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黑龙江省寒区水稻节水控制灌溉技术问答
来源:黑龙江灌溉信息网
    编辑:管理员 归档时间:2012/3/30    

前  言

水稻控制灌溉是根据水稻各生育阶段对水分的不同敏感程度,在发挥水稻自身适应能力和调节机能的基础上,进行适时适量供水的节水灌溉技术。1996年,河海大学专家开始研究水稻的控制灌溉,并取得了成功。目前,这种水稻节水灌溉技术已在山东、江苏、宁夏引黄灌区等示范应用或大面积推广,取得了显著的经济效益和社会效益。

2004年,我省水利厅开始与河海大学合作,在全省范围内进行了为期3年的适应性研究,验证了这项技术在高寒地区推行的可行性。至2006年,基本得出了适合我省高寒地区特点的水稻控制灌溉技术模式。近几年,我们又细化了控制灌溉技术的标准和模式,提出了适合我省寒区特点的控制灌溉分区模式,并在全省进行了推广,初步形成了西部以庆安县自流灌区为核心,东部以三江平原井灌区为核心的控制灌溉推广格局。目前,我省水稻节水控制灌溉面积已达到100多万亩,控制灌溉技术的推广范围越来越大,效果越来越好。

为更进一步推进水稻控制灌溉技术的推广工作,我们在总结以往研究成果和推广经验的基础上编写了这本手册,希望能为发展我省水稻生产和促进农民增收提供一些帮助和参考。

1、什么叫控制灌溉?

水稻控制灌溉是指在秧苗本田移栽后的各个生育阶段,田面不再长时间保留水层,而是通过观测稻田土壤含水量多少判断灌溉与否的一种水稻节水灌溉新技术。

控制灌溉技术既不属于充分灌溉,也不属于非充分灌溉范畴,认为在水稻生长发育过程中,适度进行水份胁迫,会使水稻产生一定的耐旱性,而且不会导致减产。其基本原理是:基于作物的生理生化作用受到遗传特性和生长激素的影响,认为如果在其生长发育某些阶段主动施加一定程度的水分胁迫,可以发挥水稻自身调节机能和适应能力,同时能够引起同化物在不同器官间的重新分配,降低营养器官的生长冗余,提高作物的经济系数,并可通过对其内部生化作用的影响,改善作物的品质,起到节水、优质、高效的作用。

这种灌溉新技术能使水稻在生长发育过程中,得到适度的干旱锻炼,会使水稻产生一定的耐旱性,不但不会导致减产,还能起到增产、节水、省油、省电、抗倒伏、抗稻瘟病和提高米质的作用。

2、控制灌溉与常规灌溉技术有什么区别?

与常规灌溉技术相比,控制灌溉技术在操作上有四点不同:

一是灌溉依据不同。常规灌溉依据水层多少判断是否需要灌溉,控制灌溉依据土壤含水量大小是否达到控制标准判断是否需要灌溉。

二是灌水方法不同。常规灌溉采取“浅、深、浅”“浅、晒、深、浅”或“浅、湿”等模式灌溉,而控制灌溉采取“浅、湿、干”循环交替法。“浅”为30mm,“湿”为0mm,“干”为土壤含水量控制下限值(一般为70%-100%土壤饱和含水量)。

三是灌水程度不同。常规灌溉属于充分灌溉,适时保证充足供水,不允许水稻受旱;控制灌溉则实行人为调亏,根据水稻不同生育期的生理特性,在分糵等需水非敏感期实施人为胁迫,造成适度干旱,而在拔节孕穗和抽穗开花等需水敏感期又保证供水,使水稻后期呈现生长的补偿效应。是一种充分供水与非充分供水相结合的灌溉方式。

四是田间水层不同。常规灌溉长时间保留水层,仅在水稻分蘖末期晒田时和黄熟期不保留水层;而控制灌溉长时间不保留水层。

3、控制灌溉技术有那些优点?

