水稻控制灌溉技術講座

1、一一. 控制灌溉的基本涵義控制灌溉的基本涵義二二. 控制灌溉研究與應用情況控制灌溉研究與應用情況 三三. 取得的效果取得的效果四四. 應用前景及推廣建議應用前景及推廣建議 20 20世紀世紀8080年代中后期，我國科學家與澳大利亞科學家年代中后期，我國科學家與澳大利亞科學家合作開始研究控制灌溉，當時研究的重點是果樹和大田作合作開始研究控制灌溉，當時研究的重點是果樹和大田作物盆栽試驗，物盆栽試驗，9090年代開始在大田作物開展實驗。年代開始在大田作物開展實驗。19961996年，年，河海大學專家開始在水稻上研究控制灌溉，并取得成功。河海大學專家開始在水稻上研究控制灌溉，并取得成功。(一一)基本概

2、念基本概念 水稻控制灌溉是秧苗本田移栽后，薄水返青活苗，在水稻控制灌溉是秧苗本田移栽后，薄水返青活苗，在返青后的各個生育階段，田面不再保留水層，以根層土壤返青后的各個生育階段，田面不再保留水層，以根層土壤水分作為控制指標，確定灌水時間和灌水定額的一種灌水水分作為控制指標，確定灌水時間和灌水定額的一種灌水新技術。新技術。 適時調虧，人為脅迫適時調虧，人為脅迫 微幅增產(chǎn)，大幅節(jié)水微幅增產(chǎn)，大幅節(jié)水 與傳統(tǒng)的充分灌溉不同：與傳統(tǒng)的充分灌溉不同： 灌水依據(jù)：水層深度灌水依據(jù)：水層深度 土壤含水量土壤含水量 灌水程度：充分灌溉灌水程度：充分灌溉 人為調虧人為調虧 田間水層：建立水層田間水層：建立水層 長

3、時間無水層長時間無水層 水稻控制灌溉水稻控制灌溉水稻調虧灌溉水稻調虧灌溉 基本原理：在非需水敏感期人為施加一定程度的水分脅迫基本原理：在非需水敏感期人為施加一定程度的水分脅迫時時, ,作物具有一定的自身調節(jié)機能和適應能力，在經(jīng)受了短期作物具有一定的自身調節(jié)機能和適應能力，在經(jīng)受了短期和適度的人為水分脅迫鍛煉后，雖然對部分器官的生長和發(fā)育和適度的人為水分脅迫鍛煉后，雖然對部分器官的生長和發(fā)育產(chǎn)生了一定抑制，但能夠引起同化物或干物質在不同器官間的產(chǎn)生了一定抑制，但能夠引起同化物或干物質在不同器官間的重新分配重新分配, , 降低營養(yǎng)器官的生長冗余降低營養(yǎng)器官的生長冗余, , 提高作物的經(jīng)濟系數(shù)；提高

4、作物的經(jīng)濟系數(shù)；在需水敏感期滿足其灌溉用水，作物又會加快生長，呈現(xiàn)生長在需水敏感期滿足其灌溉用水，作物又會加快生長，呈現(xiàn)生長的補償效應，并可通過對其內部生化作用的影響的補償效應，并可通過對其內部生化作用的影響 , ,改善作物的改善作物的品質品質, , 起到節(jié)水、優(yōu)質、高效的作用。起到節(jié)水、優(yōu)質、高效的作用。 ( (二二) )研究情況研究情況 20042004年，省水利廳開始與河海大學合作，探討年，省水利廳開始與河海大學合作，探討高寒地區(qū)引進這項技術的可行性，開展了大規(guī)模的高寒地區(qū)引進這項技術的可行性，開展了大規(guī)模的本土化應用研究。歷經(jīng)三年，到本土化應用研究。歷經(jīng)三年，到20062006年，基本

