彭如夢(mèng)， 朱 安， 張思潔， 陳 茜， 蔣玉蘭， 劉立軍

(揚(yáng)州大學(xué)江蘇省作物遺傳生理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/農(nóng)業(yè)部長(zhǎng)江中下游作物生理生態(tài)與栽培重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室，江蘇揚(yáng)州 225009)

水稻是我國(guó)最重要的糧食作物，也是用水最多的作物，其用水量約占農(nóng)業(yè)用水總量的70%。隨著世界人口的不斷增長(zhǎng)、城鄉(xiāng)和工業(yè)迅猛發(fā)展、全球氣候不斷變化以及環(huán)境污染加重等狀況日益突顯，使得用于農(nóng)田灌溉的水資源愈來(lái)愈匱乏，水稻生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)[1-3]。因此，發(fā)展節(jié)水灌溉對(duì)穩(wěn)定我國(guó)水稻生產(chǎn)和水資源高效利用具有十分重要的意義。稻田土壤作為稻作生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)和肥力的重要載體，其各項(xiàng)特征、性狀的變化也與水稻的生長(zhǎng)發(fā)育息息相關(guān)。灌溉方式的改變必然對(duì)稻田土壤的物理、化學(xué)及生物學(xué)性狀產(chǎn)生影響，進(jìn)而直接或間接影響水稻地下部根系和地上部植株的生長(zhǎng)發(fā)育，從而最終影響水稻產(chǎn)量和米質(zhì)的形成。

1 主要節(jié)水灌溉方式及其對(duì)水稻產(chǎn)量的影響

目前我國(guó)大面積水稻生產(chǎn)中使用的灌溉方式通常為常規(guī)水層灌溉，該灌溉方式在水稻整個(gè)生育過程中(中期擱田除外)稻田保持淺水層，由于其技術(shù)難度較低，管理較為簡(jiǎn)便，因此易于被人們接受。但該灌溉方式較為粗放，灌水量大，水分利用效率低下，水資源浪費(fèi)嚴(yán)重。近年來(lái)，稻田節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展較快，涌現(xiàn)出了大量新型節(jié)水灌溉方式與成果，對(duì)推動(dòng)我國(guó)乃至全球水稻生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展起到了積極作用。目前我國(guó)水稻生產(chǎn)中常用的節(jié)水灌溉方式主要有以下幾種。

1.1 濕潤(rùn)灌溉

濕潤(rùn)灌溉的技術(shù)要點(diǎn)在于控制土壤的水分限度，即除返青期保持淺水層外，其余各時(shí)期使土壤水分極度飽和，無(wú)需持續(xù)建立水層，使水稻生長(zhǎng)發(fā)育保持足夠的水分供應(yīng)即可[4]。有研究表明，濕潤(rùn)灌溉可適當(dāng)降低土壤含水量，實(shí)現(xiàn)有限度的調(diào)節(jié)土壤水勢(shì)和蒸騰速率以提高水效，從而減少耗水[5]。此外，濕潤(rùn)灌溉還可以改善根系生長(zhǎng)環(huán)境，提高根系活力，增加分蘗成穗率，提高自然降水利用率，節(jié)水可達(dá)50%以上[6]，產(chǎn)量增加15%左右[7]。但也有研究表明，在濕潤(rùn)灌溉條件下水稻的產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素均比淹水方式略低[8]，主要原因可能是水稻長(zhǎng)期處于水分脅迫下，影響了包括蒸騰作用在內(nèi)的諸多生理過程，抑制了水稻生長(zhǎng)和地上部干物質(zhì)積累，造成“源”不足，阻礙了籽粒灌漿結(jié)實(shí)，導(dǎo)致每穗實(shí)粒數(shù)和結(jié)實(shí)率降低。徐國(guó)偉等的研究結(jié)果[9-10]也證明這一點(diǎn)；也有研究認(rèn)為，水稻產(chǎn)量降低可能是由于水分脅迫減少了溶于土壤水溶液的各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的總量，在一定程度上降低了土壤養(yǎng)分生物有效性[11]。這些結(jié)果表明，在濕潤(rùn)灌溉條件下無(wú)水層期間大部分時(shí)間土層蒸發(fā)強(qiáng)度小于水面蒸發(fā)強(qiáng)度。在不飽和條件下，土壤水分的再分布又起到限制蒸發(fā)速率的作用。這是濕潤(rùn)灌溉條件下的稻田耗水量比長(zhǎng)期保持水層的淹灌大為減少的另一個(gè)重要原因。