水稻节水控灌有多方面的优点:

(1)增产效果明显。控制灌溉技术对水稻的根系生长,株型及群体结构形成,具有良好的促控作用,实现了水稻高产基础上的再增产,控灌比常规灌平均增产5%-10%。

(2)节水效果显著。全生育期平均节水30%以上。由于长时间不保留水层,蒸发少、渗漏少、排水少,自然省水。全生育期少灌2-5茬水。

(3)减少了面源污染和温室气体排放。控制灌溉减少了温室气体排放,根据试验研究表明,深水灌氨挥发是27.6公斤,控灌8.0公斤(尿素)/公顷。控灌排水少、渗漏少,减少了农药化肥对地下水和河流的污染。稻田还是CO2(二氧化碳)、CH4(甲烷)和N2O(氧化亚氮)等温室气体的主要排放源。通过适时的水份调控,控晒结合,使稻田土壤EH值迅速上升,促进毒害物质的分解,降低了甲烷细菌的活性,最终降低稻田甲烷排放速率和甲烷排放量。

(4)抗倒伏能力增强。控制灌溉水稻根深、节短、杆粗、壁厚,底部节间壁厚比常灌水稻提高了30%,基部节间距比常灌缩短21%,所以抗倒伏能力大大提高。

(5)抗病能力大大提高。控制灌溉水稻由于缩短了水稻倒三叶的叶片,增加了透光性能,形成了上挺下批的理想株型,使各层叶片都能接受到阳光照射,降低了水稻底部湿度,从而形成不利于病菌存活发展的条件,有效抑制了水稻的发病率。

(6)控制了无效分蘖,巩固了有效分蘖,提高了成穗率。由于水分亏缺造成幼小分蘖(根系不健全),易脱水而死。这些分蘖在死亡的过程中尚有部分养分回流而转入主茎,被主茎的大部分蘖所吸收利用,因而巩固了有效分蘖,提高了成穗率,由于无效分蘖的减少与叶片的缩短,增加了田间的通风通光性能,并建立了良好的大田群体结构,群体协调生长形成高产株型,为水稻生殖生长孕大穗,积累碳水化合物打下坚实基础,充分发挥水稻高产潜力的优势。

4、控制灌溉技术怎么操作?

水稻控制灌溉技术操作不复杂,只要能分清水稻各生育期节点,了解本地水稻不同生育期土壤含水量的控制下限指标及相应的土壤表相(如土壤裂缝宽度、脚印深浅等),就可按不同生育期土壤水分控制指标要求进行灌溉操作。

控制灌溉操作比较简单,笼统地讲,就是“灌一茬水露几天田”, “前水不见后水,见到裂缝再灌水”。这种灌溉方法只是在过去“浅、湿”灌溉模式的基础上,再加上一个“干”的环节,即“浅、湿、干”。操作上基本按照“浅、湿、干”循环交替的方式进行灌溉。其操作要领主要在这个“干”的环节,不同生育期“干”的程度不同,不同土壤“干”的要求不同。到底应该“干”到什么程度,按照本地不同生育期要求的土壤含水量下限值控制即可。“浅”指灌溉水层上限为30mm;“湿”指水层为零,土壤含水量100%;“干”指各生育期土壤含水量要求的下限值,可通过仪器测试,或依据不同下限值对应的土壤裂缝宽度、脚印深度等经验值判断。一般不到土壤含水量下限值不灌溉。何时灌水依据土壤含水量而定,到了下限值就灌,不到就等。除了大量降水超过规定的蓄雨上限和盐碱地排碱要求外,一般不排水。

操作上关键在于没有测定仪器的情况下,如何判断土壤含水量有多少。多数地方没有土壤水分测定仪器,因此,操作人员需要靠经验判断土壤水分。主要方法是通过对比不同土壤含水量对应的土壤裂缝宽度或脚印深度等土壤表相,确定是否需要灌水。

5、控制技术在哪些地方推广比较合适?

