0、 引言
據統計，黑龍江墾區農業用水總量達 70． 46 億m3，水稻灌溉用水量達 50． 98 億 m3，占農業總用水量的 80． 87% ，如此高的耗水量對水稻種植的可持續發展構成了嚴峻的挑戰。為進一步通過水稻灌溉技術革新，挖掘寒地水稻節水潛力，大幅度減少寒地水稻灌溉水的浪費，提高寒地水稻產量及品質，減輕農戶的負擔，進行水稻節水控制灌溉技術的研究是十分必要的。
試驗在黑龍江省洪河農場水稻高科技示范園區進行。洪河農場總面積 6 580hm2\\(657km2\\) ，位于三江平原東北部、同江市境內，毗鄰同江、撫遠、饒河三大邊境口岸、別拉洪河以北、濃江河以南的地區。洪河農場擁有水稻田 3． 9 萬 hm2，水田機械化率達到70% ; 標準化育苗基地 4 處，鋼骨架大棚近千棟，農業科技示范園區 1 處; 場內擁有墾區第 1 座污水處理站，實現了水資源的循環利用，促進了!農業生態結構加快。洪河農場屬寒溫帶大陸性濕潤季風氣候，土壤條件及生態環境良好，光照充足，四季分明。全年日照時數 2 436h，年有效積溫 2 500℃ 以上，年降雨600mm，無霜期 125 天以上。
該試驗地區春旱且當地農民仍然采用大水漫灌種植方式，由于用水過量導致水稻在不同生育期出現缺水現象，嚴重制約了當地水稻生產的發展及農民的經濟收入的提高。筆者自 2007 年起在黑龍江農墾建三江地區洪河農場應用水稻控制灌溉技術進行大田試驗。試驗連續進行 5 年，積累了大量試驗數據，試驗節水效果良好，目前已開始在水稻生產中推廣應用。
1、 水稻節水控制灌溉的特點及機理
控制灌溉的特點: 水稻的各個生育期不同，對水分的需要有不同的敏感度，必須根據水稻生育期的不同生理狀況給予適時適量的供水。同時，控制無用的蒸騰量和作物能量的消耗，減少植株間的蒸發量和田間的滲漏量，促進水稻朝著最優化組合的方向生長發育，以達到節水增效、優質高產的效果。
控制灌溉的機理: 水稻生理節水機制是通過控制土壤含水量來增高頂部莖葉水勢，造成植株缺水，繼而使水稻葉片減小氣孔開合度，縮短開啟的時間，以使氣孔開合度、二氧化碳及水分蒸發量間達到不斷相互協調的動態平衡?？刂乒喔认绿镩g滲漏量減少了48． 6% ，改變了根系生長發育，根層加深，土層加厚，提高了水稻的耐旱性，使水稻根系具有類似于旱作物的功能。從水稻生理角度看，水稻高產要有兩個必要條件: 一是要有較大的光合器官; 二是要有發達、活力強的根系。構成水稻產量的三要素是穗數、粒數和千粒質量，這 3 者與葉片、莖桿和根系生長有關。節水灌溉要依據水稻的主要生育特點設計，水稻生長要求有較大葉面積，并促進分孽早生快發，需水敏感期稻田保持淺水層; 在需要葉片堅挺、葉色變淡、減少無效分孽、拔節、促進根系發育及深扎時，控制水分供給。
2、 控制灌溉技術與常規灌溉技術的區別
2． 1 依據不同
常規灌溉是根據稻田水層的厚度判斷是否進行供水，而先進的節水控制灌溉技術則是根據土壤含水量是否達到控制標準來判斷是否供水。
2． 2 方法不同
常規灌溉采取淺\\(30mm\\) 、濕\\(0mm\\) 或淺、濕、干\\(田面無水，腳窩有水\\) 循環交替; 而節水控制灌溉則采取淺、濕、干\\(土壤含水量下限值\\) 循環交替法。表1 為田面土壤含水量目測值，僅作參考。
2． 3 程度不同
常規灌溉是在水稻的全生長期保證充分灌溉; 而節水控制灌溉則會根據水稻不同生長階段的特性人為進行調虧灌溉，是一種充分供水與非充分供水相結合的灌溉方式。
3、 試驗設計
3． 1 試驗品種
墾稻 11\\(墾 00—1113\\) : 主莖 11 片葉，生育日數128d 左右，需活動積溫 2 320 ～ 2 350℃ ，株高 86． 8cm，穗長 17． 3cm，穗粒數 100 粒，千粒質量 26g，抗稻瘟病性及耐寒性強，抗倒性中等，外觀米質優，食味好，平均公頃產量 7 987kg; 適宜黑龍江省第 3 積溫帶及第 2積溫帶下限地區進行插秧栽培，以及在中等肥力條件下栽培。
3． 2 材料與方法
試驗在大田中進行，采用對比法。小區面積0． 035、0． 13、0． 21hm2不等，重復 5 次取平均值。2012年，控制灌溉采用田間測量與小面積埋桶測量法，處理與大田同，灌水下限分設地下水埋深 0． 1、0． 3、0． 5m，筒測重復 5 次，農藝措施一致，共設 3 個處理。
主要的氣象因子降水量、蒸發量和水稻關聯最大，使用試驗田氣象站自動測得的氣象數據。觀測是針對固定地點的固定植株進行，此次試驗每區設定 3 個點，每點設定 3 叢。各個試驗小區的稻谷單獨收獲后測定產量。
