水稻需水量和灌溉模式的研究.pdf

1、對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，我們更應合理利用。隨著人口的快速增長，人們生產(chǎn)生活中對水的需求也日趨增加。其中，用以維持作物生長的農(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誤地認為用水越多，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，并且導致土壤的化學、生物屬性大大改變。然而，用水過少，也會導致作物卷葉、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。尤其是對于水資源缺乏的亞洲地區(qū)來說，這是一個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，進行了兩次大田環(huán)境試驗和一次實驗室環(huán)境試驗。兩次大田試驗時間分別是在2010年和2011年，地點在中國江蘇省南京市南京農(nóng)業(yè)大學的江浦試驗農(nóng)場。實驗室環(huán)境試驗是在南京農(nóng)業(yè)大學的戶外實驗室進行。在大田試驗和實驗室試驗中，種植的作物均是水稻。為便于對比試驗，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軟件測算作物的需水量。
　　在2010年和2011年的大田試驗中，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項節(jié)水技術(shù)，同時在傳統(tǒng)的水資源利用的基礎上，設計、實施了6項新的水處理方法。這兩次試驗的區(qū)別在于，在2010年的試驗中，水稻種植時間晚于7月10日，而2011年的水稻

4、種植時間早于6月20日。
　　由于土地不平整也會產(chǎn)生不同水深，試驗時采用標桿來進行記錄。在灌溉和大量降雨時也會采用此方法。在2011年的實驗室試驗中，不但研究分析了4種不同水深對作物生長及產(chǎn)量所造成的影響，同時，也對土壤肥力對水稻培育的影響進行了試驗分析。
　　在大田試驗過程中，采用安裝在大田里的木質(zhì)計量表測量水面波動。而在實驗室試驗中，采用的是固定在容器底部的金屬計量表來測量水面波動，同時采用壓強計來監(jiān)測地下水波動。試驗中

5、，通過安裝蒸發(fā)池來計算蒸發(fā)量，同時還分析了0-15cm、15-30cm、30-45cm、45-60cm和60-75cm等5種不同深度的土壤物理、機械和化學性質(zhì)。為了探究天氣參數(shù)對水稻生長的影響，本文對1987-2007年中南京地區(qū)的氣溫、濕度、降水量、風速和日照時數(shù)等因素通過SPSS16.0進行了分析梳理。
　　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的計算結(jié)果是510.

6、3mm。這表明，通過軟件預測的蒸發(fā)散結(jié)果比實際值高出5.04％，同時也表明CROPWAT預測結(jié)果與實際值沒有太多差別。然而，通過Blaney-Criddle理論預測的結(jié)果比實際值高出36.56％，通過Thomwaite、Hargreaves-Samani和Priestly-Taylor理論預測的結(jié)果分別比實際觀測值低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比

7、試驗發(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、適宜的生長高度和合適的分蘗數(shù)。而無論缺水還是豐水，都會導致分蘗不佳。通過試驗，還發(fā)現(xiàn)了半干培育(SDC)灌溉技術(shù)的WUE和WP指標的最大最小值，也通過該方法在2010年和2011年均獲得了最高產(chǎn)量。同時，通過試驗還發(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％。
　　通過實驗室試驗研究發(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，同時也測算出了最高產(chǎn)量值。
　　通過土壤樣品分析發(fā)現(xiàn)，連續(xù)淺耕會導致地表以下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的宏觀營養(yǎng)可用性略有下