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1、宁夏大学硕士学位论文第一章综述摘 要本文针对宁夏引黄灌区亟待解决的直播水稻膜下滴灌节水问题，立足于宁夏平吉堡农八队试验与示范基地。采用正交试验、对比试验方法对宁夏引黄灌区滴灌水稻种植模式与定额和频率最优组合、水稻水肥耦合最优组合、膜下滴灌水稻含水率下限、直播水稻滴灌定额和频率、直播一膜四行滴灌管与滴灌带进行了较为系统的试验研究，主要结论如下：1.在水稻膜下滴灌条件下，采用正交试验方法，对种植模式、灌水定额和灌水频率三因素组合进行了试验研究。试验结果表明: 参考组合为 A1 B1C1，最优组合方案为 A1 B1C1，即种植模式为直播种植模式、灌水频率为 1 天、灌水定额为 6m3/667m2，相
2、应的产量为347.7kg/667m2，灌溉定额为 452.7m3/667m2，需水量为 480.52 m3/667m2。2.在直播水稻膜下滴灌条件下，采用正交实验方法，对灌水定额、灌水频率和施氮肥量三因素组合进行了试验研究。试验结果表明：参考组合为 A3B1C3，最优组合方案为 A2 B2C3，即灌水定额为 9m3/667m2、灌水频率为 2 天，施氮肥量 20.7kg/667m 2。相应的产量为 370.7kg/667m2，灌溉定额为 404.02 m3/667m2，需水量为 432.44 m3/667m2。3.在直播水稻膜下滴灌条件下，对水稻不同土壤含水率下限进行了对比试验，结果表明：水稻
3、土壤含水率下限控制在田间持水率的 60%以上，水稻生长正常；在 60%以下时将使水稻产量降低较多。4 .在直播水稻膜下滴灌条件下，对直播一膜两行一管滴灌定额和频率进行了对比试验，结果表明：灌水定额为 12m3/667m2、频率为 1 天时产量最高，灌溉定额为 754.77 m3/667m2，灌水定额为 6m3/667m2、频率为 3 天时产量最低，灌溉定额为 508.18 m3/667m2。5. 在直播水稻膜下滴灌条件下，对直播一膜四行两滴灌管与滴灌带进行了对比试验，结果表明：在设计滴灌定额为 6m3/667m2、灌水频率为 2 天的前提下，滴灌管比滴灌带水稻产量增加 1%。本文的研究成果不仅
4、对水稻膜下滴灌水肥高效利用和节水灌溉具有重大的支撑作用，而且对干旱地区突破经济社会发展的水资源瓶颈制约、解决“三农”问题具有重大现实意义。关键字：膜下滴灌，旱作水稻，正交试验，节水灌溉，水肥耦合I宁夏大学硕士学位论文第一章综述AbstractThe rice in irrigated areas of Ningxia need for timely resolution of water issues in ricecultivation，Fort farmers in Ningxia Ping Ji Bao Nong Ba Dui was tested in rice fields，Usin
5、gOrthogonal 、contrast method of rice in irrigated areas of Ningxia different planting patterns,different irrigation quota, irrigation frequency and different application rate, different coveringmethods for a more systematic study, the main conclusions are as follows:1 Drip Irrigation in rice, using