1.2 干濕交替灌溉

干濕交替灌溉技術(shù)是目前水稻生產(chǎn)中應(yīng)用最為廣泛的節(jié)水灌溉技術(shù)，在亞洲各主要水稻生產(chǎn)國(guó)都得到了大面積推廣與應(yīng)用，并取得了顯著的節(jié)水效果[12-17]。該方式的技術(shù)要點(diǎn)是在水稻生育過程中，一段時(shí)間內(nèi)田間建立淺水層，而后自然落干至土壤干裂不嚴(yán)重，復(fù)水，再落干，再?gòu)?fù)水，如此循環(huán)[18]。有研究表明，干濕交替灌溉可較常規(guī)淹水灌溉提高水稻產(chǎn)量10%以上，節(jié)水15%以上，水分利用效率提高30%左右[8，19]。但也有研究認(rèn)為，干濕交替灌溉技術(shù)雖可提高稻田水分利用效率，節(jié)水效果顯著，但其對(duì)產(chǎn)量的影響，因土壤質(zhì)地、土壤落干程度以及水稻生長(zhǎng)季節(jié)溫度和降雨量的不同而異，有的報(bào)道增產(chǎn)，有的報(bào)道減產(chǎn)[19-24]。已有研究表明，土壤落干程度會(huì)對(duì)水稻產(chǎn)量產(chǎn)生重要影響。如在干濕交替灌溉中進(jìn)行輕度土壤落干，不僅可以節(jié)約用水和提高水分利用效率，而且可以較常規(guī)灌溉顯著提高水稻產(chǎn)量和改善稻米品質(zhì)[16，23]。與常規(guī)灌溉相比，輕干濕交替灌溉水稻無(wú)效分蘗減少、分蘗成穗率提高、冠層結(jié)構(gòu)改善、開花前儲(chǔ)存在莖鞘物質(zhì)中的非結(jié)構(gòu)性碳水化合物更多地向籽粒中運(yùn)轉(zhuǎn)以及弱勢(shì)粒中淀粉等代謝過程關(guān)鍵酶活性增強(qiáng)，這些是輕干濕交替灌溉水稻產(chǎn)量提高和品質(zhì)改善的重要生理原因[16，23，25]。而在重度干濕交替灌溉條件下，水稻結(jié)實(shí)率和產(chǎn)量均較輕干濕交替顯著降低[26]。

1.3 水稻強(qiáng)化栽培體系

水稻強(qiáng)化栽培體系(system of rice intensification，簡(jiǎn)稱SRI)是20世紀(jì)80年代提出的一種新的栽培方法[27]，在非洲馬達(dá)加斯加應(yīng)用獲得了較好的增產(chǎn)效果。SRI的技術(shù)核心主要包括以下幾個(gè)方面：(1)小苗移栽。秧苗秧齡一般不超過15 d，拔秧后需迅速進(jìn)行移栽。(2)單本稀植。栽插的株行距通常為30 cm×30 cm，較常規(guī)栽培水稻栽插密度降低近 3/4[28]。(3)干濕灌溉。采用夜灌和日排的灌溉方式，單次灌溉量較少，以保證稻田土壤良好的通透性。(4)人工中耕除草。該方式能有效除草并為土壤通氣，改善水稻根系生長(zhǎng)環(huán)境。(5)使用有機(jī)肥。強(qiáng)調(diào)有機(jī)肥的施用，少用甚至不用化學(xué)肥料[29]。

林賢青等研究表明，采用SRI既能保持穗分化期群體葉面積指數(shù)不下降，又能有效地提高葉片水分利用率，主要與SRI能挖掘根系潛力，促進(jìn)早發(fā)，改善群體結(jié)構(gòu)、提高植株各葉位葉片的光合速率和降低蒸騰速率有關(guān)[30]。趙利梅的研究結(jié)果[31]也證實(shí)了這一點(diǎn)，SRI節(jié)水效果顯著，整個(gè)生育期節(jié)約用水最高可達(dá)36.9%。近年來(lái)在印尼、菲律賓和中國(guó)等國(guó)陸續(xù)開展了有關(guān)SRI的試驗(yàn)。多國(guó)多點(diǎn)的試驗(yàn)、示范等均表明SRI具有較大的增產(chǎn)潛力和節(jié)水效果[32-34]，可較傳統(tǒng)高產(chǎn)栽培方式大幅度減少用種、用水和用工，并有利于降低水稻紋枯病等病害的發(fā)生等。

