土壤水分含量与水稻耗水量间的微妙关系

旱作稻的耗水强度受气象条件和作物性状综合作用的影响。曾有报道旱作稻生育期内的耗水强度变化呈现低-高-低的单峰变化趋势,最高值出现在孕穗至抽穗期。但是气象条件的不同，会导致峰值出现的时间不同，如峰值会出现在乳熟期。具体分析原因为：生育初期植株幼小,且气温较低,耗水强度呈现缓慢增长;随着生育期推移,气温逐渐升高,生物量和叶面积指数迅速提高,分蘖期后耗水强度快速增加;乳熟期气温处于整个生长季的最高点,作物蒸腾加剧,因而耗水量和耗水强度达到峰值;此后植株衰老,叶面积指数下降,气温降低,耗水强度迅速降低,蜡熟期后缓慢降低。但不同土壤水分含量处理其拔节孕穗期耗水强度相对大小有所不同,覆膜无水分胁迫处理(覆膜淹水和覆膜饱和持水量处理) ,拔节孕穗期耗水强度比蜡熟期和完熟期高,随土壤水分含量降低,拔节孕穗期耗水强度逐渐低于蜡熟期和完熟期。

已有研究表明,与常规水作相比,覆膜旱作水稻产量和水分生产率均有所提高 ,但也有报道覆膜旱作水稻产量有所降低。当土壤水分含量高于100 %田间持水量覆膜水稻产量不低于常规水作,甚至有所提高;低于100 %田间持水量处理产量则显著降低。覆膜处理水分利用率均高于常规水作处理。覆膜处理田间持水量与产量呈现极显著的正相关,且随着土壤水分含量降低,无效穗增多,有效穗数下降,灌浆不充分,每穗实粒数和结实率降低,产量也有所降低。覆膜轻度干旱处理,水稻奢侈蒸腾大大降低,但对产量影响不大,水分生产率有所增加;严重干旱则会大大降低水稻生理需水,抑制水稻生长发育,导致水分生产率降低。研究表明,从叶片水分利用效率来看,水稻适宜的土壤含水量为饱和含水量的85 %～90 %。本研究表明,从水分生产率来看,覆膜栽培适宜的土壤水分含量为80 %～100 %田间持水量,土壤水分含量过高或过低都会降低水分生产率。由此可以看出,水稻产量与水分生产率存在一定的矛盾,且两者具有显著的二次曲线相关性。

整个实验过程都是以土壤水分为主导线，因此测定土壤水分相当有必要。土壤水分测定可已通过土壤水分检测仪或者土壤水分测试仪。两者功能一样，就是叫法有些微区别。土壤水分测试仪具有GPS定位功能，可以测定测点的精确信息（经度、纬度），可随时显示采样点的位置信息，并可将位置和水分、组数等信息存储，对土壤水分进行空间差异化分析。同时能够提供精确的供水也有利于提高作物的产量和品质。另外土壤墒情测定仪也能够实时记录土壤水分含量，含水率测试范围为0-100%，测试时间少于2秒。最多可以记录2000在数据，而不用删除，大大增强了仪器测得数据间的比较性，对土壤水分的研究提供了很大的便利。土壤的另一个重要参数土壤养分含量，也可以通过相应的仪器进行测定-土壤养分测试仪。