关于黑龙江西部地区水稻综合节水技术的探讨
水稻是黑龙江省的第二大粮食作物，其在黑龙江的种植面积约为全部粮食作物种植总面积的30%，产量则达到了粮食总产量的40%。在水稻种植中，对于水资源的消耗量巨大，传统种植模式下，水稻种植的用水量甚至能够达到农业用水总量的70%左右，而受水资源利用技术的影响，水分的利用效率不足50%，存在非常严重的浪费问题。基于此，做好水稻综合节水技术的研究和推广十分迫切。
一、材料与方法
1、地块选择
选择黑龙江西部齐齐哈尔市龙江县七棵树镇发达村作为试验地块，其本身属于中温带大陆性季风气候，年平均气温4℃，年平均降水量380mm，降水集中在夏秋季节，土壤主要为草甸土。
2、 材料选择
选择在黑龙江省广泛种植的绥粳18作为试验品种，这种水稻具有良好的抗旱性和抗逆性，产量较高。
3、试验方法
（1）节水设计。一是工程节水，在地块周边分别以和混凝土构筑供水渠道，对照常规土渠供水；二是农艺节水，分别设置漫灌、间歇灌溉、控制灌溉三种灌水方式，控制灌溉细分为两种，一种是定额灌溉，将田间水层深度控制在30mm，另一种同样采用定额灌溉，不过田间水层深度控制在15mm。上述三种灌水方式全部选择土渠作为输水渠道；三是综合节水。选择最为恰当的农艺节水灌溉方式配合混凝土护面供水渠道，构建综合节水模式。
（2）测定项目及方法。在对节水水量进行测定时，选择GL-MQ-100超声波明渠流量计，对混凝土护面防渗渠以及土渠的输水量进行测量，计算出防渗渠节水量，水分利用效率则可以通过相应的公式进行计算，有WUE水渠（%）=输水渠末端水量÷首端水量×100。在对农艺节水降雨量进行测定时，通过设置田间自动气象观测站的方式，就水稻整个生育期的降水量进行采集。在对灌溉水量进行测定时，同样选择GL-MQ-100超声波明渠流量计，田间水层的测定可以使用直尺，将三个直尺呈三角状放置，每次灌水后，对水层深度进行读取，取平均值。土壤贮水量的测定需要分别测定水稻播种前及收获后的土壤容重以及含水率，然后计算出相应数值。综合节水产量的测定需要对插秧水稻综合节水配套技术种植与传统插秧种植的水稻产量进行对比，待水稻成熟后，在每个小区收获10㎡来对产量进行测定，相应的计算公式为
在上述公式中，S表示测产面积，W表示单位面积籽粒重量。M表示籽粒含水率，M0表示粳稻籽粒标准含水率（14.5%）。
二、结果与讨论
1、工程节水效果
结合实测数据分析，混凝土护面防渗渠的实际输水量和渠道损失量分别为1480m³/hm2和520m³/hm2，WUE水渠=74%，传统土渠的实际输水量和渠道损失量分别为1112m³/hm2和688m³/hm2，WUE水渠=61.78%，相比较而言，工程节水措施能够节水168m³/hm2。
2、农艺节水效果
（1）灌水量。结合实践结果分析，间歇灌溉和控制灌溉都能够取得良好的效果，其中节水效果最为明显的第二种控制灌溉模式，即将田间水层深度控制在15mm，三种灌溉方式对比常规的漫灌方式，灌溉用水加少量分别为20.14%、37.64%和49.86%，总耗水量依次减少12.2%、22.81%和30.21%；二是水分利用率。水分利用效率WUE能够对作物水分消耗以及物质生产间的相互关系进行衡量的重要指标，不同灌溉方式下水分利用效率如表1所示。可以看出，想要保证最佳的综合节水效果，应该采用混凝土护面防渗渠配合间歇灌溉。
|
灌溉方式 |
产量 （kg/hm2） |
灌溉量 （m³/hm2） |
降水量 （m³/hm2） |
总用水量（m³/hm2） |
WUE灌溉（kg/m³） |
WUE自然降水（kg/m³） |
WUE总水分（kg/m³） |
提升比例（%） |
|
漫灌 |
8849.5 |
7200 |
4683 |
11883 |
1.23 |
1.89 |
0.74 |
- |
|
间歇灌溉 |
8933.6 |
5750 |
4683 |
10433 |
1.55 |
1.91 |
0.86 |
14.98 |
|
7838.0 |
4490 |
4683 |
9173 |
1.75 |
1.76 |
0.85 |
14.74 |
|
|
控制灌溉Ⅱ |
7231.3 |
3610 |
4683 |
8293 |
1.98 |
1.52 |
0.87 |
17.09 |
表1 不同灌溉方式下水分利用效率
（3）综合节水效果，需要对不同种植方式对水稻产量及产量形状的影响进行分析。结合实践结果可知，综合节水种植模式下，水稻的有效穗数、每穗实粒树以及结实率均有所提高，相比较常规种植模式，水稻产量能够提高5.87%，WUE总水分提高了17.95%。这因为在综合节水模式下，混凝土护面防渗渠的使用能够减少水分传输过程中的蒸发和渗漏问题，促进灌溉水分利用效率的提高，而间歇灌溉模式能够避免水稻根系长期处于淹水状态，将稻田中的水分控制在一个更加合理的深度，通过这样的方式来为水稻植株的生长发育提供更加科学的水、肥、气环境，为后期干物质的积累奠定良好基础。相关研究指出，间歇灌溉在提高水稻水分利用效率的同时，也能够更好的对氮肥进行利用，促进产量的提高。不同种植方式会产生不同的经济效益，对比常规种植模式，综合节水种植模式下，能够节约水费285元/hm2，增加水稻产值1407.9/hm2，净收益增长1842.9/hm2，增收幅度能够达到14.26%。
结合上述试验研究结果，在水稻种植中，做好渠道防渗工作，能够有效节约水资源，提高水资源利用率，减少农业灌溉用水。同时，渠道防渗也能够实现对于地下水位的合理调控，减少次生盐渍化问题，也可以对沼泽地和盐碱地的土壤进行改良，有效改善田间生态系统。以混凝土护面防渗渠配合间歇灌溉构建综合节水种植模式，对比常规种植模式，具备良好的节水效果，而且可以提高水稻的产量，减少水稻种植过程中的成本消耗，有助于绿色环保农业的发展。（郭艳霞）