1.4 覆蓋旱種

覆蓋旱種是指利用秸稈或者塑料薄膜等覆蓋土壤后進(jìn)行水稻移栽，全生育期以自然降雨為主，輔以必要人工灌溉的旱種方式。該方式能夠在適宜的栽培管理?xiàng)l件下協(xié)調(diào)土、肥、氣等生態(tài)因子，是干旱缺水地區(qū)或丘陵山區(qū)水稻保產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，具有較大的應(yīng)用潛力。目前覆蓋旱種方式多種多樣，生產(chǎn)上較為常見的覆蓋旱種有覆膜旱種和覆草旱種2種方式。

1.4.1 覆膜旱種 水稻覆膜旱種，是在水稻傳統(tǒng)淹水栽種改為旱地栽種的基礎(chǔ)上，用超薄或低壓高密度塑料薄膜覆蓋地面，水稻整個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)田面無(wú)需建立水層[35]。過去30多年全國(guó)各地的研究與推廣表明，水稻覆膜旱種產(chǎn)量顯著高于裸地旱種，在部分地區(qū)其產(chǎn)量甚至高于常規(guī)淹灌。在水稻關(guān)鍵生育期(分蘗中后期、拔節(jié)—孕穗期、抽穗—灌漿期)只需控制土壤水分在田間持水量的80%～90%，可顯著減少稻田用水[36]。稻田覆膜后土壤的水、溫、氣、養(yǎng)分的供給條件明顯改善，促進(jìn)了水稻生育前期穩(wěn)健生長(zhǎng)和根系生理活性的提高，增加分蘗數(shù)量，這是其產(chǎn)量得以改善的重要原因[37]。節(jié)水是覆膜旱作的顯著特點(diǎn)。在降雨充足、水資源分配合理均勻的條件下，水稻整個(gè)生育期內(nèi)可不灌水或灌少量水[38-39]。當(dāng)降雨量較低時(shí)，只需在水稻關(guān)鍵生育期灌2～3次水，即可獲得高產(chǎn)[38]。有研究顯示，水稻覆膜旱作較常規(guī)淹灌可節(jié)水40%～80%左右[40]。覆膜旱種雖能達(dá)到節(jié)水和增產(chǎn)的目的，其弊端也顯而易見。第一，覆膜旱種膜內(nèi)土壤溫度過高會(huì)對(duì)水稻根系以及稻田生態(tài)產(chǎn)生不利影響，進(jìn)而直接或間接影響水稻地上部生長(zhǎng)發(fā)育；第二，施用地膜會(huì)使農(nóng)民增加稻作生產(chǎn)成本，不利于推廣和民用；第三，地膜的使用勢(shì)必會(huì)造成環(huán)境污染，地膜殘留在土壤中也會(huì)給土壤理化性質(zhì)帶來(lái)不利影響[9，41]。此外，覆膜旱種也易使稻米品質(zhì)變劣[42-43]。因此，地膜覆蓋旱種技術(shù)的不足之處還有待解決。

1.4.2 覆草旱種 覆草旱種是指利用農(nóng)作物秸稈覆蓋，輔以雨水澆灌，進(jìn)行旱種旱管的一項(xiàng)節(jié)水栽培技術(shù)。就覆膜旱種所產(chǎn)生的各種弊端而言，覆草旱種則能有效節(jié)約農(nóng)民成本，幫助解決稻草及其他秸稈的處理問題，避免秸稈焚燒以及地膜殘留對(duì)環(huán)境造成的污染，同時(shí)還可以培肥地力，促進(jìn)保護(hù)性稻作的發(fā)展[9]。研究表明，覆草旱種較常規(guī)水種可節(jié)水20%以上，與裸地旱作節(jié)水相比效果不顯著，在產(chǎn)量方面要顯著高于覆膜旱種，但與常規(guī)水種無(wú)顯著差異[44-45]。與上述研究不同，劉芳等的研究指出，與覆膜旱種相比，覆草旱種成穗率低，且有較高的秕谷率[46]。綜上可知，覆蓋旱種對(duì)水稻產(chǎn)量及相關(guān)性狀影響的研究報(bào)道存在差異，甚至有相矛盾的結(jié)論，仍有必要繼續(xù)加強(qiáng)這方面的研究。

