騰發量為146.8 mm，比淹水灌溉的騰發量201.6 mm減少了27%;分蘗末期，淺濕灌溉騰發量為51.1 mm，比淹水灌溉的騰發量73.7 mm減少了30.7%;抽穗開花期,淺濕灌溉騰發量為59.9 mm，比淹水灌溉的騰發量71.5 mm減少了16.2%。其他生育期淺濕灌溉騰發量都要比淹水灌溉的騰發量都要有不同程度的減少，也就是說節水灌溉有效地減少了水稻各生育期的葉面蒸騰和棵間蒸發，孕穗期和分蘗末期尤為明顯。從而使水稻在淺濕灌溉條件下的水稻耗水量明顯降低，達到了節水的目的。

大量實驗表明水稻的生態需水可以調節，水稻的生理需水也有很大的節水潛能，在不同灌溉方式的條件下，騰發強度也有很大的差異，見圖5。

圖5 淺濕灌溉與淹水灌溉騰發強度過程線

從圖5可以看出，淺濕灌溉比淹水灌溉的騰發強度都有不同程度的降低，這其中以分蘗末期最為明顯，騰發強度減少了30%，其次是孕穗期騰發強度也減少了27%，其他時期也有不同程度的減少。

根據淺濕灌溉和淹水灌溉的需水量的探討說明：實行節水灌溉，可以改變水稻田間的土壤水分狀況，從而調節了水稻的生理需水和生態需水，騰發強度也隨之相應改變?？梢?，在節水灌溉條件下，田間水分的調節是控制水稻蒸發和騰發強度的重要手段。根據以上的探討可以看出，了解和掌握水稻在不同灌溉方式下、不同時期的需水量，對制定節水灌溉制度、節水灌溉管理提供了很好的理論依據。

［1］孔凡哲，王曉贊.有作物條件下潛水蒸發計算方法的實驗研究.中國農村水利水電［J］，2002（3）.

［2］毛曉敏，雷志棟，尚松浩，楊詩秀.作物生長條件下潛水蒸發估算的蒸發面下降折算法［J］.灌溉排水，1999，18（2）:26-29.