5、得出年，基本得出了適合高寒地區(qū)特點的水稻控制灌溉技術模式。了適合高寒地區(qū)特點的水稻控制灌溉技術模式。試驗站試驗站控制灌溉試驗站點分布圖控制灌溉試驗站點分布圖匯報人：呂純波匯報人：呂純波保護區(qū)保護區(qū)保護區(qū)保護區(qū) 保護區(qū)保護區(qū)控灌控灌1-11-1 控灌控灌2-22-2 控灌控灌1-21-2控灌控灌2-12-1CK-2CK-2控灌控灌2-32-3CK-1CK-1控灌控灌1-31-3CK-3CK-3 保護區(qū)保護區(qū)控制灌溉試驗設計控制灌溉灌水模式 生育期返青期分蘗期拔節(jié)孕穗期抽穗乳熟期黃熟期前期中期后期前期后期 開花期田間可蓄雨水不淹心葉不淹心葉不淹心葉不能蓄水50mm50mm 50mm50mm 落干灌

6、水上限占飽和含水量%花達水100%100% 100%100% 100%100% 100%100% 100%100% 100%100% 100%100%自然自然落干落干灌水下限占飽和含水量%花達水80-80-90%90%70-70-80%80%60-60-70%70%70-70-80%80%80-80-90%90%80-80-90%90%70-70-80%80% 研究結果表明研究結果表明：以蓄雨為主（控灌處理以蓄雨為主（控灌處理模式），返青中控，模式），返青中控，分蘗前期藥肥結合、封閉滅草，分蘗中期中控，分蘗后期重控，分蘗前期藥肥結合、封閉滅草，分蘗中期中控，分蘗后期重控，拔孕和抽開期輕控，乳熟

7、期中控，黃熟期落干，割前補水保質的拔孕和抽開期輕控，乳熟期中控，黃熟期落干，割前補水保質的水分調控模式是寒地優(yōu)質粳稻的合理水分調控模式。水分調控模式是寒地優(yōu)質粳稻的合理水分調控模式。 3x8x3x8x灌水模式圖灌水模式圖抽開控制下限占飽和含水量%蘗前60生育期70蘗后蘗中孕拔908010100050淹灌水層30（mm)204060灌漿黃熟秧田植返時間10/414/515/522/523/511/612/626/627/66/7 7/726/7 27/710/8 11/828/8 29/818/9）灌水降雨3x8x3x8x控制灌溉的土壤水分標準控制灌溉的土壤水分標準類別類別稻田田面狀況稻田田面狀

8、況稻田土壤含水量稻田土壤含水量占飽和含水量占飽和含水量% %輕控輕控田面較沉實，腳踩不粘泥田面較沉實，腳踩不粘泥80809090中控中控踩踏無腳印，地硬稍裂紋踩踏無腳印，地硬稍裂紋70708080重控重控田面遍裂紋，寬度田面遍裂紋，寬度1 1 公分公分606070703x8x3x8x控制灌溉的土壤水分標準控制灌溉的土壤水分標準輕輕 控控中中 控控重重 控控重重 控控3x8x3x8x灌溉分區(qū)及分區(qū)模式灌溉分區(qū)及分區(qū)模式3x8x3x8x灌溉分區(qū)及分區(qū)模式灌溉分區(qū)及分區(qū)模式區(qū)：區(qū)：該區(qū)地處松嫩平原，包括松嫩低平原區(qū)（-1）和松嫩北部高平原區(qū)（-2）兩個子區(qū)。該區(qū)主要包括齊齊哈爾和大慶兩市。覆蓋21個

9、市、縣和22個農(nóng)場，全區(qū)幅員面積9.26萬km2，占黑龍江省面積的20.42%。處于松嫩低平原區(qū)龍江、甘南、泰來等縣滲漏嚴重，大慶地區(qū)、齊齊哈爾市周邊鹽堿地較多，灌溉用水定額偏高水。2005年水稻實際灌溉面積205千公頃，占全省11%。區(qū)區(qū)（三江平原區(qū)）：位于黑龍江省東北部，本區(qū)包括蘿北、鶴崗、湯原等22個市、縣和52個農(nóng)場。全區(qū)幅員10.88萬平方千米，耕地面積351萬公頃，占全省30%。2005年水稻實際灌溉面積1043千公頃，占全省55.9%。區(qū)區(qū)（老爺嶺山地區(qū)）：本區(qū)地處北緯43254558，東經(jīng)1280013145。本區(qū)包括牡丹江、海林、雞東等7個市、縣和2個農(nóng)場, 全區(qū)幅員面積3.