2 主要節(jié)水灌溉方式對(duì)稻田土壤性狀的影響

土壤是陸地表面由礦物、有機(jī)物質(zhì)、水、空氣和生物組成、具有肥力且能生長(zhǎng)植物的未固結(jié)層[47]。土壤性狀主要包括物理性狀、化學(xué)性狀和生物學(xué)性狀。土壤物理性質(zhì)不僅是土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)，而且是土壤肥力的重要內(nèi)涵[48]。土壤的化學(xué)性狀包括土壤膠體、有機(jī)質(zhì)的化學(xué)組成、土壤酸堿度、土壤氧化還原特性、離子吸附和交換以及能量關(guān)系等。土壤的生物學(xué)性狀主要包括土壤酶活性、土壤微生物群落結(jié)構(gòu)和土壤微生物生物量等內(nèi)容[49]。水稻土是自然環(huán)境土壤經(jīng)人為施加的各種栽培管理措施(包括人為翻耕、水分管理以及肥料運(yùn)籌等)后形成的特殊土壤。稻田灌水期間，土壤耕層呈還原狀態(tài)；在排水、曬田季節(jié)，土壤耕層呈氧化狀態(tài)[50]。經(jīng)此周期性的干濕交替后，形成了稻田土壤特有的物理、化學(xué)和生物學(xué)等性狀[51]。稻田土壤含水量的改變必然會(huì)導(dǎo)致土壤性狀發(fā)生變化，從而影響水稻根系對(duì)水分養(yǎng)分的吸收進(jìn)而影響地上部生長(zhǎng)發(fā)育與產(chǎn)量形成。

2.1 濕潤(rùn)灌溉方式對(duì)稻田土壤性狀的影響

在田面無(wú)水層濕潤(rùn)的狀態(tài)下，土溫晝夜變化較大[52]。在濕潤(rùn)灌溉條件下，田面沒有水層，使得地表接受陽(yáng)光照射的強(qiáng)度顯著增加，可吸收到更多的輻射熱量，泥溫高，起到了壯秧、促分蘗、促早熟和提高產(chǎn)量與品質(zhì)的作用。還有研究指出，土壤有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化與溫度變化密切相關(guān)，掌握土壤有機(jī)質(zhì)對(duì)溫度變化的響應(yīng)規(guī)律，對(duì)研究有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化過程至關(guān)重要[53]。與常規(guī)淹灌相比，濕潤(rùn)灌溉顯著提高了水稻氮素的吸收利用率，但同時(shí)也增加了氮素的揮發(fā)損失[54]。與上述研究類似，代家鳳認(rèn)為不同灌溉處理對(duì)土壤全氮、有效氮和全磷、有效磷含量的影響中，以濕潤(rùn)灌溉和干濕交替灌溉較好[55]。在土壤生態(tài)中，微生物群落數(shù)量及總量與土壤部分性狀的改變密切相關(guān)。宋秋華等研究表明，在合理范圍內(nèi)，土壤中各類群微生物數(shù)量及總數(shù)隨土壤溫度升高而增加，隨土壤濕度上升而降低[56]。濕潤(rùn)灌溉條件下稻田土壤食細(xì)菌線蟲的數(shù)量顯著低于常規(guī)淹水灌溉[57]。就濕潤(rùn)灌溉影響稻田土壤生物學(xué)性狀而言，目前研究相對(duì)較少。土壤濕潤(rùn)狀況與土壤各性狀間的相互作用機(jī)制尚不明確，還有待進(jìn)一步研究。

2.2 干濕交替灌溉方式對(duì)稻田土壤性狀的影響

干濕交替灌溉引起的土壤水分變化是土壤有機(jī)質(zhì)分解的主要影響因素。土壤干旱導(dǎo)致土壤微生物死亡，使微生物碳釋放到土壤中，成為土壤有機(jī)質(zhì)的一部分[58-60]；而經(jīng)歷降雨或重新濕潤(rùn)后(即濕處理)，土壤毛細(xì)管變濕，內(nèi)部空氣受擠壓擴(kuò)散引起土壤團(tuán)聚體膨脹裂解，暴露出團(tuán)聚體中穩(wěn)定的有機(jī)質(zhì)，促進(jìn)有機(jī)質(zhì)分解[61]。干濕交替灌溉對(duì)土壤中氮素礦化的影響受溫度和施肥水平的共同制約[62-63]。楊長(zhǎng)明等的研究指出，干濕交替模式下合理施肥可顯著提高土壤有效養(yǎng)分含量[64]。干濕交替頻率和強(qiáng)度影響土壤微生物量，使其先增加后降低，最終趨于穩(wěn)定的勢(shì)態(tài)[65]。湯宏等發(fā)現(xiàn)，在干濕交替灌溉下，稻田土壤微生物量碳、氮和可溶性有機(jī)碳含量較常規(guī)淹水灌溉高，而可溶性有機(jī)碳含量較低[66]。干濕交替灌溉處理中，干旱過程土壤呼吸受到抑制，復(fù)水后土壤呼吸又迅速增強(qiáng)[67]，水分含量的增加會(huì)刺激微生物活性，釋放二氧化碳[68]。土壤酶活性與土壤水分狀態(tài)和含量關(guān)系密切。增加土壤濕度，酶活性上升，而當(dāng)土壤過濕時(shí)，酶活性減弱；降低土壤含水量，酶活性也會(huì)減弱，土壤水分飽和時(shí)的土壤磷酸酶活性高于一般含水量下的土壤磷酸酶活性[69]。

