一种充分利用天然降雨的节水增产减排水稻灌溉方法技术

本发明专利技术公开了一种充分利用天然降雨的节水增产减排水稻灌溉方法，该方法为在水稻灌水过程中对灌溉下限的控制、灌溉上限的控制以及雨后蓄雨上限的控制；该方法中灌溉上下限根据多年灌溉试验结果提出了分生育期的最佳控制指标，解决了水稻适雨灌溉方法灌溉下限过低、各阶段指标设置不合理、控制指标实用性不强的问题；雨后蓄雨上限根据水稻耐淹试验结果，提出了各生育期的最佳水层深度，不会抑制水稻营养生长和小穗分化，解决的水稻适雨灌溉方法不能稳产、增产的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属农田水利领域中的农业节水灌溉，是一种充分利用天然降雨的节水增产减排的水稻灌溉方法。
技术介绍
水稻是我国主要粮食作物之一，也是耗水、耗肥最多的粮食作物。2014年我国水稻种植面积为0.3亿hm2，占粮食作物总种植面积的30.0％，产量接近粮食总产量的一半。我国93％的水稻种植面积是灌溉农田，水稻的灌溉用水量在全国农业用水中占三分之一以上，农业水资源紧缺成为制约水稻生产的主要因素之一。目前，水稻仍以大水漫灌为主，该方法灌溉用水量较大(以浙江省为例，沿海平原地区部分稻田实际亩均灌溉用水量甚至超过1000m3)，排水量大且带出大量肥料，易造成氮肥利用效率不高、农业面源污染排放问题突出。20世纪90年代以来，全国各地总结或引进了多种水稻节水灌溉技术，包括“薄浅湿晒”、“薄露”、“浅湿晒”、“间歇灌溉”、“控制灌溉”、“干旱栽培”、“覆膜旱作”、“蓄雨灌溉”等，在水稻节水增产方面取得了良好的效果。其核心是通过减少稻田单次灌水水层深度，并适时落干晒田，实现节水和促进水稻生长。2012年，浙江省在福建、湖北、安徽等地区研究推广“蓄雨灌溉”的基础上，研究提出了水稻适雨灌溉方法，该方法立足水稻水旱将稻田作为一个湿地系统考虑，通过旱涝交替，最大限度的发挥稻田蓄雨综合效益。现有水稻灌溉技术方法存在以下问题：以“薄浅湿晒”、“浅湿晒”、“间歇灌溉”等为代表的各项节水灌溉技术，单方面重视灌溉指标的控制，没有充分协调降雨利用与灌溉的关系，不利于稻田灌溉中降雨利用率的提高、灌溉水资源的进一步节约、农业面源污染排放的消减。“水稻适雨灌溉方法”通过灌溉前最大限度的干旱胁迫与降雨后最大限度的蓄积雨水，最大限度的利用了降雨，在适当的降雨条件下能够发挥较大的作用。但是该方法的不足在于：一是灌溉下限指标与蓄雨上限指标设置上追求极致，未兼顾考虑作物不同生长阶段耐旱和耐淹能力，容易造成营养生长抑制或小穗分化不佳；二是灌溉下限采用土壤负压值计量，实际推广中存在较大应用难度，农户无法掌握和使用；三是增产、减排效果稳定性不好，需要一定的降雨条件下，才能发挥作用，部分条件下可能出现减产和增加排放量。基于上述灌溉技术存在的问题，针对水稻灌溉下限、灌溉上限、蓄雨上限还需进行深入的研究和改良，以利于稻田节水、增产、减排综合效益的稳定发挥。一是通过灌溉试验研究优化和区分各生育阶段不同的灌溉上下限指标，二是通过耐淹试验研究优化和区分各生育阶段不同的蓄雨指标，三是综合考虑灌溉、蓄雨指标的组合，四是通过推广和实践提出农户易懂易操作的灌溉控制方法。
技术实现思路
