李康勇 李桂元 徐义军 张杰 张勇 胡春艳 刘思妍

摘要 为探索自压吸气增氧灌溉对水稻生长及产量的影响，研制了自压吸气放水管，设计4种田间灌溉排水模式，分析自压吸气增氧灌溉对水稻生长及产量的影响。结果表明：4种灌排模式中，增氧灌溉处理水稻的生长及产量均优于不增氧处理，但不同灌溉模式下增氧对促进水稻生长的效果差别较大。增氧对常规灌溉模式下水稻增产的促进作用最为明显。增氧灌溉对常规模式下水稻分蘖前期分蘖的促进作用比较明显，对灌溉模式Ⅱ水稻分蘖后期分蘖的促进作用比较明显。

关键词 自压吸气增氧放水管;灌溉;生长;产量

中图分类号 S274 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2021）01-0207-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.01.055

Abstract In order to explore the effects of self-pressurized inspiratory aeration irrigation on the growth and yield of rice， a self-pressurized inspiratory aeration irrigation pipe was developed， four kinds of field irrigation and drainage models were designed，the effects of self-pressurized inspiratory aeration irrigation on the growth and yield of rice were analyzed. The results showed that the growth and yield of rice under oxygenation were better than those without oxygenation treatment among the four irrigation and drainage models，but the promotion effect of oxygenation under different irrigation models on the growth of rice was quite different. Oxygenation with conventional irrigation model had the most obvious promoting effects on the yield increase of rice. Oxygenation had more obvious promoting effects on the tillering of rice at the early tillering stage under conventional irrigation model， and it had more obvious promoting effects on the tillering of rice at the late tillering stage under Ⅱ irrigation model.

Key words Self-pressurized inspiratory pipe of aeration irrigation;Irrigation;Growth;Yield

作物根系缺氧是制約作物生长的一个重要因素，如何解决根系缺氧问题一直是国内外研究的热点[1-3]。水稻是我国南方地区的主要粮食作物之一，因生长在透气性差的黏性土壤中和根系长时间被水层淹没导致的根系缺氧问题是造成水稻产量下降的主要因素之一[4-7]。研究表明，增氧灌溉技术能够有效缓解根系缺氧问题，主要通过改善土壤中根系的呼吸环境，以促进微生物活动及作物根系生长，提高作物品质及产量[8-11]。目前常用的增氧方式主要有化学增氧和机械增氧，其中化学增氧主要是通过向灌溉水中加入易反应产生氧气的化学物质，如H2O2和CaO2等;机械增氧则是通过气泵向灌溉水或土壤中注入空气或氧气，以提高灌溉水中的氧气含量。这2种增氧技术成本较高，主要应用在温室大棚中，化学增氧技术还可能给土壤带来二次污染[12-15]。

自压吸气增氧是一种新型的增氧技术，具有造价低、便于使用且增氧效果好等优点，但尚未在大田试验中验证。笔者设置了4种不同灌溉下限的灌溉排水模式，使用自压吸气增氧放水管进行增氧灌溉，分析增氧灌溉对水稻生长及产量的影响，旨在为该增氧技术的推广与应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地及材料

试验地位于湖南省水利水电灌溉试验中心站内，地处113°17′E，28°16′N。试验于2017年进行，选择超级稻早稻“株两优189”开展试验，于4月27日移栽，7月15日收割，育秧期31 d，全生育期为111 d。

该试验使用自压吸气放水管对灌溉水进行增氧，该管道利用文丘里原理设计，由进水段、收缩段、喉管、掺气段、扩散段和弯头组成，该增氧放水管道实物图如图1所示。使用美国哈希公司生产的HQ40d便携式多参数水质分析仪检测田间灌溉水含氧量，结果显示自压吸气增氧放水管可使水中含氧量增加约12%。

试验小区有长方形水稻试验田24块，每块长15 m，宽9 m，每块试验田设置水表1块，精确记录每次灌溉供水量;设置放水阀门2处，可根据田间试验需要排水，精确控制田间水深。试验田块间设C25混凝土隔墙，隔墙总高度为1.8 m，保障各田块间水肥条件各自独立，便于不同试验方案的比较。 以试验区上游2处山塘作为灌溉水源，埋设灌溉输水管道，用水泵进行加压，压力水头为12～17 m，以实现管道供水灌溉。