6、the orthogonal experimental method to cropping patterns,irrigation frequency and irrigation quota selected as experimental factors, and determine theoptimal combination of program model is a film Sowing live 4 lines, irrigation quota 6m3 / acre,irrigation frequency of 1 day, production of 347.7kg /
7、667m2, and the corresponding irrigationquota is 452.7 m3 / 667m2, Water demand 480.52 m3/667m2.2 Live under drip irrigation in rice, using the orthogonal experimental method, select theirrigation times, irrigation quota and the nitrogen content of experimental factors. And todetermine the optimal co
8、mbination scheme for the irrigation quota 9m3 / acre, irrigation frequencyof 2day, nitrogen application rate was high, production of 370.7kg / 667m2, and the correspondingirrigation quota is 404.02 m3 / 667m2, Water demand 432.44 m3/667m2.3Live under drip irrigation in rice, lower water content test
9、 method used in comparativeexperiments, draw irrigation quota 6 m3, irrigation yield the highest frequency of 1 day, 3 daysirrigation frequency of the lowest yield.4Live in rice under drip irrigation, mulching film for the narrow, two lines of a livecomparison test, for the three irrigation quota le
10、vels, irrigation frequency output of a minimum of3 days, in this experiment, when irrigation quota 12m3 Frequency of 1 day to the highest yield. To380.3 kg, total irrigation 754.77 m3 / 667m2 Water demand 508.18 m3/667m25Live under drip irrigation in rice, covered the width of film, drip tape and em
11、itting pipecomparison test, the design of irrigation quota for the 6m3 / acre, irrigation frequency of 2 daysunder the premise of emitting pipe with drip irrigation in rice production increased by more than 1%This research model based on the original planting and irrigation of rice has certaininnova
