[发明专利]一种水稻节水灌溉方法

说明书

技术领域

本发明属于农业技术领域，具体涉及一种水稻节水灌溉方法。

背景技术

二十一世纪的全球农业面临两大挑战：一是为满足人口的增长需要不断增加粮食产量，二是在不断增加粮食产量的同时需要应对水资源日益减少的问题。水稻是世界上最主要的粮食作物之一，约为30亿人口提供了35％～60％的饮食热量。水稻也是用水量最大的作物，在亚洲，水稻灌溉水量约占农业用水的80％(Bouman et al.2001,2007)。随着世界人口的增长、城镇和工业的发展、全球气候的变化以及环境污染的加重，用于作物灌溉的水资源愈来愈匮乏，这严重威胁作物特别是水稻生产的发展(Borrell et al.1997；Belder et al.2005)。

为减轻水资源紧缺对水稻生产的限制，国内外稻作科学工作者创建了多种节水灌溉技术如畦沟灌溉、干湿交替灌溉、间歇湿润灌溉、覆膜旱种、生育中期搁田、无水层种稻、旱育秧、水稻强化栽培等(Singandhupe et al.1987；Ramasamy et al.1997；Ockerby et al.2001；Liu et al.2003；Bouman et al.2005；Tao et al.2006)。其中，干湿交替灌溉是目前生产中应用最广泛的一种节水灌溉方式，在中国和东亚的国家得到大面积推广，取得了明显的节水效果(Tuong et al.2005；Yang et al.2007；Zhang et al.2008)。所谓干湿交替灌溉，是指在水稻生育过程中，在一段时间里保持水层，自然落干至土壤严重干裂前再灌水，再落干，再灌水，如此循环(Cabangon et al.2001；Won et al.2005；Garg et al.2009)。

在干湿交替灌溉中的一个技术难点是控制土壤落干的程度，即土壤干到何种程度就需要灌溉；生产上常常因这个“度”掌握不好而造成水稻严重减产(Borrell et al.1997；Belder et al.2005；Yang et al.2007；Zhang et al.2008)。在以往水稻节水灌溉中，一些学者建议用土壤含水量、田间持水量的百分率等来衡量土壤水分并作为灌溉的指标(朱庭芸等,1990；王熹等，2004)。这些方法至少有两点不足之处：一是这些指标测定速度慢或精度差(如酒精燃土法等)，难以监测瞬时的土壤水分状况；二是土壤含水量指标受土壤类型局限，一种类型的土壤含水量指标不能用于其它类型的土壤，因而很难在生产上推广应用。杨建昌等提出用土壤水势作为灌溉指标，即在田间安装土壤水分负压计监测土壤水势，通过控制低限土壤水势进行节水灌溉(Yang et al.2007；杨建昌等2010)。这一指标的优点是提高了灌溉指标的精确性，可以克服土壤类型的局限性。但缺点是土壤负压计的成本高，使用土壤负压计的技术难度大，农民不易掌握，难以在大面积生产上应用。

发明内容

本发明的目的是为了解决目前水稻节水灌溉方法中土壤水分的衡量指标难以监测瞬时的土壤水分状况、受土壤类型限制、成本高且技术难度大的问题。

本发明通过监测装置监测种植在不同土壤类型中的水稻各生育期的土壤埋水深度，并以此作为指标来确定灌溉水量，，实现产量与水分利用效率的协同提高。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种水稻节水灌溉方法，该方法是通过监测装置监测种植在不同土壤类型中的水稻各生育期的土壤埋水深度，并以土壤埋水深度作为灌溉指标来确定灌溉水量，具体步骤如下：

步骤一：在水稻移栽前，在田间安装土壤埋水深度的监测装置；

步骤二：从移栽到返青，田间保持2-3cm水层；

步骤三：自返青活棵后开始，在土壤落干期每天观察监测装置中水深度一次；

步骤四：根据监测装置的监测结果，即土壤埋水深度确定是否需要灌溉。

本发明所述的灌溉指标是根据土壤类型和水稻生育期来确定的，具体指标如下：

(1)有效分蘖期：田间由浅水层自然落干，当土壤埋水深度砂土地为8cm、壤土地为10cm、粘土地为12cm时，灌水层1-2cm；土壤埋水深度小于上述值时不灌水；

(2)拔节期：田间自然落干或排水落干，当土壤埋水深度砂土地为15cm、壤土地为20cm、粘土地为25cm时，灌水层1-2cm；土壤埋水深度小于上述值时不灌水；

(3)长穗期：田间自然落干，当土壤埋水深度砂土地为10cm、壤土地为12cm、粘土地为15cm时，灌水层1-2cm；土壤埋水深度小于上述值时不灌水；