不同水分管理条件对沿黄盐碱地水稻株高及产量的影响

时间：2024-05-30

高健胡延涛郭强樊建琼周英

摘要以灌溉频率、灌水深度为因素，在陕西沿黄盐碱地开展大规模水稻田间试验，重点分析了不同水分管理条件对水稻株高和产量的影响。结果表明：各水分管理条件下，水稻株高的变化趋势相同，均随生育期逐渐升高，并在黄熟期达到最大，但不同处理的增幅有一定的差异；不同的水分管理条件会对水稻的产量产生一定的影响，具体表现为单位面积有效穗数、每穗实粒数、千粒质量不同；千粒质量与结实率、每穗实粒数呈现出一定的负相关，结实率、每穗实粒数越大，千粒质量反而越小。本研究中，5 d灌溉一次，一次灌水深度10 cm的水分管理条件最优，产量最高。

关键词水稻；盐碱地；水分管理；株高；产量

中图分类号：S511 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.29.002

盐碱地种植水稻是既生态又经济的生物改良和利用盐碱地的措施，已在众多地区进行了农业生产实践[1-6]。众多研究也表明，水分管理会影响水稻土壤肥力以及水稻对养分的吸收，从而影响水稻的生长及产量[7-8]。陕西省大荔县沿黄地区分布有大面积盐碱地，且利用率低，2015年起，当地农民开始尝试在盐碱地种植水稻。本研究通过进行井水灌溉水稻种植田间试验，探讨不同水分管理条件对水稻株高和产量的影响，以期为当地农业种植提供一定的参考依据。

1 研究区概况

研究区位于陕西省大荔县东部黄河西岸滩地内，地理坐标为东经110°12′15″～110°12′33″、北纬34°55′04″～34°55′22″，地势基本平坦，地下水位较浅，垂直蒸发作用较强[9]。暖温带半干旱大陆性季风气候区，水热波动很大，降水多集中在夏季，年均降水量

514 mm，年蒸发量968.3 mm，年均气温13.4 ℃，≥10 ℃积温为4 626 ℃，无霜期214 d，年均日照时间为2 385.2 h。

试验田约4.8 hm2，曾作鱼塘，因盐碱化严重而废弃，杂草丛生。后经开挖截水沟、排水、除草、土地平整、深翻晾晒等一系列措施后整治为水稻田。并于2016年采用引黄水灌溉种植一季水稻。

2 材料与方法

2.1 试验设计

试验于2017年6月至11月进行，试验田采用井水灌溉。以灌溉频率、灌水深度为试验因素，每个因素2个水平，设计4个处理，分别记作CL1、CL2、CL3、CL4，每个处理重复3次（见表1）。将试验区划分为12个地块，每个地块面积约4 000 m2，每3个地块作为一个处理的重复。

試验田经前期整地、泡田、打浆后，于6月16日施基肥尿素225 kg·hm-2、磷酸二铵300 kg·hm-2、硫酸钾

90 kg·hm-2。水稻品种选用新农稻1号，育苗后进行机械插秧，株行距为15 cm×30 cm，6月19日完成了试验田水稻插秧工作，并保持田内水深5 cm。6月30日返青后，各小区按处理进行灌溉，3 d或5 d一灌，灌至田内水深5 cm或10 cm，施肥等管理条件都一样。

2.2 测定内容与方法

利用梅花形布样法，于每个地块设置5个定点，立标尺，分别于返青期（6月30日）、分蘖初期（7月10日）、分蘖末期（8月1日）、拔节期（8月20日）、抽穗期（9月10日）、结实期（10月24日）和黄熟期（11月24日）定点测量水稻株高。

11月24日，收割水稻，测定单位面积有效穗数、穗长、每穗总粒数、每穗实粒数、结实率、千粒质量，计算理论产量。

2.3 试验数据处理与分析

试验数据采用Excel 2007处理与分析，SPSS20.0软件进行方差分析和差异性检验。

3 结果与分析

3.1 不同水分管理条件对水稻株高的影响

不同水分管理条件下水稻不同生育期株高见表2，绘制水稻全生育期株高变化图，如图1所示。由图1可以看出，各水分管理条件下，水稻株高的变化趋势相同，随生育期逐渐升高，并在黄熟期达到最大。不同水分管理条件下其最大值也不相同，CL1为78.30 cm，CL2为

76.45 cm，CL3为76.22 cm，CL4为81.43 cm。从表2和图1也可以看出，在全生育期，CL4的株高始终大于其他3个处理，而CL3的株高始终小于其他3个处理。

计算各个生育期不同水分管理条件下水稻株高的增长幅度，见表3，并绘制水稻株高的增长幅度变化图，见图2。由表3和图2可以看出，返青期到分蘖初期，4个处理的株高增长幅度都较小，其中CL3的最小，为2.7 cm，这可能是因为返青主要是水稻苗适应环境并扎下新根的过程，由于试验田有一定的盐碱性，所以这一过程较为缓慢，株高变化较小。在分蘖初期到分蘖末期，4个处理都出现一次增长高峰，其中CL2的增长幅度相对最高，为18.3 cm；CL1的增长幅度相对最小，为14.5 cm。