推广控制灌溉技术要求水源保障程度要高,需要水时能及时补灌。因此,建议各地优先在井灌区推广,其次是提水灌区和水库灌区,最后是自流灌区推广。井灌区、水库灌区和提水灌区水源可控能力强,需要水时能及时放水,最适合推广控灌。特别是井灌区和提水灌区,省水、省油、省电效益很大。自流灌区要视河流来水情况择时灌溉,水少时不到下限值时也应补水,否则到灌水时河水没了,会出现干旱问题。

6、土壤肥力低,保水能力差,能否推行水稻控制灌溉?

答:“肥田靠发、瘦田靠插”这是栽培水稻获得高产的成功经验,是确定栽培密度的一项重要措施。实际上是如何充分发挥分蘖在水稻生产上的作用的问题。

一般情况下,肥力大的地块控的重些,肥力低的地块控的轻些。水稻栽培应主蘖并重,肥力差的田块应该多发挥主穗的作用,对这样的田块就缩垄增穴,适当增加基本苗数来确保高产。

沙壤土等保水能力差的地块土壤水分控的要轻些,适当的把土壤水分控制下限提高,不应该控制的太重。要少灌、浅灌、勤灌。要多加施一些基肥来增加有效分蘖,以保高产稳产。

7、控制灌溉如何解决灌水与降水之间的关系?

答:降水中含有大量肥分,有效利用降雨对水稻灌溉十分重要。特别是7月份以后,我省降雨增多,利用雨水能大大减少灌溉水量,起到省工、节油、节电的作用。多数情况下不用灌溉土壤含水量就能满足水稻生长要求,一般不到土壤含水量下限指标不用灌溉。但蓄雨不可过深(一般不超过50mm),时间不可过长(一般不超过7天)。否则长时间田间保留水层,会出现烂根、根层积累有毒物质等问题,达不到控制灌溉的目的。平时要注意收听天气预报,把降雨与灌溉有机结合起来。

8、控灌技术对土地平整有哪些要求?

控制灌溉整地要上糊下松,要求格田要平整,高差不能太大,单个格田内土壤高差控制在2公分左右。如果土地不平,岗地在控制时就会超过土壤水分下限值,而洼地达不到土壤水分下限值,造成岗地干旱,洼地没控好的现象,使岗处出现分蘖少而洼处却出现漂苗和虫害的现象等。

9、如何解决控制灌溉与生产性用水的关系?

要处理好生产性用水与控制灌溉的关系。生产性用水指打药、施肥用水,生产性用水要求必须有水层才行,特别是分蘖前期封闭灭草时一般要保留水层10天左右。控制灌溉的水层管理要服从生产性用水要求,什么时候需要生产性用水就什么时候建立水层,但施肥用水要与控制灌溉用水结合起来,以减少水层保留时间。

10、不同时期,水稻对水的敏感程度不同,怎么把握灌水?

水稻虽然是水生植物,但研究表明,不同生育期对水分的敏感程度是不同的。掌握关键生育期的用水管理十分重要。返青—分蘖末期(一般是5月20日—7月5号)是水稻需水非敏感期,也是控制灌溉的关键期,是最需要节水的时期,要严格控制。拔节孕穗期和抽穗开花期是需水敏感期,不能控的太重。

11、控制灌溉对秧苗素质有什么要求?

答:控灌要求育壮秧,带蘖插秧。提高秧苗素质必须稀播旱育秧,预防以湿代旱。早晚看秧苗是否顶上露珠,发现有露珠就不须要灌水。秧龄从出苗到移栽必须要达到35天,以确保移栽后秧苗扎根和返青快。

12、采用控制灌溉怎样控制草荒?

答:推行控制灌溉抑制草荒很关键。采用控制灌溉提倡两次用药,第一次是水耙地后施药进行封闭灭草,使用丁草胺、农思它、稻思达等(按农药的说明使用)。第二次是插后8—10天水稻充分返青后及时灭草。二次封闭灭草时必须有水层,水层保留天数在10天—15天。要根据稗草的叶龄选择杀稗剂的种类,稗草在1叶期前使用瑞飞特+小包药15袋,稗草在1.5叶前使用丁草胺+小包药15袋或阿罗津+小包药15袋。稗草在3叶期前使用杀草丹+小包药15袋/公顷,稗草在3—4叶期前使用禾草敌(禾大壮)+小包药15袋,稗草超过4叶期以后就只能用快杀稗和稻杰做茎叶喷雾处理。

13、采用控制灌溉技术发生障碍性冷害时怎么办?

