节水灌溉模式有哪些？四大节水灌溉技术，保产又环保

水稻是我国主要粮食作物，传统种植方式需要大量用水。随着水资源日益紧张，农业用水面临压力。如何在保证水稻产量和品质的同时减少用水量，是农业生产中需要解决的实际问题。

节水灌溉模式在过去几十年里逐步发展成熟。这些模式不是简单减少供水，而是根据水稻不同生长阶段对水分的需求规律，在关键时期保证供水，在非关键时期适度控水。科学管水不仅能节约用水，还能改善水稻生长环境，提高产量和品质。

传统淹水灌溉的问题

传统水稻种植采用长期淹水的方式。从插秧到收获前，稻田里一直保持一定水层。这种方式的用水量很大，生产一公斤水稻大约需要一吨到一吨半水。

长期淹水带来几个问题。水层阻碍土壤通气，根系生长在缺氧环境中，活力下降。缺氧条件下土壤中的有机质分解缓慢，养分释放效率低。淹水环境也容易滋生病虫害，特别是稻瘟病和纹枯病。长期淹水还导致甲烷排放增加，甲烷是一种温室气体。

从水资源利用效率看，传统淹水灌溉的水分生产率偏低。大部分灌溉水通过蒸发、渗漏流失，真正被水稻吸收利用的比例不高。

节水灌溉的生理基础

水稻起源于沼泽环境，形成了耐涝的特性。但水稻并不需要长期淹水。研究显示，水稻在不同生长阶段对水分的敏感程度不同。

移栽后的返青期对水分最敏感。这个阶段秧苗根系受损，吸水能力下降，需要保持水层来保证水分供应。

分蘖期对水分也比较敏感。轻度缺水会抑制分蘖发生，但如果控水得当，可以控制无效分蘖，让养分集中供应有效分蘖。

拔节孕穗期是产量形成的关键时期。这个阶段幼穗发育，对水分和养分的需求最大。缺水会导致穗粒数减少，产量下降。

抽穗扬花期对水分也很敏感。缺水会导致开花受阻，授粉不良，空秕粒增加。

灌浆期是籽粒充实的阶段。这个阶段需要水分来运输光合产物，但轻度缺水可以促进籽粒灌浆，提高出米率。

成熟期对水分需求下降，可以在收获前适当排水晒田，促进籽粒成熟和机械收割。

根据这些规律，可以在不敏感时期减少供水，在敏感时期保证供水，达到节水不减产的目的。

几种主要的节水灌溉模式

薄露灌溉

薄露灌溉的核心是保持浅水层，结合自然落干。插秧后保持三到五厘米的浅水层，等水层自然落干到田面露出、脚窝有水时，再灌下一次水。这种模式比传统淹水灌溉减少灌水次数，每亩可节水百分之二十到三十。

薄露灌溉的关键是掌握灌水时机。灌水太早，水层没落干，浪费水。灌水太晚，田面干裂，根系受损。判断标准是田面刚露出、脚踩下去有脚印但没有积水。

间歇灌溉

间歇灌溉是灌一次水后，等水层自然落干三到五天，再灌下一次水。落干期间田面没有水层，但土壤仍然湿润。这种模式适合渗透性较差的稻田，每亩可节水百分之三十到四十。

间歇灌溉的落干时间要根据天气和土壤情况调整。晴天、风力大时落干快，需要缩短间隔。阴天、风力小时落干慢，可以延长间隔。沙性土壤保水能力差，落干快，间隔要短。黏性土壤保水能力强，落干慢，间隔可以长一些。