10、88萬km2，占全省面積的8.56%。在耕地中，水田實灌面積43千公頃，占全省水田實灌面積2.3%。3x8x3x8x灌溉分區(qū)及分區(qū)模式灌溉分區(qū)及分區(qū)模式區(qū)區(qū)：包括松嫩平原南部高平原區(qū)（-1）和張廣財嶺山地區(qū)（-1）。兩區(qū)雖然地貌類型不同，但都是黑龍江省傳統(tǒng)老稻區(qū)，種植水平最高，稻米品質好，灌溉定額最低，是全省優(yōu)質水稻的重要產(chǎn)地。全區(qū)幅員面積7.7萬km2，占全省面積的16.98%。2005年水稻實際灌溉面積570.6千公頃，占全省30.6%。區(qū)區(qū)（大小興安嶺山地區(qū)）：位于黑龍江省西北部。本區(qū)包括漠河、塔河、伊春等11個市、縣，17個農(nóng)場，全區(qū)幅員面積14.21萬km2，占全省面積的31.35%

11、。在耕地中，水田面積為2.6千公頃，占全省水田面積0.1%。 3x8x3x8x灌溉分區(qū)及分區(qū)模式（灌溉分區(qū)及分區(qū)模式（ 區(qū)）區(qū)）（1)1)灌溉模式灌溉模式 考慮到該區(qū)降雨全省最少，春季干旱因素，該區(qū)應以控蓄雨模式為主。特別是-1區(qū)即松嫩低平原區(qū)應采用這一模式。-2區(qū)的北安、五大連池、訥河等縣市降水稍多，土壤條件較好，也可考慮控灌溉模式。(2)(2)土壤水分控制標準土壤水分控制標準 原則上按控制灌溉試驗方案的水分控制標準進行灌溉。但-1區(qū)即松嫩低平原區(qū)，滲漏大，鹽堿地多，可適當提高土壤水分下限標準和水層保持時間。滲漏較大的齊齊哈爾西部，灌溉方式上以少灌、勤灌為好，防止水層過大，增加滲漏量。鹽堿地

12、耐旱能力差，通過保持一定時間的水層達到洗堿的目的。 (3)(3)灌水次數(shù)和灌溉定額灌水次數(shù)和灌溉定額 區(qū)平均灌水次數(shù)為610次，其中泡田期平均12次，生育期平均58次。泡田期灌水定額平均7001000 m3/hm2, 生育期灌水定額平均450500 m3/hm2。灌溉定額平均35005000 m3/hm2。3x8x3x8x灌溉分區(qū)及分區(qū)模式（灌溉分區(qū)及分區(qū)模式（ 區(qū)）區(qū)）（4 4）各生育期灌水次數(shù)和灌水量）各生育期灌水次數(shù)和灌水量 返青期灌水次數(shù)平均返青期灌水次數(shù)平均0 01 1次，灌水量次，灌水量300 m3/hm2300 m3/hm2350 m3/hm2350 m3/hm2；分蘗；分蘗期灌

13、水次數(shù)平均期灌水次數(shù)平均2 23 3次，灌水量次，灌水量1000 m3/hm21000 m3/hm21500 m3/hm21500 m3/hm2；拔節(jié)孕穗期；拔節(jié)孕穗期灌水次數(shù)平均灌水次數(shù)平均1 12 2次，次， 灌水量灌水量200 m3/hm2200 m3/hm2500 m3/hm2500 m3/hm2；抽穗開花期灌水；抽穗開花期灌水次數(shù)平均次數(shù)平均0 01 1次，灌水量次，灌水量200 m3/hm2200 m3/hm2400 m3/hm2400 m3/hm2；乳熟黃熟期灌水次數(shù)；乳熟黃熟期灌水次數(shù)平均平均1 12 2次，灌水量次，灌水量450 m3/hm2450 m3/hm2750 m3/

