三江平原井灌稻区节水增温试验研究

论文摘要

本文针对三江平原井灌水稻灌溉水温偏低,致使田间温度和土壤温度过低,影响水稻的正常发育,造成水稻严重减产的现状,通过田间试验,重点研究了晒水池、渠道等工程增温技术和节水灌溉条件下,灌水对田内水温、土壤温度的调控以及节水灌溉条件下井灌水稻的产量效应,最终提出了解决井灌水稻低温冷害的有效方法。试验得出成果如下:(1)晒水池、渠道晒水增温及其影响因素三江平原井灌稻区发展井水增温技术,应在原有的基础上以池、渠增温为主,其他增温措施为辅。晒水池增温主要受气温、晒水池面积、晒水池水深的影响。渠道增温主要受气温、渠道长度、渠道宽深比、流量等因素的影响。(2)水稻节水高产土壤水分能量调控标准根据水稻节水高产土壤水分调控原则和三、四年控制灌溉田间试验的经验,本试验采用的土壤水分能量调控标准为返青期应保持充分饱和的土壤水分状况,使土壤水分张力最小,即土水势为零;分蘖前期、中期主要以轻控、中控为主,从而使土壤昼夜温差加大、光照好、土壤热通量大和氧化还原电位高;分蘖末期应以重控为主,以控制氮素吸收,提高叶片炭氮比,促使水稻从营养生长向生殖生长适时转化;孕穗抽穗期以轻控为主,干湿交替;乳熟期中控,黄熟期晒田。(3)节水灌溉条件下,灌水对田内水温和土壤温度的调控控制灌溉条件下,利用田面晒水增温,晒水1小时,水温平均增加7～8℃,经过2小时晒水,田内平均水温达到20℃以上,满足作物对灌溉水温的最低要求。控制灌溉全生育期不建立水层,土壤含水量低,土壤升温快,有利于表层土壤温度的提升,各层土壤平均地温比间歇灌溉高1℃左右,对水稻的产量的提高有着显著影响。(4)节水灌溉的增产、节水潜力在节水灌溉条件下,2006年井灌水稻产量与地表水灌溉水稻产量持平。2007年由于水分调控良好,井灌水稻产量比地表水灌溉水稻增产6%。可见,通过发展节水灌溉,井灌水稻能够克服低温冷害,获得和地表水灌溉一样的高产,获得高产基础上的再增产。控制灌溉比间歇灌溉增产7%～8%,节水10.4%,比全省平均水平节水25.3%,灌溉水生产效率是间歇灌区的1.2倍。综上所述,三江平原井灌水稻大力发展节水增温技术,应在原有的基础上以池、渠增温为主,其他增温措施为辅,同时注重灌水管理和节水灌溉方法的综合运用。把晒水、输水、灌水、节水统一起来,适时适量的科学灌水,改善田间热环境和湿度环境,调整农作物的生长状态和过程,以达到节水、增温、增产的目的,为三江平原井灌稻区解决低温冷害问题提供了有效途径。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 立题根据
• 1.2 研究的目的和意义
• 1.3 国内外研究趋势和动态
• 1.3.1 国内研究趋势和动态
• 1.3.2 国外研究动态和趋势
• 1.4 本课题研究的主要内容、方法及技术路线
• 1.4.1 研究的主要内容
• 1.4.2 研究方法
• 1.5 试验的预期效果
• 1.6 技术路线流程图
• 1.7 三江平原自然情况简介
• 1.8 佳木斯地区自然情况简介及农垦科学院水稻所概况
• 2 冷水灌溉对水稻的影响和现有的增温措施
• 2.1 井灌水稻的特点和优势
• 2.2 低温冷害对水稻的影响
• 2.2.1 低温冷害对水稻营养生理的影响
• 2.2.2 冷害对水稻在不同生育期生长的影响及其温度指标
• 2.2.3 水稻生长与灌溉水温的关系
• 2.3 现有的节水增温措施
• 2.3.1 工程增温
• 2.3.2 设备增温
• 2.3.3 水管理增温
• 2.4 小结
• 3 晒水池增温机理研究
• 3.1 晒水池面积对池内水温的影响
• 3.2 气温对晒水池水温的影响
• 3.3 晒水池面积及气温对水温的综合影响
• 3.4 晒水池水温与水深的关系
• 3.5 晒水池的设计
• 3.6 小结
• 4 渠道增温效果研究
• 4.1 流程（L）对渠道水温的影响
• 4.2 气温（T）对渠道水温的影响
• 4.3 渠道增温的其他措施
• 4.4 输水渠道防渗处理
• 4.5 田间闸管灌溉技术及其节水增温效果
• 4.6 小结
• 5 井灌水稻节水、增温灌溉模式：控制灌溉
• 5.1 水稻控制灌溉技术的简介
• 5.1.1 水稻控制灌溉技术的节水机理
• 5.1.2 水稻控制灌溉技术的增产机理
• 5.2 水稻节水高产土壤水分能量调控标准
• 5.2.1 土壤水分能量调控标准的特点及优势
• 5.2.2 水稻节水高产土壤水分调控原则
• 5.2.3 水稻节水高产土壤水分能量调控标准
• 5.3 试验设计
• 5.4 节水灌溉对稻田内水温的影响
• 5.4.1 节水灌溉条件下田面晒水增温问题的提出
• 5.4.2 田内水温增温过程研究
• 5.4.3 田内水温分布规律研究
• 5.4.4 阴天、晚上水温变化规律
• 5.4.5 田内水温与气温的关系
• 5.5 节水灌溉条件下，水稻田内土壤温度变化规律研究
• 5.5.1 土壤温度日变化规律研究
• 5.5.2 土壤温度的季节变化研究
• 5.5.3 土壤温度的垂直变化
• 5.6 控制灌溉对水稻植株生长发育的影响
• 5.6.1 株高的变化
• 5.6.2 茎数的变化
• 5.6.3 作物抽穗至成熟期干物质积累量
• 5.7 节水灌溉对产量构成因素的影响
• 5.8 节水灌溉的节水效益
• 5.9 小结
• 6 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 附录