干湿交替灌溉

干湿交替灌溉是灌水后让水层自然落干，落干到田面出现细小裂缝、脚踩不陷脚的程度，再灌下一次水。这种模式的控水程度比间歇灌溉更重，适合分蘖末期和灌浆后期使用。

干湿交替灌溉在控制无效分蘖和促进籽粒灌浆方面效果明显。但控水过重会影响产量，需要根据水稻长势灵活掌握。长势旺盛的稻田可以控重一些，长势弱的稻田不能控太重。

控制灌溉

控制灌溉是根据根层土壤水分含量来决定灌水时机。在田间安装土壤水分传感器，当土壤水分降到设定值时开始灌水，灌到设定值就停止。这种模式需要设备投入，但节水和增产效果最好。

控制灌溉的核心是确定各生育阶段的土壤水分下限。返青期土壤水分不低于饱和含水量的百分之九十，分蘖期不低于百分之七十到八十，拔节孕穗期不低于百分之八十，抽穗扬花期不低于百分之八十，灌浆期不低于百分之七十。具体数值需要根据土壤类型和气候条件调整。

节水灌溉对产量和品质的影响

多项田间试验表明，合理的节水灌溉不会降低产量，有时反而会增产。

节水灌溉可以改善根系生长环境。传统淹水下根系长期处于缺氧状态，活力下降。干湿交替让土壤中的氧气进入，根系呼吸作用增强，吸收能力提高。根系发达的植株吸收养分能力更强，地上部分生长更好。

节水灌溉可以减少无效分蘖。分蘖期适度控水可以抑制无效分蘖发生，让养分集中供应有效分蘖。有效分蘖增加，穗数增多，产量提高。

节水灌溉可以降低病虫害发生率。稻瘟病和纹枯病喜欢高温高湿环境。干湿交替减少了田间湿度，破坏了病菌繁殖条件。病害减轻后，植株光合作用能力增强，灌浆更充分。

在品质方面，节水灌溉可以增加稻米中的直链淀粉含量，降低蛋白质含量，改善食味品质。灌浆期适度控水可以促进籽粒灌浆，提高整精米率，减少垩白米比例。

配套管理措施

节水灌溉需要配合其他管理措施才能发挥最佳效果。

平整土地是基础。土地不平会导致高处干旱低处积水，无法统一管理。插秧前用激光平地仪整地，田面高差控制在三厘米以内。

合理密植很重要。节水灌溉条件下分蘖数可能比淹水灌溉少，需要适当增加基本苗数。插秧密度比传统方式增加百分之十到十五。

施肥方式要调整。干湿交替条件下氮素的损失途径发生变化，需要增加追肥次数，减少基肥比例。可以采用多次少量施肥的方式，在水稻需肥关键期精准补充。

杂草管理要跟上。干湿交替条件下杂草种类和发生规律与传统淹水不同。需要根据田间杂草情况选择对应的除草剂和施用时间。

实际应用中的注意事项

节水灌溉不是越干越好。过度控水会导致根系损伤，产量下降。判断控水是否过度的标准是看叶片状态。中午叶片出现萎蔫、傍晚不能恢复，说明缺水严重，需要及时灌水。

不同土壤类型的保水能力不同，灌水间隔要相应调整。沙性土壤保水差，间隔短。黏性土壤保水好，间隔长。

不同气候条件也要区别对待。降雨多的地区可以延长灌水间隔，利用雨水。干旱地区需要缩短间隔，保证供水。

推广节水灌溉需要解决用水管理问题。传统上各家各户独立灌水，很难统一实施间歇灌溉。需要以灌区为单位统一调度，或者发展小型水源让农户自主控制。

效益分析

节水灌溉的经济效益来自三个方面。水费减少，每亩可节省水费二十到五十元。产量增加，每亩可增产百分之五到十，增加收入一百到两百元。品质提升，优质稻谷售价更高，每亩可增加收入五十到一百元。三项合计每亩可增加收入一百五十到三百五十元。

节水灌溉的生态效益也很明显。减少地下水开采，保护水资源。减少甲烷排放，降低温室气体排放强度。减少氮素流失，减轻农业面源污染。

参考资料来源：

中华人民共和国水利部.(2023).中国水资源公报.

中国农业科学院.(2021).水稻节水灌溉技术规范.