12、tive, as determined by drip irrigation and irrigation system of rice cultivation patterns ofrice cultivation on a certain previous guidance, drip irrigation and irrigation of rice cropping areasBreakthrough also has some practical value.Keywords: Drip irrigation under mulch，Rice，Orthogonal ，Irrigati
13、on systemII独 创 性 声 明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得宁夏大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：时间：年月日关于论文使用授权的说明本人完全了解宁夏大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意宁夏大学可以用不同方式在不同媒体上发
14、表、传播学位论文的全部或部分内容。(保密的学位论文在解密后应遵守此协议)研究生签名：导师签名：时间：时间：年年月月日日宁夏大学硕士学位论文第一章综述第一章 综 述1.1 研究背景和意义我国是一个干旱缺水严重的国家。我国的淡水资源总量为 28000 亿立方米，占全球水资源的 6%，仅次于巴西、俄罗斯和加拿大，名列世界第四位。但是，我国的人均水资源量却很少，仅为世界平均水平的 1/4，是全球人均水资源最贫乏的国家之一。然而，中国又是世界上用水量最多的国家。仅 2002 年，全国淡水取用量达到 5497 亿立方米，大约占世界年取用量的 13%，是美国 1995 年淡水供应量 4700 亿立方米的约
15、1.2 倍。180 年代以来，中国的水荒由局部逐渐蔓延至全国，情势越来越严重，对农业和国民经济已经带来了严重影响2。宁夏是全国水资源最匮乏的省区之一。水资源缺乏是宁夏回汉各族人民谋取生存和发展的最大的资源制约因素。进入 21 世纪,面对工业化、城市化和生态环境建设的需求,产业之间、部门之间、地域之间的用水矛盾日益尖锐,水资源紧缺形势更加的严峻。只有通过水资源的合理调配,优化配置,提高水资源的利用效率,才能缓解用水矛盾,保障经济、社会的发展和生态环境的改善。为此自治区制定了加快把我区建成全国节水型社会示范区的规划，计划大幅度提高水资源利用效率，降低全区万元 GDP 用水量、耗水量，到 2012
16、年，水资源利用率要走在全国同类地区前列，力争 2020 年达到国内先进水平。宁夏全区年平均降雨量 289mm3,时空分布不均,年水面蒸发量 1250mm.地面水资源量 9.49 亿 m3，地下水资源量 1.42 亿 m3 ，当地水资源总量 10.91 亿 m3 。亩均占有量 59m3，占黄河流域平均值 1/6，为全国平均值 1/28;人均占有量 180m3，占黄河流域平均值 1/3，占全国平均值的 1/12。宁夏当地水资源加上黄委分配宁夏可利用过境水资源量 40 亿 m3（包括地表水），宁夏平均年可利用水资源量为 41.42 亿 m3。按此量计，亩均、人均占有量也只有 220 m3和 720