整体来看，CL1的株高增长幅度表现出“低-高-低-低-低-低”的趋势，而其他3个处理则表现出“低-高-低-高-低-低”的趋势。分蘖期、拔节期为营养生长期，水稻株高增长的速率较快；抽穗期为营养生长与生殖生长并进期，株高增长速率有一定下降，结实期、黄熟期为生殖生长期，株高增长速度进一步放缓。

3.2 不同水分管理条件对水稻产量的影响

不同水分管理条件下水稻产量指标见表3。不同水分管理条件对水稻生长、发育情况和生理活动所产生的各种影响，最终会体现在产量水平上[10]。通过单位面积有效穗数、每穗实粒数以及千粒质量3个因素可计算出理论产量。

表4结果表明，CL4的单位面积有效穗数最多，为300穗/m2；CL3的单位面积有效穗数最少，为230穗/m2。可见，灌水深度10 cm的处理比灌水深度5 cm的处理单位面积有效穗数多，说明不同的水分管理条件对水稻有效穗数产生了一定的影响。分蘖期是决定有效穗数的关键时期，有研究指出灌溉模式的不同不会改变水稻分蘖基本的规律，只会影响水稻分蘖增加或减少的幅度，以致最终影响到有效分蘖率[11]。

CL3的穗长最大为13.95 cm，CL4的穗长最小为13.31 cm，4个处理CL3>CL2>CL1>CL4，单位面积有效穗数最多的穗长反而最小。对于每穗实粒数，CL4的最多为91粒，CL2的最小，为74粒，4个处理CL4>CL1>CL3>CL2。对于结实率，CL4的最高为79.82%，CL2的最低为62.78%，4个处理CL4>CL1>CL3>CL2。CL2的千粒质量最大，为26.62 g，CL4的千粒质量最小，为24.79 g，

4个处理CL2>CL3>CL1>CL4，千粒质量与结实率、每穗实粒数呈现出一定的负相关，结实率、每穗实粒数越大，千粒质量反而越小。最终的产量CL4的最高，达到了6 768 kg·hm-2，CL1次之为5 897 kg·hm-2，CL2排第三为5 732 kg·hm-2，CL4的最低为4 655 kg·hm-2。

综合以上分析，不同的水分管理条件会对水稻的产量指标产生一定的影响，不同的处理，单位面积有效穗数、每穗实粒数、千粒质量不同，三个因素共同作用下，导致产量存在差异。4个处理中，5 d灌溉一次，一次灌水深度5 cm的处理（CL3）灌水量最少，产量也最低；3 d灌溉一次、一次灌水深度10 cm的处理（CL2）的灌水量最多，但产量仅排第二，说明灌水量过小、过大都会对产量产生一定的负面影响。在本研究中，5 d灌溉一次，一次灌水深度10 cm的水分管理条件是最优的，产量最高。

4 结论

1）各水分管理条件下，水稻株高的变化趋势相同，随生育期逐渐升高，并在黄熟期达到最大。但不同的处理，增高的幅度有一定的差异。

2）不同的水分管理条件对水稻的产量产生了一定的影响，灌水量过小、过大都会对产量产生一定的负面影响。不同的处理，单位面积有效穗数、每穗实粒数、千粒质量不同，灌水深度10 cm的处理比灌水深度5 cm的处理单位面积有效穗数多。

3）千粒质量与结实率、每穗实粒数呈现出一定的负相关，结实率、每穗实粒数越大，千粒质量反而越小。

参考文献：

[1] 梅方权，吴宪章，姚长溪，等.中国水稻种植区划[J].中国水稻科学，1988，2（3）：97-110.

[2] 赵兰坡，冯君，王宇，等.松嫩平原盐碱地种稻开发的理论与技术问题[J].吉林农业大学学报，2012，34（3）：237-241.

[3] 孙广友，王海霞.松嫩平原盐碱地大规模开发的前期研究[J].灌区格局与风险控制[J].资源科学，2016，38（3）：407-413.

[4] 李红艳，孙广友，赵立勇，等.轻度苏打盐碱土水稻大面积超高产本田管理关键技术[J].吉林农业科学，2013，38（2）：11-14.

[5] 严海霞，何文寿.宁夏银北地区盐碱地改良与水稻种植技术探讨[J].湖北农业科学，2010，49（11）：2693-2695，2708.

[6] 李宏广，何文寿，段晓红，等.宁夏前进农场碱化土壤改良及水稻合理施肥技术研究[J]西北农业学报，2009，18（5）：217-222.

[7] 曾可，徐世宏，韋善清，等.土壤耕作和水分管理对水稻土壤肥力性状的影响[J].中国农学通报，2010（23）：234-237.