2.3 SRI對(duì)稻田土壤性狀的影響

SRI與常規(guī)淹水栽培在水肥管理上有明顯區(qū)別，因此該方法也會(huì)對(duì)土壤性狀產(chǎn)生較大影響。賀陽(yáng)冬等對(duì)SRI的研究表明，施用有機(jī)肥能使土壤容重有所下降，總孔隙度增加，而不施肥和單施用化肥會(huì)增大土壤容重，使土壤通氣狀況變差[70]。張亞男研究也表明，稻田由常規(guī)淹水灌溉轉(zhuǎn)變成干濕灌溉后，土壤多數(shù)是呈好氣狀態(tài)，有機(jī)物分解加快，明顯改善了土壤的通氣性[35]。陳惠哲等研究表明，SRI條件下土壤的細(xì)菌和放線菌數(shù)量有所增加，而真菌的變化不明顯[71]。趙利梅研究表明，與常規(guī)水作比較，SRI增加了土壤細(xì)菌、真菌、放線菌數(shù)量；增加了土壤微生物量碳、微生物量氮含量；還增加了土壤堿解氮含量，但有效磷含量差異不顯著[31]。以往對(duì)SRI的研究，更多集中于其對(duì)產(chǎn)量和地上部性狀的影響方面，對(duì)SRI條件下水稻土壤性狀的影響的研究相對(duì)較少，仍有許多問題有待研究和探索。

2.4 覆蓋旱種方式對(duì)稻田土壤性狀的影響

2.4.1 覆膜旱種 覆膜后水稻分蘗期土壤的養(yǎng)分，如全氮含量、全磷含量、速效氮含量、陽(yáng)離子交換量方面較常規(guī)灌溉有所提高，但全磷、速效氮含量并未達(dá)到顯著水平；到達(dá)抽穗期時(shí)，覆膜后水稻植株的養(yǎng)分吸收增加，導(dǎo)致土壤養(yǎng)分含量下降，特別是速效磷、速效鉀及總磷含量下降幅度較大；成熟期大多數(shù)指標(biāo)較常規(guī)灌溉均有所下降，但未達(dá)到顯著水平?？梢姡材ぴ耘嗪?，由于作物對(duì)土壤中養(yǎng)分吸收的增加，從而使得土壤中氮、磷、鉀等養(yǎng)分元素平衡[72]。Cheng等的研究結(jié)果也表明，覆膜后水稻在拔節(jié)期增加了土壤氮的積累，抽穗期和成熟期對(duì)氮、磷、鉀的積累則有所降低[73]。由此可見，與常規(guī)灌溉相比，覆膜旱作后可顯著提高土壤溫度和濕度，土壤微生物活性得到增強(qiáng)，從而加快有機(jī)質(zhì)分解，提高氮肥利用效率，促進(jìn)稻田植株對(duì)土壤營(yíng)養(yǎng)元素的吸收[74-75]。