17、m3。远远低于国际上人均 1000m3 的缺水警戒线。宁夏灌区面积 750 万亩,其中自流引黄灌区面积 550 万亩,产粮占全区粮食产量的 2/3 以上，引黄灌区为宁夏农业稳产高产做出了重要贡献4。宁夏水资源总量缺乏，其中地表水资源 9.71 亿 m3，地下水资源量计 29.84 亿 m3，重复计算量 27.82 亿 m3。宁夏引黄灌区地下水资源量 25.75 亿 m3(不含贺兰山地水量)，可开采量为巧.45 亿 m3。据当地水资源可利用量+黄河分水方案可利用量+引黄灌区地下水可开采量计算，宁夏水资源可利用量为 60.75 亿 m3。近年来，因黄河沿岸地区经济迅速发展，工农业生产和生活用水急剧
18、增加，以及黄河上游来水不足，致使黄河水资源供需矛盾日趋突出。2002 年宁夏引黄灌区冬灌已经出现了黄河来水量减少致使灌溉困难的情况，100 多万亩面积未进行冬灌。2003 年黄河来水不足，引水量比正常年份下降 39.2%，即缺水 14.43 亿 m3，又黄委会严格限制引水，影响灌溉面积近300 万亩，使农业产值损失 15 亿元，影响灌区经济发展和农民收入，同时在严重缺水情况下，水事纠纷大大增加，影响少数民族地区的社会稳定。实施本项目后，可以解决宁夏引黄灌溉区水资源严重短缺的问题5。宁夏引黄灌区灌溉水平与国内平均水平和西北同类型地区相比，存在一定差距。一是由于渠道衬砌率低，如干渠、支干渠衬砌率只
19、有 22.2，渠系水利用系数仅 0.420.45，50%以上的引水在各级渠系渗漏损失，造成灌区地下水位埋深浅，大量地下水无效蒸发损失，既1宁夏大学硕士学位论文第一章综述加重了灌区土壤盐渍化，又造成水资源浪费。二是引黄灌区田间节水灌溉技术落后，绝大部分采用地面灌溉方法，由于畦块较大且不平，漫灌现象比较普遍，造成灌溉定额较大，田间水利用系数仅 0.8 左右。三是灌溉水利用率和生产效率偏低，灌溉水利用率仅 0.35 左右，水分生产效率仅为 0.6kg/m3，而全国大型灌区灌溉水利用率已达到 0.5 左右，水分生产效率已达到 0.81.0kg/m3，世界平均水平为 1.2 kg/m3。四是引黄灌区产业
20、用水结构不合理，农业用水量占总用水量 92.9%，单方水效益仅为 0.97 元/m3。第五是水资源利用结构不合理，利用黄河水占总量的 93.3%，利用地下水仅占 6.7%。六是灌区农民的节水意识还不强，节水技术集成示范不够。几千年来种植水稻中国都以传统的漫灌方式进行灌溉，直至今日我国水稻农田采用大水漫灌的方式，虽然滴灌等先进的灌水方式有一定的发展和推广，但是应用到水稻的例子却很少，逐步改进和完善山地滴灌的设计方式和方法。有关国内外水稻滴灌资料相对较少，目前可以参考的水稻滴灌系统而设计为数不多，水稻滴灌设计中的诸多问题都没有实例。从设计参数的选择，设备的选型，施工方式和方法，机械操作、运行方式、
21、运行注意事项等方面来加强对水稻滴灌系统设计进行完善。从而给大家提供一个可以借鉴的理论依据和实例，更好的发展和完善水稻滴灌系统研究。在宁夏水资源缺乏已成为制约宁夏社会经济发展的瓶颈，开展旱作水稻膜下滴灌技术试验研究与示范，紧扣国家中长期科技发展纲要中重点领域及优先主题的要求，与纲要和宁夏党委和人民政府及地方科技需求的结合度非常紧密。该项目研究成果不仅对宁蒙河套农业优势特色产业具有重大的支撑作用，也将对国内同类区域的特色产业发展具有典型示范带动作用；不仅对干旱地区突破经济社会发展的水资源瓶颈制约，持续提高农业综合生产能力，加快建设现代农业的步伐具有重大意义，而且对解决宁蒙河套干旱地区农民脱贫致富、
22、农业增效和生态安全具有重大现实意义。1.2 国内外研究现状1.2.1 国外水稻滴灌技术研究现状滴灌从诞生至今己发展了近一个半世纪，作为一种新型灌溉技术，它在缺水比较严重的国家和地区，不仅显示出前所未有的节水能力，而且在以色列、荷兰等农业出口创汇犁国家，发挥出了巨大的优越性。滴灌是利用低压管道系统，使滴灌水成滴地、缓慢地、均匀而又定量地浸润作物根系最发达的区域，使作物主要根系活动区的土壤始终保持在最优含水状态。它能将作物生长所需要的水分和各种养分适时适量地输送到作物根部附近的土壤中。因此，具有显著的节水、节能、省工、增产、提高农产品品质以及改善土壤环境等优点6-10。滴灌的最初发展阶段是地下灌溉