针对上述不足，本专利技术基于多年水稻灌溉试验、耐淹试验、技术推广的经验，为发挥南方水稻主产区稻田节水、增产、减排、高效的综合效益，提供一种充分利用天然降雨的节水增产减排水稻灌溉方法。为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：一种充分利用天然降雨的节水增产减排水稻灌溉方法，该方法为在水稻灌水过程中对灌溉下限的控制、灌溉上限的控制以及雨后蓄雨上限的控制；具体为：(1)水稻返青期：未遇降雨，达到灌溉下限(田间水层小于5mm)时进行灌溉，达到灌溉上限(田间水层30mm)停止灌溉；如遇降雨，则在田间蓄积雨水水层达到50mm时将多余雨水排出；(2)水稻分蘖前期：未遇降雨，达到灌溉下限(稻田土壤含水率小于饱和含水率的80％)时进行灌溉，达到灌溉上限(田间水层20-30mm)停止灌溉；如遇降雨，则在田间蓄积雨水水层达到70mm时将多余雨水排出；(3)水稻分蘖后期：未遇降雨，达到灌溉下限(稻田土壤含水率小于饱和含水率的70％)时进行灌溉，达到灌溉上限(田间水层20-30mm)停止灌溉；如遇降雨，则在田间蓄积雨水水层达到20-30mm时将多余雨水排出；(4)水稻拔节孕穗期：未遇降雨，达到灌溉下限(稻田土壤含水率小于饱和含水率的90％)时进行灌溉，达到灌溉上限(田间水层30mm)停止灌溉；如遇降雨，则在田间蓄积雨水水层达到120mm时将多余雨水排出；(5)水稻抽穗开花期：未遇降雨，达到灌溉下限(田间水层为0mm)时进行灌溉，达到灌溉上限(田间水层30mm)停止灌溉；如遇降雨，则在田间蓄积雨水水层达到100mm时将多余雨水排出；(6)水稻乳熟期：未遇降雨，达到灌溉下限(稻田土壤含水率小于饱和含水率的80％)时进行灌溉，达到灌溉上限(田间水层20mm)停止灌溉；如遇降雨，则在田间蓄积雨水水层达到60mm时将多余雨水排出；(7)水稻黄熟期：自然落干，田面无积水。本专利技术的有益效果是：本专利技术中灌溉上下限根据多年灌溉试验结果提出了分生育期的最佳控制指标，解决了水稻适雨灌溉方法灌溉下限过低、各阶段区分不合理、控制指标实用性不强的问题；雨后蓄雨上限根据水稻耐淹试验结果，提出了各生育期的最佳水层深度，不会抑制水稻营养生长和小穗分化，解决的水稻适雨灌溉方法不能稳产、增产的问题。采用本专利技术后，相对群众习惯灌溉方法可以实现水稻增产5％左右，节约灌溉水30％左右，减少稻田排水20％以上(即减少稻田面源污染物排放至少10％)；相对现有节水灌溉方法可以实现水稻增产2％左右，节水10％左右，减少稻田排水10％以上；相对水稻适雨灌溉方法可以实现水稻增产5％左右，且便于农户掌握。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步的说明。本专利技术为在水稻灌水过程中对灌溉下限的控制、灌溉上限的控制以及雨后蓄雨上限的控制；(1)灌溉管理归纳起来，主要掌握如下4点：1)每次灌水在20毫米到30毫米。2)每次灌水后都要自然落干露田，露田的程度要根据水稻生育阶段的需水要求而定。3)遇梅雨季节和台风期连续降雨，田面淹水超过5天，要排水落干露田。4)遇防治病虫害和施肥时，应与灌溉妥善结合起来，要服从和满足防治病虫害和施肥需要的水量。5)按照水稻种植要求整田，田面平整，田埂无漏损。表1为本专利技术的实施例一的田间水分控制表，单位：mm；表2为本专利技术的实施例二的田间水分控制表，单位：mm；注：θs为土壤饱和含水率。①前期(移栽～分蘖后期～拔节)移栽后的第5天可进行第一次露田，此时若田间尚有水层，则要排水落干，肥力稍好的田会出现蜂泥。以后灌溉薄水层，控制水层20-30毫米，再让其自然落干。之后露田程度要加重，可至表土微裂再灌薄水，如此直至分蘖后期。当每丛分蘖有13～15个，且稻苗嫩绿，还有分蘖长势，这时加重露田，至田面开裂10毫米左右，田中间不陷足，叶色褪淡。拔节期仍每次露田到开裂时灌薄水层30毫米左右。