水稻灌溉效益的田间直接对比试验.pdf

279水稻灌溉效益的田间直接对比试验 水稻灌溉效益的田间直接对比试验 古璇清① 罗怀彬① 李跃祥② 林丽琼② 古小华② 李庆华② （1 广东省水科院，广州，510610； 2 梅县灌溉试验站） 提 要：提 要：在田间进行连续 6 年水稻合理灌溉与无灌溉的直接对比试验，以翔实的实测数据为基础，分析各年度自然状态下的水稻灌溉效益和平均灌溉效益，并进一步探索了降雨与稻田雨水利用率等相关规律，为灌溉工程、节水灌溉工程规划、设计及运行管理提供基本依据 关键词：关键词：水稻 灌溉效益 对比试验 1 试验研究的目的、意义 1 试验研究的目的、意义 （1）灌溉效益计算是水利经济分析的重要内容 长期以来，由于缺乏相应的试验或研究资料，灌溉效益分析缺乏较严谨的方法和科学标准， 各地对作物灌溉效益取值混乱，效益预测及评价显得盲目性、任意性过大，不容易使人产生信服 另外，随着节水农业的发展，效益问题也被格外地重视从节水灌溉论，农业灌溉的节水不单纯 为了节约多少工程水或资源水量，而是要研究在一定水资源承载能力下，如何使行业用水产生出 最大经济效益，因此，农业节水的目标与经济发展的目标是一致的。

只有通过灌溉（或用水）经 济产出效益的比较，评价节水灌溉效益才更科学、更合理 （2）为区域的种植结构调整提供科学依据 我国水稻播种面积和总产量均居世界第一位，广东是我国稻米的主产区，目前，稻田灌溉约 占本省有效灌溉面积的 80%，从发展规划看，广东农业在稳定粮食生产和产量的同时，正在进行 以提高农业生产效率、增加农民收入为目标的农业多元化种植结构的调整一些地区粮食种植比 例将大幅度下降，经济作物种植比例则增加，并可能形成一定的种植规模政府怎样指导区域实 行农业结构调整？其中，区域水资源承载能力、各种作物的用水量、灌溉用水效益等，都将作为 重要参考因素，也是政府进行决策的依据 在掌握了单项作物灌溉效益的基础上，经过优化、叠加或多方案比选后，才能选出一个或几 个综合灌溉效益较大的作物种植组合，以指导该地区实行种植结构调整，或为结构调整提供科学 依据 （3）是政府指导和推广节水灌溉技术的依据 当前随着节水农业的发展，愈来愈重视用综合效益来考核农业灌溉的作用与意义如何灌溉 才能获得最大经济效益？当可供灌溉水源有限时，作物各生育阶段的水分如何分配才能获得最大 灌溉效益？控制灌溉技术与传统的灌溉方法比，可节省多少水分？这些问题涉及到如何建立科学 合理的节水灌溉效益评价体系问题，也都是我们必须研究解决的问题。

2 试验方法 2 试验方法 水稻灌溉效益的田间直接对比试验，即在同一地点进行连续数年的“合理灌溉”与“无灌溉” 的对比试验，根据试验实测结果直接分析出各年度的作物灌溉效益，经过分析获得当地灌溉效益 近似多年平均值的指标这是作物灌溉效益试验中最普通的一种试验方法，相对地说，这种方法 的试验数据真实可靠，但应用时受一定条件（时空、地域）的限制 试验作物为杂优水稻，一年两熟设 2 个处理：处理 1 为“合理灌溉” ，执行“浅晒湿”灌溉 制度；处理 2 为“不灌溉” ，即全生长期只利用自然降雨，近似于没有水利设施的“望天田” 各 4 次重复 280各处理的灌排水及蓄雨深度设计见表 1 3 试验结果分析 3 试验结果分析 表 1 各处理灌水及蓄雨水层设计 （mm） 3.1 降雨分析 3.1 降雨分析 作物灌溉效益的大小， 与生长 期内农作物对降雨的利用量大小 密切相关， 本省双季水稻生长期基 本处于雨季， 雨水占稻田需水来源 的很大一部分， 因此可以说， 稻田 灌溉效益的大小， 主要取决于稻田 对同期降雨的利用量。