23、。1860 年在德国首次实验,1935 年荷兰、英国首次把滴灌技术应用于温室中的花卉和蔬菜,50 年代中期以色列研制长流道滴头获得成功,使得滴灌系统在技术上有了显著的进展。进入 70 年代以来,滴灌发展更为迅速,根据 1982 年在印度新德里召开的国际会议上统计,全世界滴灌面积 427 万 hm2(1hm2=15 亩)11。90 年代中期,据世界微灌工作委员会统计,微灌面积为 2913 万 hm2。美国是世界上发展滴灌最快的国家,现已发展到 1333 万 hm2。我国自 1974 年从墨西哥引进滴灌技术,经过几起几落,到 1996 年统计,全国现有微灌、滴灌面积约 7.3 万 hm2,其中山西
24、运城地区地下滴灌达 167 万 hm2,山东省稳2宁夏大学硕士学位论文第一章综述定发展以果树为主的滴灌,微灌面积达 2 万 hm212。地下滴灌的最初研究是由美国的 E. B. House 在 1913 年首先进行的，但 是他得出的结论是该技术没有增加根区土壤含水量和应用中成本太高13。到 1920 年，美国加利福尼亚州的Charle 申请了一个多孔灌溉瓦罐的技术专利，被认为是世界上最早的 SDI 技术14。二次世界大战后，塑料工业的迅速发展为滴灌技术的应用带来了新的机遇。此时的 SDI 系统运行于低水头下，对水质和过滤设备的要求较低，应用中面临的主要问题是供水均匀性差，以及滴孔易堵塞。20
25、世纪 40 年代，德国用塑料管进行了 SDI 试验研究。到 1959 年，SDI 已在美国成为滴灌的重要组成部分。 20 世纪 60 年代，用 PE 和 PVC 制造的多孔管、缝隙管，以及管上滴头已经用于 SDI。进入 70 年代后，SDI 设备有了长足的进步，但世界各地通过大规模的田间试验发现 SDI 存在的诸多问题，如灌水均匀性差，滴头容易堵塞，作物根系有可能穿破毛管，系统维护困难等问题依然存在，也因此导致了 SDI 技术的发展速度远远落后于地面滴灌15。从 80 年代至今，由于科学技术的飞速发展，材料和设备费用的降低，系统可持续运行多年，使得地下滴灌系统的年平均投资成本大大下降。而且没有
26、系统回收、重铺设等作业，使系统维护成本及劳动量减少，因此又引起了人们的重视和关注。在这段时间内，有关 SDI技术及其应用的研究主要集中在提高灌水器制造质量和出流均匀性、优化系统设计参数（如系统毛管适宜的埋深和毛管间距等）、肥料和化学药品注入设备与技术、SDI 与作物产量、水分入渗等方面。其中最为显著的研究成果是 Mitchell 等人撰写的地下滴灌系统设计、安装和运行管理指南16，这意味着 SDI 技术开始步入规范化阶段。膜下滴灌，顾名思义，是在膜下应用滴灌技术。这是一种结合了以色列滴灌技术和国内覆膜技术优点的新型节水技术。水、肥、农药等通过滴灌带直接作用于作物根系加上地膜覆盖，棵间蒸发甚微，
27、十分利于作物的生长发育大田使用后，较常规灌溉省水 50%左右，省肥 20%，省农药 10%，增产 10%20%，增加综合经济效益 40%以上。在典型的干旱地区，农业完全依赖灌溉。传统的大水漫灌方式，加上渗漏严重，每 667m2 平均灌溉定额达 500m3。日益突出的用水矛盾制约着当地农业乃至绿洲经济的可持续发展17。事实上，膜下滴灌也不单纯是一个节水措施，它实际上是一个系统，由它带动了宽窄膜技术的跟进，由精准灌溉带来的精准施肥、精准用药，也包括正在推广的机械化精准采摘，还有,这一系统对劳动者素质要求较高，随着这项技术的不断推广，必然促使农业栽培模式的改变和农业劳动者整体科技素质的提高，符合现代