若遇到降雨，田间最大蓄水深50毫米到70毫米，基本保持田间淹水5～6天后能自然落干。②中期(拔节～孕穗～抽穗)孕穗期与抽穗期是需水高峰期，所以，落干程度略轻，每次露田到田间无积水或微列，复灌薄水若遇到降雨，田间最大蓄水深100毫米到120毫米，基本保持田间淹水5～6天后能自然落干。如遇纹枯病爆发时，除及时用药物防治外，可加重露田，减低田间相对温度，有利于抑制纹枯病等病害。③后期(乳熟～黄熟)此时水稻还需一定的水分，该时期加重露田程度，乳熟期开始每次灌水后，落干露田到田面表土开裂2毫米左右，直到稻穗顶端谷粒变成淡黄色，即进入黄熟期，若遇到降雨，田间最大蓄水深60毫米，基本保持田间淹水5～6天后能自然落干。黄熟期一般情况下不灌水，田缺打开，让其自然落干。(2)施肥配合①施肥量采用浙江省测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种充分利用天然降雨的节水增产减排水稻灌溉方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)水稻返青期：未遇降雨，达到灌溉下限(田间水层小于5mm)时进行灌溉，达到灌溉上限(田间水层30mm)停止灌溉；如遇降雨，则在田间蓄积雨水水层达到50mm时将多余雨水排出；(2)水稻分蘖前期：未遇降雨，达到灌溉下限(稻田土壤含水率小于饱和含水率的80％)时进行灌溉，达到灌溉上限(田间水层20‑30mm)停止灌溉；如遇降雨，则在田间蓄积雨水水层达到70mm时将多余雨水排出；(3)水稻分蘖后期：未遇降雨，达到灌溉下限(稻田土壤含水率小于饱和含水率的70％)时进行灌溉，达到灌溉上限(田间水层20‑30mm)停止灌溉；如遇降雨，则在田间蓄积雨水水层达到20‑30mm时将多余雨水排出；(4)水稻拔节孕穗期：未遇降雨，达到灌溉下限(稻田土壤含水率小于饱和含水率的90％)时进行灌溉，达到灌溉上限(田间水层30mm)停止灌溉；如遇降雨，则在田间蓄积雨水水层达到120mm时将多余雨水排出；(5)水稻抽穗开花期：未遇降雨，达到灌溉下限(田间水层为0mm)时进行灌溉，达到灌溉上限(田间水层30mm)停止灌溉；如遇降雨，则在田间蓄积雨水水层达到100mm时将多余雨水排出；(6)水稻乳熟期：未遇降雨，达到灌溉下限(稻田土壤含水率小于饱和含水率的80％)时进行灌溉，达到灌溉上限(田间水层20mm)停止灌溉；如遇降雨，则在田间蓄积雨水水层达到60mm时将多余雨水排出；(7)水稻黄熟期：自然落干，田面无积水。...

【技术特征摘要】
1.一种充分利用天然降雨的节水增产减排水稻灌溉方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)水稻返青期：未遇降雨，达到灌溉下限(田间水层小于5mm)时进行灌溉，达到灌溉上限(田间水层30mm)停止灌溉；如遇降雨，则在田间蓄积雨水水层达到50mm时将多余雨水排出；(2)水稻分蘖前期：未遇降雨，达到灌溉下限(稻田土壤含水率小于饱和含水率的80％)时进行灌溉，达到灌溉上限(田间水层20-30mm)停止灌溉；如遇降雨，则在田间蓄积雨水水层达到70mm时将多余雨水排出；(3)水稻分蘖后期：未遇降雨，达到灌溉下限(稻田土壤含水率小于饱和含水率的70％)时进行灌溉，达到灌溉上限(田间水层20-30mm)停止灌溉；如遇降雨，则在田间蓄积雨水水层达到20...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢成，郑世宗，黄万勇，
申请(专利权)人：浙江省水利河口研究院，
类型：发明
国别省市：浙江;33