處理 1\\(淹水灌溉\\) : 建立 0 ～ 7cm 水層\\(生育期土壤 含 水 量 不 低 于 100% \\) ，全 生 育 期 用 水 總 量465m3。其中，插秧前 95m3，分孽期 140m3，生育轉換期 92m3，長穗期 69． 5m3，結實期 68． 5m3。
處理 2\\(淺濕交替節水灌溉\\) : 返青分蘗期 4 ～7 葉水層 3 ～5cm，自然落干。5 葉期為 3 ～ 5cm，保持土壤含水量不低于 80% 。有效分蘗末期采用控制灌溉，生育轉換期采用 0 ～ 3cm 淺、濕循環交替灌溉方式，孕、抽穗期保持一定高度的水層，灌漿成熟期采用淺、濕、干循 環 交 替 灌 溉 方 式。整 個 生 育 期 總 用 水 量 為358m3。其中，插秧前 92m3，分孽期 103m3，生育轉換期 71． 5m3，長穗期 54． 5m3，結實期 37m3。
處理 3\\(控制灌溉\\) : 按泡田期、返青期、分蘗期、拔節孕穗到抽穗開花期、乳熟期、黃熟期 6 個階段進行控制灌溉。泡田前整平耙細能減少泡田用水，結合水耙地封閉滅草。稻田僅在返青期的水層高度保持在 1 ～3cm 之間，而其他生長期稻田都不設立水層，土壤的濕度范圍要保持在飽和含水率與飽和含水率的60% ～ 70% 之間，黃熟期斷水\\(保持土壤含水率不低于 80% \\) 。全生育期用水總量 234． 5m3。其中，插秧前 92m3，分孽期 55． 5m3，生育轉換期 35． 5m3，長穗期35． 5m3，結實期 16m3。
3． 3 試驗地概況
2012 年在洪河農場某試驗區進行試驗，該地塊地勢平坦，改種水稻有 5 年歷史。其土質為草甸白漿土，屬于寒溫帶大陸性季風氣候。經測定，每千克土壤中有機質含量為 40． 8g，堿解氮含量為 151． 7mg，速效磷含量為 28． 8mg，速效鉀含量為 98． 9mg，pH值為 5． 89。耕層 20cm，每年秋春旋耕。2012 年大于等于 10℃有效積溫 2 498． 6℃，無霜期 130 天，水稻生育期降水量456． 3mm，平均氣溫16． 3℃。水稻生育期降雨及氣溫正常，利于水稻生長。2012 年水稻生長階段 4－9 月份降雨量340． 6mm，比2011 年少7． 8mm，比2010 年少 59． 4mm，較歷年少 120． 9mm。 表 2 為2012 年 4－9 月氣象資料統計表。
4、 試驗結果與分析
4． 1 不同灌溉方式間株高變化
不同灌溉方式下的株高差異不明顯: 控制灌溉處理的株高為 86． 4cm，節灌和淹水灌溉處理株高均為86． 8cm。由此可以看到，經過控制灌溉技術處理的株高矮了 0． 4cm。這表明，通過控制水稻的供水能夠控制其生長。
4． 2 不同灌溉方式間泥溫變化
應用控制灌溉技術田塊的泥溫要比節灌和淹水灌溉的高。這表明，在水稻生長分蘗期應用淺水灌溉更有利于提高泥溫，從而促進分蘗。
4． 3 不同灌溉方式間在整個生育期的用水總量及節水效益對比分析
水稻灌溉定額是水稻在整個生育期內每次灌溉所用水的總量。影響水稻灌溉定額大小的外因較多，如環境溫度、降水量及降水時長分布、采用的灌溉方式等。這些因素中，環境溫度對作物的蒸發蒸騰量產生影響進而改變水稻灌溉定額的大小，降水量及降水時長分布值則直接對灌溉定額值產生影響。2012年在建三江分局洪河農場試驗，淹水灌溉、淺水間歇節水灌溉和節水控制灌溉的全生育期 667m2灌溉總量分別為 465、358、154． 5m3，667m2，產量分別為 683． 3、690． 6、685． 3kg?？刂乒喔饶Ｊ街档猛茝V，雖然比節水灌溉產量略有減少，但是節省了水資源，保證了農業可持續發展。表 3 為不同灌溉模式下用水量，表 4為不同灌溉模式考種結果。
5、 結論與討論
1\\) 控灌處理對地勢的要求高，池面不平很難進行水層的管理。
2\\) 試驗表明: 采用水稻節水控制灌溉技術，不僅增強了水稻對倒伏和病蟲害的抵御能力，并且扭轉了水稻種植長久以來的用水觀念，由深水層轉變為淺水層，淺水層轉變為無水層，長期有水層轉變為階段有水層。
3\\) 試驗證明: 采用節水控制灌溉技術的水稻田塊，在整個生育期使用的灌溉總用水量僅為 234． 5m3，遠少于傳統采用水淹田方式和常規灌溉方式的用水量。因此，在目前水資源普遍稀缺的種植環境里，采用節水控制灌溉技術種植水稻是一種既可以提高科學用水效率又能保證可持續發展的好方法。
5 年來，通過田塊實驗，水稻節水控制灌溉技術取得了較好的效果。在以后的推廣中，要緊密結合當地自然條件、水稻長勢和農藝措施，恰當地把握實施。本模式對寒冷區域水稻發展具有借鑒意義，不僅能節約用水，而且能有效地調節作物生長環境，降低生產成本，增加經濟效益。
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