28、农业对机械化、信息化、智能化的要求18。膜下滴灌技术大大提高了土地利用率，加之播种与铺膜一次完成，农药、化肥等营养液随输水管道供应，减少了农业的作业层次，大大减轻了劳动者的劳动强度。也是因为大量劳力、机力的节约，使得劳动生产率有了明显提高19。关于水稻膜下滴灌在国外尚未见研究报道。1.2.2. 国内水稻膜下滴灌节水灌溉研究现状（1）膜下滴灌我国自 1974 年从墨西哥引入滴灌设备至今，地面滴灌技术应用和设备开发已取得长足3宁夏大学硕士学位论文第一章综述的进展。但 SDI 技术的初步应用则始于 80 年代初期，主要用于果树作物20。1991 年，山西省万荣县农民王高升自发投资用塑料管打孔做成地下
29、滴灌管，使用后省水效果显著。于是，近年来，运城地区农民纷纷仿效，自发兴建果园地下滴灌工程，收到了良好效果，也取得了一些研究成果。滴灌较其他灌水技术具有更大的省水、增产效果,所以引起许多国家的重视,多次召开国际滴灌会议。我国自 1975 年决定研制滴灌设备,1976 年将滴灌研究列入重点项目之一。1985年 11 月参加第三届国际滴灌会议,这是我国第一次参加国际滴灌会议。1988 年通过了国家星火计划项目滴灌成套设备21的鉴定,九十年代初从以色列引进了滴灌关键工艺设备和技术,通过对滴灌设备制造及研究开发,使我国滴灌设备的生产水平上了新台阶。膜下滴灌技术优点：膜下滴灌是一项节水增效农田灌溉新技术，
30、膜下滴灌比起普通的灌溉方式有很大的优越性，具体表现在以下几个方面：节水作用：膜下滴灌技术的最大特征和优点是能够通过精准灌溉节约农业用水。作为当今最先进的节水灌溉技术之一22，其对水的利用率达到 90%以上，平均用水量是传统灌溉的 1/3 到 1/8，为水资源相对缺乏的兵团节省大量的农业用水。提高农作物产量：鉴于膜下滴灌技术的精准和标准化的灌溉，使用滴灌技术的农作物生长状况良好，大大提高了农作物产量。治理盐土地碱化：土地的盐碱化是对农作物生产的最大威胁之一，同时土地的盐碱化也在侵蚀着兵团的可耕地面积。膜下滴灌可使滴圆点形成的湿润峰外围形成盐份积累区，湿润峰内形成脱盐区有利于作物生长。在 0100
31、cm 土层平均含盐率 2.2%的重盐碱地上，经过连续膜下滴灌种植；滴灌技术有效治理了土地的盐碱化，使以往许多无法耕种的土地变成可耕种的良田。但是膜下滴灌也存在的一定的问题，主要表现在以下几个方面不合理的灌溉制度：因为滴灌流量低,使用者常常会看不到灌水过程,如果灌溉时间太长,则有时会产生深层渗漏浪费;如果灌溉时间太短,根系又将发生水分胁迫。只有了解灌溉系统的灌水强度、植物需水量和土壤田间持水量,才能更好地根据植物的需要进行灌溉。同时要铭记,灌溉周期和灌溉量要根据气候和植物的不同生长阶段而调整,不能始终采用同一灌溉制度。 选择不合理的滴头：膜下滴灌的滴头通常分为两种型号,压力补偿式和非压力补偿式。
32、压力补偿式虽然贵一些,但效果更好。首先,压力补偿滴头可确保每一个滴头出水均匀,施肥灌溉均一。其次,部分压力补偿式滴头可将堵塞滴头的杂物洗出,还有一些压力补偿式滴头流道很大,减少了滴头堵塞的可能性23。缺少过滤设备：许多使用者错误的认为井水不需要过滤,而事实上井水经常含有粗砂、细砂和一些化学物质,堵塞滴头。常见的过滤器有滤网、叠片和介质过滤器,如果水中有砂则宜采用离心过滤器。在开始安装过滤系统前,要对水质的物理和化学组成进行分析,根据水质采用合适的过滤设施,并且选择具有抗堵塞性能的滴头。 没有通过滴灌系统进行施肥：水肥同步施入是滴灌的最大优点,植物根系生长具有向水、向肥性,肥料随灌溉水施用效率最
33、高。但使用施肥灌溉系统要有防止肥料倒灌装置,以防肥料污染地下水和其他水源24。4宁夏大学硕士学位论文第一章综述缺乏日常维护：滴灌系统需要通过精心维护以发挥最优性能。有条件的单位应经常冲洗滴灌管,保证设备水流的畅通。根据实际需要,可以考虑周期性配合使用有效的化学处理。没有压力表和流量表：这些简单的设备可以帮助使用者给灌溉系统 “把脉”,以解决凭肉眼无法准确判断的滴灌系统问题。用压力表检测滴灌管首部、中部和滴灌毛管尾部的压力情况,对比设计压力或水压的历史情况,可以判断滴灌系统的问题。流量表可以帮助使用者快速判断水源的流量,另外,流量数据有助于计算实际流量和灌溉系统的历史流量情况。误认为所有的管品质
