水稻节水灌溉技术

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摘要:经过数十年的研发与推广,我国已形成以“控制灌溉”“薄露灌溉”“间歇灌溉”为核心,配套覆盖、覆膜等辅助措施的多元化水稻节水灌溉技术体系。不同技术类型适用于不同的气候条件、土壤类型和种植模式,在实践中展现出显著的节水效果与经济效益。

经过数十年的研发与推广,我国已形成以“控制灌溉”“薄露灌溉”“间歇灌溉”为核心,配套覆盖、覆膜等辅助措施的多元化水稻节水灌溉技术体系。不同技术类型适用于不同的气候条件、土壤类型和种植模式,在实践中展现出显著的节水效果与经济效益。

(一)控制灌溉技术

控制灌溉技术是目前应用最广泛的水稻节水灌溉模式之一,其核心是根据水稻各生育期的需水特性,设定不同的土壤水分控制指标,通过“浅水插秧、湿润分蘖、晒田控苗、深水孕穗、湿润灌浆”的水分管理流程,实现全生育期水分精准调控。

技术要点

- 苗期(插秧至返青):保持1-3cm浅水层,提高土壤温度(促进根系生长),减少秧苗缓苗时间,此阶段水分控制目标为土壤饱和含水量。

- 分蘖期:返青后至分蘖后期,采用“湿润为主、浅水间歇”模式,田间水位保持在0-2cm,土壤含水量控制在田间持水量的80%-90%;当分蘖数达到预期穗数的80%-90%时,进行晒田(土壤含水量降至田间持水量的60%-70%),抑制无效分蘖,促进根系下扎。

- 拔节孕穗期:此阶段为需水临界期,需保证充足水分,田间保持3-5cm浅水层,土壤含水量维持在饱和含水量至田间持水量的95%以上,避免缺水导致颖花退化、穗粒数减少。

- 抽穗扬花期:保持2-4cm浅水层,确保花粉正常发育与传播,土壤含水量不低于田间持水量的90%,防止高温干旱导致花粉活力下降。

- 灌浆结实期:采用“湿润间歇”模式,田间水位0-2cm,土壤含水量控制在田间持水量的70%-85%,避免后期深水导致贪青晚熟,同时保证灌浆所需水分,提高结实率和千粒重。

应用效果

控制灌溉技术适用于我国东北、华北、长江中下游等主要稻区,尤其在水资源短缺地区效果显著。据农业农村部数据,该技术比传统漫灌节水30%-40%,水分利用效率提升25%-35%,同时可增产5%-10%,减少化肥流失量15%-20%(降低农业面源污染)。以黑龙江省为例,2023年全省推广水稻控制灌溉技术面积达1500万亩,年节约水资源约18亿立方米,相当于120个西湖的蓄水量,带动农户亩均增收150-200元。

(二)薄露灌溉技术

薄露灌溉技术由我国南方稻区研发,主要针对长江流域及华南地区高温高湿、降水较多的气候特点,核心是“薄水层与露田(无水层)交替进行”,通过“薄灌勤露”减少田间积水时间,降低蒸发和渗漏损失,同时适应南方多阴雨天气的水分管理需求。

技术要点

- 全生育期不建立稳定深水层:除插秧返青期保持1-2cm薄水层外,其余时期均以“薄水灌溉后自然落干至田面微裂”为循环周期,即灌溉时田间水位不超过3cm,落干后土壤表层出现1-2mm细裂(不影响根系生长)时再进行下一次灌溉。

- 关键生育期调整露田程度:拔节孕穗期和抽穗扬花期缩短露田时间,田面落干至湿润状态即可灌溉;分蘖后期和灌浆后期延长露田时间,促进根系活力和籽粒成熟。

- 配套排水措施:由于南方降水较多,薄露灌溉需配套完善的田间排水系统,避免降雨导致田间积水过多,影响水分调控效果。

应用效果

薄露灌溉技术在我国南方稻区(如湖南、江西、浙江)推广面积已超过2000万亩,比传统漫灌节水25%-35%,增产4%-8%,且能有效降低稻田甲烷排放(比漫灌减少30%-40%),符合低碳农业发展要求。以湖南省洞庭湖平原为例,采用薄露灌溉的稻田,亩均用水量从传统的800立方米降至500立方米以下,同时因土壤通气性改善,水稻纹枯病发病率降低10%-15%,减少农药使用量。

(三)间歇灌溉(干湿交替灌溉)技术

间歇灌溉技术又称“干湿交替灌溉”,是一种更为灵活的节水模式,核心是“灌溉-落干-再灌溉”的循环管理,根据土壤墒情、气候条件(如降雨量、蒸发量)灵活调整灌溉周期和灌水量,适用于不同土壤类型和种植制度(如稻麦轮作、稻油轮作)。

技术要点

- 无固定水分控制指标:以“田面见干见湿”为直观判断标准,灌溉后田间形成浅水层(1-3cm),待田面水层自然落干、土壤表层干燥(手握土不散团)后,再进行下一次灌溉。

- 因地制宜调整周期:在干旱少雨地区,灌溉周期缩短(如5-7天一次);在多雨地区,灌溉周期延长(如10-15天一次),甚至可利用天然降雨替代部分灌溉。

- 与种植制度结合:在稻麦轮作区,水稻收获前可提前断水(比传统漫灌早7-10天),为后续小麦播种创造适宜的土壤湿度,减少农田季节性积水问题。

应用效果

间歇灌溉技术因其灵活性,在我国华北、黄淮等稻麦轮作区应用广泛。据河南省农业科学院试验数据,该技术比传统漫灌节水20%-30%,水分利用效率提升20%-25%,且对后茬小麦生长无不良影响,反而因土壤墒情适宜,小麦播种出苗率提高5%-10%。此外,间歇灌溉还能减少稻田氮素淋失(主要是硝态氮),降低对地下水的污染风险。

(四)辅助节水技术

为进一步提升节水效果,上述核心技术常与覆盖、覆膜、水肥一体化等辅助技术结合使用,形成“主辅结合”的综合节水体系:

- 秸秆覆盖节水:水稻收获后将秸秆粉碎还田,覆盖于田面,可减少地表蒸发(蒸发量降低15%-20%),同时增加土壤有机质含量,改善土壤结构。

- 覆膜灌溉:在干旱缺水地区(如西北稻区),采用地膜覆盖稻田表面,减少蒸发和渗漏,可节水40%-50%,但需配套打孔插秧技术,避免地膜影响根系呼吸。

- 水肥一体化:将节水灌溉与精准施肥结合,通过滴灌、喷灌(水稻较少用喷灌,主要用于旱稻)等方式将肥料溶解于灌溉水中,直接输送至根系区域,提高肥料利用率(减少20%-30%化肥用量),同时避免水肥流失。

来源:淇泉老翁

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