渗灌条件下水稻的节水灌溉制度和氮肥运筹技术研究

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1、渗灌条件下水稻的节水灌溉制度和氮肥运筹技术研究

2、第1　摘要：针对江苏省淮北平原地区稻麦轮作生产实际，在田间埋设塑料波纹暗管，通过调节外沟水位对水稻实施渗灌，就渗灌条件下水稻的节水灌溉制度和氮肥运筹技术进行了研究。提出了渗灌条件下以稻田地下水位和土壤含水量作为控制指标的水稻节水灌溉模式，该技术和常规浅水勤灌相比，水稻节水达16.5%，增产14.3%。试验结果还表明，水稻采用节水灌溉制度后，氮肥用量和基蘖肥与穗粒肥的比例显著影响水稻地上部分干物质积累、矿质营养、籽粒产量和营养品质，渗灌条件下水稻高产优质、浅层地下水不受NO3N污染的施N量为270～315kgN/hm2，基蘖

3、肥/穗粒肥为5:5。关键词：水稻；渗灌；节水灌溉制度；氮肥运筹水稻是耗水量最大的作物之一，灌溉用水量很高。随着我国农业水资源的日趋紧缺，节水灌溉成为水稻生产的必然选择。目前全国范围内形成了一些颇具特色的水稻节水灌溉技术，如控制灌溉、非充分灌溉、薄露灌溉、“薄、浅、湿、晒”交替灌溉技术和覆膜旱管技术等，取得了显著的节水效果，并对水稻的水分生理、需水特性以及水稻本身对水分的适应性和调节作用有了一些新的认识。然而对塑料暗管渗灌条件下的水稻节水灌溉制度及节水地面灌和渗灌条件下水稻高产优质施肥模式还未开展深入的研究[1,2]。本课题针对江苏淮北平原地区稻麦轮作生产实际，在连云港现

4、代农田水利示范园区埋设塑料波纹暗管，探讨明灌和塑料暗管渗灌结合条件下水稻节水灌溉模式和N肥运筹。通过田间观测和实验室分析各种数据，提出水稻的节水灌溉模式及施肥参数。1材料与方法1.1试验概况试区位于江苏省连云港市灌云县城北部的小伊乡宁连高速公路旁，多年平均气温13.6℃，无霜期206d，年日照时数为2470h。试区多年平均降雨量为960mm，年内降雨主要集中在6～9月，汛期占全年降水的68%左右，蒸发量平均在1700～1980mm之间。试区地势平坦，成土母质为黄泛沉积物，土壤属粘性潮盐土中的脱盐灰底黄粘土，土质通体较粘，0～15cm土层有机质1.29%，容重1.40g/

5、cm3饱和含水量（占容积）44.6%，总氮0.112%，碱解氮120mg/kg，总P0.078%，速效P5.2mg/kg，速效K87mg/kg，CEC22.6cmol/kg。1.2试验处理设计在8hm2农田中埋设PE塑料波纹管，设如下不同埋深与间距进行处理：(a)对照，田间不埋设暗管：(b)暗管埋深0.6～0.7m，间距10m；(c)暗管埋深0.6～0.7m，间距15m：(d)暗管埋深0.9～1.0m，间距15m；(e)暗管埋深0.7～0.8m，间距15m。各处理之间设保护区，每个处理长度100m，宽度160m，面积1.6km2左右。不设重复。在各处理暗管出口处挖掘深度

6、为1.5m的农沟，用水泥衬砌，兼作灌水渠；在每个处理暗管的出口安装了水表，以计算排水量及渗灌水量。水稻N肥试验小区建立在塑料暗管埋深0.6～0.7m、间距10m和15m的2个处理上，P、K肥施用相同氮肥为尿素，含氮量46％，设4个副处理，具体见表1。1.3观测分析方法(1)气象观测：由距离试验小区5km处的县气象站负责。(2)土壤水分特征曲线：室内用压力薄膜仪测定（0～1500kPa），田间用张力计测定（0～85kPa）。(3)土壤含水量和基质吸力：用张力计监测0～10cm,10～20cm和20～40cm土壤基质吸力变化，降雨和灌溉前后取土样并用烘干法测定土壤含水量。(

7、4)地下水位：用埋设在各处理田间的地下水位观测井观测。(5)排灌水量：地下排水量和渗灌水量由各处理出水口处水表测量，明灌水量用三角堰测量。(6)地上部分干物质和籽粒产量：每个处理随机取10～30株稻株，在80℃烘箱中烘干后测地上部分干物质产量，产量单打单收。(7)稻株含N量及籽粒蛋白质测定：水稻植株样品（茎、叶、穗）用H2SO4消化，H2O2作氧化剂，待测液中的N用凯氏蒸馏法测定，粗蛋白质由籽粒含N量乘以5.70获得。(8)籽粒氨基酸、维生素B2、淀粉、脂肪测定：籽粒氨基酸用氨基酸自动分析仪测定，维生素B2用高压液相色谱仪测定，淀粉用斐林-碘量法测定，脂肪用索氏称量法测

8、定。(9)渗排水中N素含量测定：用Autoanlysiser测定稻田渗排水中的NH4+-N，NO3--N，NO2--N和可溶性有机态N。2试验结果和讨论2.1水稻烤田期塑料暗管的排水效果烤田是稻田水分管理的重要环节，水稻分蘖末期排水晒田能改善稻田的通气状况，增强水稻根系活力，防止后期水稻倒伏。试验区调查和观测表明埋设塑料暗管处理2～3d可晒好田，而对照区为７d。表2为晒田过程中塑料暗管处理和对照土壤水分、基质吸力和土壤氧化还原电位（Eh）的变化动态。从表2可以看出，埋设塑料暗管处理可加速地下水排降，使耕层土壤迅速脱水，从而导致土壤含水量和