34、一样：不同的滴灌管有不同的原材料品质、生产工艺和专利技术,更重要的是不同品牌管子的滴头结构设计是不同的。应该选择可以提供均匀水肥,具备抗阻塞性能,寿命长,易于安装和维护的滴灌管。忽视长期运行费用：滴灌系统往往要使用十几年或 20 年以上,灌溉数百万立方米的水肥,所以考虑灌溉的均匀度、泵站的运行费用以及日常维护费用非常重要。一个前期设计良好的系统,可通过其良好的均匀度或节能性降低后期运行成本。另外,一些供应商有很多经验和专有技术,可以指导使用者选用正确的灌溉系统,并在运行和维护系统方面提供帮助25。（2）水稻膜下滴灌研究进展50 年代我国就提出适时烤田的栽培技术，至 60 年代推行浅水灌溉技术。
35、70 年代多数采用“浅深浅结合晒田”、“浅灌深蓄”、“浅湿干”等稻田灌水技术，被国内外学者认为是水稻灌溉史上的第一次重大变革26。进入 80 年代后，我国开始试验研究先进的水稻节水灌溉技术。90 年代以来，在全国范围内，水稻节水高产灌溉技术的研究与应用迅速发展，出现了一批水稻节水灌溉新技术。如凌启鸿提出的水稻叶龄模式灌溉技术27、张清文、王桂廷提出额的间歇灌溉技术28、徐国郎、提出了水稻控制灌溉技术29；在栽培上，完善了日本水稻专家藤原长作首先提出的水稻旱育稀植技术30。覆膜对土壤具有明显的保水增温效果31，覆膜后土壤硬度和土壤容重降低，有利于水稻根系下扎，杂草防除效果好，保苗率提高 32促进
36、微生物活动和养分的分解，防止土壤侵蚀和板结，降低了旱作水稻叶片细胞汁液浓度和细胞膜透性，缓解了水稻水分胁迫程度。覆膜旱作水稻节水效果显著33，并能促进水稻分蘖，增加有效穗数 34。水稻地膜旱作栽培虽然有明显的节水效应，但其分粟过多，成穗率低，稻株早衰，因而产量往往较低。吴传余35采用水稻全程覆膜、半程覆膜、无膜早作、无膜水作(浅湿间歇)对比试验，结果发现地膜覆盖既可改善田间温湿、光热条件，又能导致在高温季节膜下地表出现瞬时极端高温。另外收获后残膜难以清除，易发生障碍等(黄义德等，1997；王磅等，1983)。黄仲青针对水稻全程旱作的这些问题，在江淮地区进行了多种覆盖方式的试验比较，发现膜、秸接
37、力覆盖栽培，能使地膜覆盖与秸草覆盖优势互补，早作水稻增产近 20%(黄仲青等，2001)。杨安中等采用秸秆+地膜二无覆盖进行早作水稻栽培，研究结果表明，秸秆十地膜二无覆盖旱作稻田土壤湿度变幅降低，水分散失减少，结构改善，养分积累增加，水稻无效分粟减少，生育期提前，灌浆结实期延长杨安中3637。水稻覆膜滴灌实验研究在国内刚起步，在石河子垦区新疆天业化工生态园中，新疆天缘滴灌水稻研究院王培武博士和李治远研究员经过几年的示范耕作，突破了数千年来的传统水稻种植模式，用膜下滴灌等技术，不用淹水，不育秧移栽，不打埂修渠，全程机械化种植水稻获得成功。2010 年秋天，在石河子的新疆天业化工生态园里，通过膜下
38、滴灌旱植的 4005宁夏大学硕士学位论文第一章综述亩水稻的平均产量为 500 公斤，达到了新疆水田的平均水平。2009 年玛纳斯县广东地乡新湖坪村引进水稻膜下滴灌节水种植技术，示范面积约 500 亩，项技术采用一膜八行机械点播，地膜宽度 180 厘米，水稻平均行距约 23 厘米，株距 10 厘米，亩保苗数约 3 万穴，水稻生产全过程用水量大约在 900 立方米，与传统水田种植相比节水率在 50%以上，该项技术的另一大特点是可有效消除水稻育秧和插秧环节的用工投入，同时有利于水稻生产全程机械化作业，大幅度的降低水稻生产成本。2010 年，贝林哈日莫墩乡乌日木则格得村的水稻地里试种 40 亩滴灌水稻