而降雨的利 用量大小又与雨型、 雨强和降雨历 时等因素关系密切对试验地区降雨的分析，有助于了解试验周期出现的降雨情况在试验区内是 否具有典型性，和了解试验区降雨类型对于其他区域是否也有代表性 3.1.1 多年平均降雨量 (1)年降雨量从收集当地 1953—2000 年共 48 年的降雨资料分析，梅县年降雨量为 987.8mm —2309.0mm，多年平均降雨量为 1459.3mm，低于全省平均降雨量，为雨水偏少区域年际间降雨 量的变差系数为 20.1%，接近全省平均水平（表 2） (2) 时段降雨量早季稻（以 3 月 21 日至 7 月 10 日为统计时段）全时段降雨量为 390.7mm —1170.3mm，多年平均为 704.8mm，年际间变差系数为 23.9%；晚季稻（以 7 月 21 日至 11 月 10 日为统计时段）全时段降雨量为 197.0mm—995.5mm，多年平均为 443.4mm，年际间变差系数为 37.1%；双季稻全期（以 3 月 21 日至 11 月 10 日为统计时段）降雨量为 749.4mm—1725.3mm，多 年平均 1148.3mm，年际间变差系数为 21.2%（表 2） 。

从双季稻生长时段降雨量的多年平均值看，早稻生长时段降雨约占 61.4%，晚稻占 38.6%，即 晚稻生长时段降雨量明显小于早稻生长时段降雨量 表 2 试验区水稻生长时段降雨量分析 水稻生长时段降雨量 全 年 早稻生长时段 晚稻生长时段 双季稻生长时段 项 目 降雨量(mm) 对应年 降雨量(mm)对应年降雨量(mm)对应年降雨量(mm) 对应年多年平均 1459.3 / 704.8 / 443.4 / 1148.2 / 最大年 2309.0 1983 1170.3 1992 995.5 1961 1660.3 1961 最小年 987.8 1954 390.7 1991 197.0 1968 655.0 1991 降雨统计年：1953——2000 年 表 3 水稻生长时段降雨排频结果（1953—2000 年） 早 稻 晚 稻 双 季 稻 频率(%) 降雨量(mm) 对应年 降雨量(mm)对应年 降雨量(mm) 对应年 10 904.9 1957 671.8 1975 1457.0 1990 25 832.5 1993 557.5 1981 1361.0 1960 50 720.3 1965 423.9 1993 1163.0 1977 75 560.5 1987 301.1 1998 907.0 1969 90 460.6 1955 254.2 1954 845.0 1971 合理灌溉处理 不灌溉处理 生育阶段 灌溉上下限 蓄雨上限灌溉上下限 蓄雨上限 泡、整田 10 ～ 60 120 10 ～ 60 120 移植回青 10 ～ 40 40 10 ～ 40 50 分蘖前期 10 ～ 40 60 不灌 60 分蘖后期 40 ～ -30(晒田) 60 不灌 60 孕穗至乳熟 0 ～ 20 60 不灌 100 黄 熟 期 20 ～ -30 40 ～ 0 不灌 60 ～ 0 281%100112×−=∆YYYCy3.1.2 降雨频率分析 根据 1953—2000 年共 48 年的降雨资料，分别早、晚稻及双季稻对时段降雨量进行排频，结 果列于表 3。