14、hm2 750 m3/hm2 區(qū)平均灌水次數(shù)為區(qū)平均灌水次數(shù)為6 61010次，其中泡田期平均次，其中泡田期平均1 12 2次，生育期平均次，生育期平均5 58 8次。泡田期灌水定額平均次。泡田期灌水定額平均7007001000 m3/hm2, 1000 m3/hm2, 生育期灌水定額平均生育期灌水定額平均450450500 m3/hm2500 m3/hm2。灌溉定額平均。灌溉定額平均350035005000 m3/hm25000 m3/hm2。成立了以主管副廳長為組長的全省控制灌溉技術成立了以主管副廳長為組長的全省控制灌溉技術領導小組，負責控灌工作的組織協(xié)調領導小組，負責控灌工作的組織協(xié)調

15、。 成立了以李貴臣處長為主任的全省控制灌溉技術成立了以李貴臣處長為主任的全省控制灌溉技術推廣辦公室，負責日常業(yè)務和現(xiàn)場技術指導。推廣辦公室，負責日常業(yè)務和現(xiàn)場技術指導。成立了以彭世彰教授為組長的技術推廣現(xiàn)場指導成立了以彭世彰教授為組長的技術推廣現(xiàn)場指導小組，負責方案編制和技術指導等工作小組，負責方案編制和技術指導等工作 。2003.12.10 .哈爾濱2004.6.8 .2004.6.8 .慶安縣慶安縣北林區(qū)北林區(qū)肇東市肇東市興凱湖灌區(qū)興凱湖灌區(qū)八五八農(nóng)場八五八農(nóng)場852農(nóng)場農(nóng)場建三江濃江農(nóng)場建三江濃江農(nóng)場雞東縣雞東縣依蘭縣依蘭縣慶安現(xiàn)場培訓會慶安現(xiàn)場培訓會水利部王曉玲、張紹強水利部王曉玲、張

16、紹強兩位處長檢查指導兩位處長檢查指導水利部王曉玲、張紹強水利部王曉玲、張紹強兩位處長檢查指導兩位處長檢查指導水利部王曉玲、張紹強水利部王曉玲、張紹強兩位處長檢查指導兩位處長檢查指導水利部王曉玲、張紹強兩位處長到慶安檢查指導控制灌溉水利部王曉玲、張紹強兩位處長到慶安檢查指導控制灌溉20062006年控制灌溉推進工作會年控制灌溉推進工作會截止截止2007年，全省累計示范面積年，全省累計示范面積164.5萬畝，其中萬畝，其中2004年年3.5萬畝，萬畝，2005年年25萬畝，萬畝，2006年年60萬萬畝畝,2007年年76萬畝。萬畝。共涉及共涉及17個縣，個縣，24個農(nóng)場，個農(nóng)場，25000多個農(nóng)戶

17、。多個農(nóng)戶?？偟母杏X是效果顯著，成績喜人，推廣潛力巨大，總的感覺是效果顯著，成績喜人，推廣潛力巨大，是我省灌區(qū)節(jié)水的重要技術支撐。是我省灌區(qū)節(jié)水的重要技術支撐。全省示范情況全省示范情況截止截止2007年，控制灌溉試驗示范累計投入年，控制灌溉試驗示范累計投入201萬元。萬元。召開省級培訓會議召開省級培訓會議10次，專家到田間地頭培訓次，專家到田間地頭培訓18次，次，省級培訓省級培訓2350人次，縣級培訓人次，縣級培訓6340人次。人次。 2004年控灌產(chǎn)量增加幅度為年控灌產(chǎn)量增加幅度為10.8%；2005年產(chǎn)量增加幅度為年產(chǎn)量增加幅度為7.1%；2006年增產(chǎn)年增產(chǎn)7.3%。說明控制灌溉的水分調