39、品种，长势良好，常规水稻插秧人工费一亩地 160 元，滴灌水稻一亩地才是 16 块钱的播种费，滴灌水稻与常规水稻相比省时、省工、节约成本，给老百姓节约了成本38。膜下滴灌旱植水稻新技术，彻底打破了“水稻水作”的传统，每亩节水可达上千立方米，比传统水稻种植方式节水 65%以上。同时，还减少了育秧、插秧等多个水田栽培管理环节，较传统水田每亩节约育秧、插秧费用 200 元左右。加上机械化直播技术和无线远程控制技术等现代农业技术的应用，大大降低了劳力投入和劳动强度。1.3 研究目标、研究内容和技术路线1.3.1 研究目标通过田间试验研究，提示旱作水稻最适宜的灌溉制度，确定水肥耦合对水稻产量的影响、不同
40、处理水稻含水率下限指标和适宜的滴灌灌材。从而提高旱作水稻的品质以及达到节水的目的，为实现旱作水稻高产和节约水资源提供理论依据。1.3.2 研究内容（1） 滴灌种植模式与定额和频率最优组合正交试验对膜下滴灌水稻种植模式与定额和频率三因素进行正交试验研究，确定种植模式与滴灌制度最优组合，为旱作水稻节水灌溉提供理论依据。（2）直播一膜两行一滴灌管水稻水肥耦合正交试验对水稻膜下滴灌定额、频率和施氮量进行正交试验研究，确定水肥耦合对水稻产量的影响，为旱作水稻节水灌溉提供理论依据。（3） 一膜两行一滴灌带不同含水率下限对比试验通过对比试验，确定适宜的滴灌水稻土壤水分下限指标，为 旱作水稻节水灌溉提供理论依
41、据。（4） 直播水稻一膜两行一管滴灌定额和频率对比试验研究不同灌水定额和灌水频率对水稻产量的影响，确定适宜的滴灌定额和频率组合，为旱作水稻提供理论依据。（5）直播水稻一膜四行两滴灌管与滴灌带对比试验6宁夏大学硕士学位论文第一章综述研究不同滴灌管材对水稻的产量影响，确定适宜的膜下滴灌管材，为旱作水稻节水灌溉提供技术依据。1.3.3 技术路线确定对比方法 建造试验田 定制实验方案 记录初始肥力、田间持水率 种植 根据水分补水，施肥 观测生育指标、水分指标、生理指标、水势指标 测产结果分析。如表 1-1。1.3.4 拟解决的关键问题（1）膜下滴灌水稻种植模式与定额和频率对水稻产量的影响。（2）水肥耦
42、合对直播水稻产量的影响。（3）不同土壤水分下限对直播水稻产量的影响。（4）不同灌水定额和灌水频率对直播水稻产量的影响。（5）不同膜下滴灌管材对直播水稻产量的影响。1.3.5 创新点（1）膜下滴灌水稻种植模式与旱作水稻滴灌制度的最优组合。（2）旱作水稻滴灌制度和施氮量的最优组合。（3）适宜的膜下滴灌水稻土壤水分下限指标。（4）适宜的膜下滴灌水稻管材。7宁夏大学硕士学位论文第二章 膜下滴灌水稻最优组合正交试验研究阅读文献，收集资料，找出问题，制定试验方案种植模式与灌水定额和频率最优组合直播一膜两行一滴灌管水稻水肥耦合最优组合一膜两行滴灌带不同土壤含水率下限对比试验直播一膜两行一管滴灌定额和频率对比
43、试验直播一膜四行两滴灌管与滴灌带对比试验测量土壤容重、田间持水率、土壤初始肥力水稻一体化种植水肥管理，病虫害防治水稻考种、测产种植模式与灌溉定额和频率最优组合分析直播一膜两行一滴灌管水肥耦合最优组合分析一膜两行滴灌带不同土壤含水率下限对比分析直播一膜两行一管滴灌定额和频率对比分析直播一膜四行两滴灌管与滴灌带对比分析膜下滴灌水稻种植技术模式图 技术路线8宁夏大学硕士学位论文第二章 膜下滴灌水稻最优组合正交试验研究第二章 膜下水稻种植模式、灌水定额和频率最优组合方案研究2.1 引言作物膜下滴灌是将覆膜种植技术与滴灌技术两者互相结合的新型灌溉技术。它将有压水源通过滴灌管道系统变成细小的水滴在作物根系范围内进行局部节水灌溉。同时，由于覆膜可大大减少作物的植株间蒸发，使得作物根系在滴头附近集中发育，使水肥作用更直接，效率更高。膜下滴灌还可在根系范围内形成一个低盐区，加之地膜覆盖使植株间蒸发甚微，盐分水易返回地