从频率分析结果看（表 4） ，试验周期内早稻有 2 个丰水年（1997 年、2000 年） ，1 个平水年 （1996 年） ，3 个枯水年（1995 年、1998 年和 1999 年） ；晚稻则有 3 个丰水年（1996 年、1997 年和 2000 年） ，2 个平水年（1995 年、1999 年） ，1 个枯水年（1998 年） 表 4 试验周期水稻生长时段降雨量的频率分析 早季稻 (3 月 21 日～7 月 10 日） 晚季稻 (7 月 21 日～11 月 10 日) 双季稻 (3 月 21 日～11 月 10 日) 试验 年份 降雨量(mm) 频率(%) 距平% 干湿 状况 降雨量(mm)频率(%) 距平%干湿状况降雨量(mm)频率 (%) 距平% 干湿状况1995 442.0 94 -37.2 枯水 477.241 7.0 平水919.871 -20.1 偏枯1996 684.8 57 -2.9 平水 568.420 27.4丰水1253.243 8.9 偏丰1997 785.0 33 11.3 偏丰 571.818 28.2丰水1356.827 17.9 偏丰1998 493.5 84 -30.0 枯水 301.176 -32.5枯水794.792 -31.0 枯水1999 522.2 80 -25.9 枯水 378.259 -15.2平水900.478 -21.8 偏枯2000 840.3 20 19.2 丰水 499.435 12.0偏丰1339.731 16.4 偏丰3.1.3 雨日与雨强 试验区年降雨日数在 104—194 天之间，多年平均为 136 天。

从水稻生育时段看，早稻有雨日 约占全生育期天数的 50%，晚稻约占 30%早稻各月一般有 10～20 天的雨日，降雨在时段上分配 比晚稻均匀 试验区降雨强度一般不大，日雨量 100mm 以上的暴雨大约 4 年一遇，50—100mm 的日降雨量 大约每年平均出现 4～5 次，其他降雨以 50mm 以下的中、小雨为主 3.2 灌溉效益分析 3.2 灌溉效益分析 3.2.1 灌溉增产效益分析 根据《灌溉试验规范》(SL13-90)，采用下式计算水稻灌溉效益(即灌溉增产率)： 式中 △Cy — 稻田灌溉增产百分率（%） ； Y1 、Y2 — 分别为“不灌溉”及“合理灌溉”的水稻产量（t/hm2） 根据上式，分年度及分早、晚稻分析灌溉效益，分析结果列于表 5其中，早稻 6 年灌溉效 益分别为：131.9%、46.9%、29.3%、193.9%、81.9%和 115.2%，6 年平均为 84.4%；晚稻 6 年灌溉 效益分别为：65.3%、60.3%、87.9%、1036.3%、677.3%和 144.3%，6 年平均为 164.1%从双季稻 合计分析看，6 年灌溉效益分别为 97.3%、52.4%、50.4%、360.8%、177.0%和 128.7%，6 年平均为 114.4%。

282表 5 1995—2000 年水稻灌溉效益试验分析结果 稻别 项 目 1995 年 1996 年1997 年1998 年1999 年2000 年 6 年平均水文年 枯水 平水 丰水 枯水 枯水 丰水 / 合理灌溉7.379 9.716 8.240 9.371 9.425 7.959 8.682 无灌溉 3.182 6.614 6.375 3.189 5.181 3.698 4.707 早稻 产量 （t/hm2） 灌溉增产4.197 3.102 1.865 6.182 4.244 4.261 3.975 早稻灌溉效益（%） 131.9 46.9 29.3 193.9 81.9 115.2 84.4 水文年 平水 丰水 丰水 枯水 平水 平水 / 合理灌溉5.682 7.970 6.735 8.954 7.649 7.820 7.468 无灌溉 3.438 4.971 3.585 0.788 0.984 3.201 2.828 晚稻 产量 （t/hm2） 灌溉增产2.244 2.999 3.150 8.166 6.665 4.619 4.640 晚稻灌溉效益（%） 65.3 60.3 87.9 1036.3 677.3 144.3 164.1 水文年 枯水 平水 偏丰水 枯水 枯水 丰水 / 合理灌溉13.061 17.686 14.975 18.325 17.074 15.779 16.150 无灌溉 6.620 11.585 9.960 3.977 6.165 6.899 7.534 双季 合计 （t/hm2） 灌溉增产6.441 6.101 5.015 14.348 10.909 8.880 8.616 双。