18、控方式比較適合北方寒說明控制灌溉的水分調控方式比較適合北方寒冷地區(qū)冷地區(qū) 。平均單產(chǎn)增加。平均單產(chǎn)增加5%-10%。 0200040006000800010000產(chǎn) 量/kg/hm2系列1 8996 9135 9242 8019 8073 8039 7155 7796 7925常灌 控 控 常灌 控 控 常灌 控 控理論產(chǎn)量樣方產(chǎn)量實測產(chǎn)量0200040006000800010000系列1 8456 8916 8994767979848125704772177516常灌 控 控 常灌 控 控 常灌控控理論產(chǎn)量樣方產(chǎn)量實測產(chǎn)量 2005年各處理年各處理產(chǎn)量分析對比圖產(chǎn)量分析對比圖 2004年各處

19、理年各處理產(chǎn)量分析對比圖產(chǎn)量分析對比圖處理處理糙米糙米率率%精米率精米率/%整精整精米率米率/%堊白率堊白率/%粒長粒長/mm長寬長寬比比糊化糊化溫度溫度/消值消值膠稠膠稠度度/mm直鏈直鏈淀粉淀粉/%蛋白質蛋白質/%脂肪脂肪/%常灌常灌79.872.763.53.551.7771.518.26.890.9控控80.67365.83.24.81.7772.318.27.5控控8073.673.665.565.55.85.84.84.81.71.77 772.572.518.37.321.1不同試驗處理稻米品質分析報告（不同試驗處理稻米品質分析報告（2005.2005.東北農(nóng)大）東北農(nóng)大） 2.

20、 節(jié)水效果十分顯著節(jié)水效果十分顯著 常規(guī)淺灌：常規(guī)淺灌：平均平均392 m392 m3 3/ /畝畝控制灌溉：控制灌溉：平均平均241m241m3 3/ /畝，節(jié)水幅度畝，節(jié)水幅度17.9%17.9%57%57%，平均，平均36.4%36.4%。 扣除泡田期用水，生育期控灌節(jié)水幅度更大。與常規(guī)灌溉扣除泡田期用水，生育期控灌節(jié)水幅度更大。與常規(guī)灌溉相比，控制灌溉生育期平均節(jié)水相比，控制灌溉生育期平均節(jié)水48%48%，節(jié)水效果極其顯著。，節(jié)水效果極其顯著。水分生產(chǎn)率：水分生產(chǎn)率：控制灌溉控制灌溉1.3 kg/ m1.3 kg/ m3 3 ，比常灌水稻提高了，比常灌水稻提高了44%44%。灌溉水分生

21、產(chǎn)率：灌溉水分生產(chǎn)率：控制灌溉控制灌溉2.8kg/m2.8kg/m3 3，比常灌水稻提高了，比常灌水稻提高了87%87%。2. 節(jié)水效果顯著節(jié)水效果顯著水分利用效率對比圖灌溉水利用效率對比圖2. 節(jié)水效果顯著節(jié)水效果顯著黑龍江省黑龍江省5 5月月1 1日至日至7 7月月1010日是全省干旱最嚴重的日是全省干旱最嚴重的時期，這一時期包括泡田插秧、返青和分蘗三個生育時期，這一時期包括泡田插秧、返青和分蘗三個生育期，是水稻用水量最大的時期，水稻渴水一般出現(xiàn)在期，是水稻用水量最大的時期，水稻渴水一般出現(xiàn)在5 5月和月和6 6月，這一時期節(jié)水對黑龍江省意義重大。返青月，這一時期節(jié)水對黑龍江省意義重大。返