答:第一、第二积温区一般不用特殊处理,正常控制管理即可。第三、第四、第五积温区和山地冷凉等地区可通过加深水层防止冷害。低温过后应及时排水。

从根本上讲,防止冷害应从水稻植株体自身抗寒能力上抓起。通过水稻的中期重控和孕拔期的干干湿湿管理改善土壤环境,提高土壤通气供氧能力,排出有毒物质危害,防止烂根并促进根系发育,增加碳氮比,使植株体内蓄积大量的碳水化合物,增加植株体内的干物质对预防外界的低温,冷害起到了决定性的作用。

14、分蘖期不建立水层分蘖不足怎么办?

答:分蘖不足是有效分蘖期土壤水分控制太重造成的,分蘖前期要封闭灭草,需建立水层。分蘖中期的土壤水分控制下限不能低于土壤饱和含水量的85%--90%,如果低于这个下限就会造成分蘖不足现象。分蘖期不建立水层是为了增大黑白温差来刺激生长点,促大分蘖早生快发,提高成穗率,减少无效分蘖,使水稻成熟时向整齐一致方向发展。

15、采用控制灌溉技术不同阶段一般怎么施肥,如何控制肥量?

控制灌溉的施肥方法是“前促、中控、后调节”。前促,促分蘖早生快发;中控,控制无效分蘖;后调节,调节水稻的后期光合作用和促进根系发育,保证后期有较多的绿叶面积,为后期干物质的积累打下坚实的基础。

如果全生育期氮、磷、钾施肥量按100%计算,各期施肥量可参照如下标准:

基肥:氮45%+磷100%+钾50%;

分蘖肥:氮肥30%;

穗茎分化期钾50%;

出穗前15天施氮肥25%。

16、怎样结合控制灌溉施氮肥?

答:为了减氮素的挥发和渗漏,提高氮肥的利用率,施氮肥时必须使田面出现裂缝后,灌浅水层20—25mm左右施入,然后等其自然落干1—2天后在复水正常管理,这样可提高氮肥利用率(如果水层深时施氮肥利用率占20%,以水带肥的方法提高利用率60%左右)。

17、什么叫生育转换期?

生育转换期是指水稻由营养生长向生殖生长转换的时期。即幼穗分化为中心的前后一段时间,其叶龄指标以倒四叶为中心前后1个叶龄期为生育转换期。11叶品种为7、8、9叶期间为转换期,12叶品种为8、9、10叶期间为转换期。

18、为什么生育转换期要提前晒田并要求重控?

答:生育转换期前要求提前晒田重控,主要目的是控制无效分蘖,增加碳水化合物。生育转换期是水稻生育中的一大转折,是由营养生长转向生殖生长,由氮代谢为主转向碳代谢为主,由茎叶生长为主转向穗粒生长为主的时期。通过重控实现生育期转换至关重要。重控时间一般从田间总茎数达到80%时开始控田,或在有效分蘖期结束前7-10天开始控田。

在生育期转换问题上,提出“时到不等苗,苗到不等时”的调控方法。“时到不等苗”,即不管水稻处于哪个生育期(分蘖末期除外),土壤水分到了土壤控制下限则灌水至上限,土壤水分未达到控制下限,不需要灌水;“苗到不等时”,即水稻生长发育到分蘖末期,不管土壤水分是否控制到下限,都要及时排水晒田重控。过了分蘖末期,到了拔节孕穗期(需水敏感期)则必须灌水至土壤水分上限。

19、推广控制灌溉为什么有时大米会出现垩白现象?