22、青- -分蘗期控制灌溉比常規(guī)灌溉次數(shù)減少分蘗期控制灌溉比常規(guī)灌溉次數(shù)減少1.91.9次，減少次，減少37%37%，每公頃灌水量減少，每公頃灌水量減少921.88m3921.88m3，減少，減少41%41%。顯示出。顯示出控制灌溉對水稻春季渴水期減少灌水次數(shù)和灌水量起控制灌溉對水稻春季渴水期減少灌水次數(shù)和灌水量起到了顯著的效果，相當于抗旱能力分別提高了到了顯著的效果，相當于抗旱能力分別提高了41%41%。對抗春旱、保春種意義重大。對抗春旱、保春種意義重大。 3. 水稻抗逆能力顯著提高水稻抗逆能力顯著提高控灌水稻底部控灌水稻底部節(jié)間壁厚比常灌節(jié)間壁厚比常灌水稻提高了水稻提高了30%，控灌水稻莖節(jié)倒

23、控灌水稻莖節(jié)倒三和倒四節(jié)節(jié)間三和倒四節(jié)節(jié)間充實度比常灌提充實度比常灌提高高21%，病株率，病株率平均降低平均降低43%,病病葉率平均降低葉率平均降低42%，抗倒伏和，抗倒伏和抗病能力大大提抗病能力大大提高。高。3. 水稻抗逆能力顯著提高水稻抗逆能力顯著提高3. 水稻抗逆能力顯著提高水稻抗逆能力顯著提高3. 水稻抗逆能力顯著提高水稻抗逆能力顯著提高水稻稻瘟病發(fā)病情況統(tǒng)計表水稻稻瘟病發(fā)病情況統(tǒng)計表 Tab.5-10 Statistics of rice blast水分管理模水分管理模式式病株率（病株率（%） 病葉率（病葉率（%）病情指數(shù)病情指數(shù)控控平均平均3.73.83.9控控平均平均3.742.

24、9常灌平均常灌平均6.56.86.84. 減少了田間滲漏和肥力損失減少了田間滲漏和肥力損失 土壤肥分的流失主要是深層滲漏和稻田排水，土壤肥分的流失主要是深層滲漏和稻田排水， 采取控制灌溉技術，田間滲漏量大為減少，除遇采取控制灌溉技術，田間滲漏量大為減少，除遇大雨田間需排水外，幾乎沒有排水，溶于水中的大雨田間需排水外，幾乎沒有排水，溶于水中的土壤養(yǎng)分流失必然隨之減少，也減少了根層土壤土壤養(yǎng)分流失必然隨之減少，也減少了根層土壤中細顆粒的流失，這對保持根層土壤肥力和土壤中細顆粒的流失，這對保持根層土壤肥力和土壤結構具有明顯和作用。東北農(nóng)業(yè)大學劉元英教授結構具有明顯和作用。東北農(nóng)業(yè)大學劉元英教授水肥耦

25、合試驗表明，控制灌溉技術肥料利用率提水肥耦合試驗表明，控制灌溉技術肥料利用率提高高10%以上。以上?？刂乒喔葴p少了面源污染控制灌溉減少了面源污染控制灌溉減少了溫室氣體排放控制灌溉減少了溫室氣體排放5.控制灌溉對水田環(huán)境產(chǎn)生積極影響控制灌溉對水田環(huán)境產(chǎn)生積極影響稻田稻田NH4=30CO2N2O=120CO2溫室氣體溫室氣體農(nóng)田排水化肥、農(nóng)田排水化肥、農(nóng)藥進入河流農(nóng)藥進入河流面源污染面源污染面源污染面源污染農(nóng)田排水化肥、農(nóng)田排水化肥、農(nóng)藥進入地下水農(nóng)藥進入地下水甲烷甲烷氧化亞氮氧化亞氮6. 增收節(jié)支效益明顯增收節(jié)支效益明顯 各試驗站增收節(jié)支效益匯總表各試驗站增收節(jié)支效益匯總表( (元元/hm/hm2 2) )試驗地點試驗地點增產(chǎn)效益增產(chǎn)效益節(jié)水效益節(jié)水效益節(jié)約農(nóng)本費節(jié)約農(nóng)本費增加效益合計增加效益合計依蘭依蘭17551755