答:大米出现垩白现象往往是分蘖后期控田太晚造成的。控的太晚,会使生育期拖后。当分蘖达到总苗数的80%,或在有效分蘖期结束前7-10天就要开始控田(大约在6月20日左右),如果进入7月份再控田就会使生育期拖后,出现垩白现象。

20、为什么要提倡旱整地、旱耙地、泡田插秧一茬水?

因为春季干旱时常发生,泡田用水时常紧张,旱整地、旱耙地和泡田插秧一茬水,使泡田时间缩短,减少了灌水次数,不仅可以缓解春季水资源短缺(可省泡田用水30-50立方米/亩),还提高了基肥的氮素利用率。

21、为什么插秧前要求秧苗要充分落黄?

答:通过提前通风和有效肥水管理,可使秧苖落黄,其好处是能使秧苗更多的积累碳水化合物,增加秧苗的干物重,使插到地里的秧苗增加抗旱与抗寒能力,从而加速秧苗返青与分蘖速度。

22、水稻秧苗移栽后遇低温怎样护苗?

答:第一和第二积温区通过育壮秧,使秧苗充分落黄,积累碳水化合物,增加秧苗干物重来增强抗逆性能即可。第三、第四、第五积温带和山边子等地区,如遇低温和冻害要及时加灌深水护苗,等低温过后及时排水以利于根系下扎,并能预防漂苗现象。

23、盐碱地种稻如何合理用水?

答:盐碱地种稻,排碱很重要。管好本田水,协调土壤水、盐、气三者关系,促使稻苗移入本田后全苗早发是关键。一般PH值8.0以下不用特殊处理,正常控制灌溉即可。PH超过8.0要重视洗碱排碱。可以采取浅-湿交替、浅灌勤换、适时深灌洗碱的办法进行灌溉。盐碱地种稻要通过到看天、看苗、看水质灵活掌握,即大风烈日灌深水,多云天暖灌浅水,无风阴天可排水,雨天排碱灌淡水;苗势旺、灌浅水,苗势弱、灌深水,水质咸时要换水,水质淡时正常灌。分蘖末期要适当控田5天左右,控制无效分蘖,促进生育期转换。

24、盐碱地种稻应注意哪些关键性技术措施?

要注意以下几个环节:一是建立完整的灌排系统,最好单灌单排;二是泡田洗盐,淡化耕层;三是种植绿肥,增施有机肥;四是浅-湿交替,掌握田间排灌技术是盐碱地种好水稻的重要环节。

25、什么时期是水稻对盐碱反应的敏感期?

水稻不同生育期对盐碱反应是不同的。

1—2叶期对盐碱反应比较敏感,土壤含盐量0.2%以下时,生育正常。全盐量达0.32%,PH为8.5时则产生抑制。分蘖以后,耐盐碱不断增强,全盐量在0.25%以下,PH为7.6以下时,生育正常。当全盐量超过0.38%,PH为8.8时,则产生抑制。从幼穗形成到开花期,又进入比较敏感期,孕穗期全盐量在0.3% 以下,PH在7.9以下时,生育发育良好。当全盐量超过0.42%。PH超过9.1时则生长受抑制。抽穗开花期全盐量在0.38%以下,PH在8.2以下时,生育正常。当全盐量超过0.5%,PH超过8.7时生长发育受到抑制。

26、盐碱地种稻如何施肥?

在选用高产品种和旱育壮秧、稀植早插的基础上,以合理的肥水管理来达到预期的调控效果,是夺取水稻高产的关键。盐碱地施肥宜采用“早促蘖、中壮苗、后攻粒”的原则。具体措施是早促早控,超前控田,促早发分蘖,降低无效分蘗,提高成穗率,结实率和千粒重,达到稳产、高产的目的。一般地力条件下,基肥:尿素100kg+磷酸二胺100kg+硫酸钾50kg/公顷。插后7—10天施分蘖肥65kg,二次蘖肥插后20天施40kg/公顷,抽穗前15天施尿素40kg/公顷,穗茎分化期施硫酸钾50kg/公顷。另外,分蘖期最好追施硫酸铵,按尿素的含氮量折合成硫酸铵(硫酸铵大约2.5斤顶1斤尿素)。

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