2.4.2 覆草旱種 趙榮瑋等研究表明，覆草旱種對(duì)累積水分蒸發(fā)量的抑制效果要弱于地膜覆蓋，這主要是因?yàn)槎嗫紫峨s草-大氣界面比地膜-大氣界面更容易散失水汽[76]，這與姚健等的研究結(jié)果[77]相似。Spaccini等認(rèn)為稻田土壤中添加玉米秸稈會(huì)改變土壤原有礦化成分，使土壤中的有機(jī)碳組分更為穩(wěn)定[78-79]。同為覆草條件下，有研究證明旱地較水田不利于外源有機(jī)碳的積累，但由于秸稈在水田殘留時(shí)間比旱地短，無(wú)法證明旱地覆草不利于有機(jī)物的降解[83]。趙建紅的研究還發(fā)現(xiàn)，麥稈還田可降低土壤容重，增加耕層土壤氮素及有機(jī)質(zhì)含量[80]。有研究表明，向稻田中添加作物秸稈，土壤微生物周轉(zhuǎn)速率加快，但作物秸稈和土壤原有有機(jī)碳的礦化速率卻顯著低于旱作土壤[81-82]。作為土壤有機(jī)碳的重要來(lái)源之一，外源輸入秸稈必將導(dǎo)致土壤生態(tài)發(fā)生變化[83-84]。

3 研究展望

綜上所述，不同節(jié)水灌溉方式對(duì)水稻產(chǎn)量和土壤性狀的影響不同。由于我國(guó)水資源嚴(yán)重短缺，發(fā)展節(jié)水栽培是水稻生產(chǎn)的永恒主題。節(jié)水灌溉必然引起土壤相關(guān)性狀的變化，從而引起水稻生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量形成及品質(zhì)產(chǎn)生變化。尋求合理的土壤水分定向調(diào)控措施，可進(jìn)一步為水稻高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)節(jié)水栽培提供理論與實(shí)踐依據(jù)。未來(lái)在水稻節(jié)水灌溉方式上應(yīng)繼續(xù)加強(qiáng)以下幾個(gè)方面的研究。

3.1 節(jié)水灌溉方式下土壤性狀的變化及其與水稻根系生長(zhǎng)發(fā)育的關(guān)系

植物根系作為土壤水分和養(yǎng)分吸收的主要器官，其內(nèi)在進(jìn)行著多種激素、有機(jī)酸和氨基酸合成，根系形態(tài)和生理對(duì)地上部的生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量形成、水分和養(yǎng)分吸收利用均有著至關(guān)重要的作用。在節(jié)水灌溉條件下，土壤性狀發(fā)生改變，水稻根系的生長(zhǎng)發(fā)育也會(huì)發(fā)生改變。土壤性狀的改變會(huì)引起根系生長(zhǎng)發(fā)生變化，而根系形態(tài)生理的變化也會(huì)反過來(lái)影響土壤性狀發(fā)生改變，但土壤性狀的變化與根系生長(zhǎng)間究竟有何聯(lián)系，目前仍不十分清楚。未來(lái)有必要加強(qiáng)在節(jié)水灌溉條件下稻田土壤性狀與根系生長(zhǎng)相互作用關(guān)系的研究。

3.2 節(jié)水灌溉方式對(duì)稻田溫室氣體排放的影響

溫室氣體主要包括二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、一氧化二氮(N2O)等。灌溉方式直接影響土壤含水量，從而影響土壤通氣狀況、氧化還原電位以及微生物活性等，這些因素會(huì)直接影響稻田溫室氣體的產(chǎn)生與排放。目前較多研究集中于水稻植株本身、種植方式、栽種密度及施肥管理等對(duì)稻田溫室氣體排放的影響，而不同節(jié)水灌溉方式對(duì)稻田溫室氣體排放的研究相對(duì)較少，且對(duì)節(jié)水灌溉影響稻田溫室氣體排放的機(jī)制仍然不是很清楚。加強(qiáng)此方面的研究，可在節(jié)水增產(chǎn)的同時(shí)，緩解稻田溫室氣體排放對(duì)全球氣候變暖的影響。

3.3 節(jié)水灌溉和養(yǎng)分綜合管理對(duì)稻田土壤和水稻產(chǎn)量的影響

單項(xiàng)栽培技術(shù)提高水稻產(chǎn)量的空間已十分有限，把節(jié)水灌溉技術(shù)與水稻養(yǎng)分綜合管理相結(jié)合是未來(lái)水稻高產(chǎn)栽培發(fā)展的重要方向。氮肥是水稻增產(chǎn)的重要因素，也是投入最多的化學(xué)肥料，因此要尤其重視節(jié)水灌溉與氮肥運(yùn)籌耦合的研究。除了加強(qiáng)節(jié)水灌溉與養(yǎng)分綜合管理結(jié)合對(duì)產(chǎn)量的影響外，還需要從其對(duì)稻田土壤的調(diào)控角度闡明其影響水稻產(chǎn)量的生理與分子機(jī)制，以便為水稻高產(chǎn)節(jié)水栽培提供理論依據(jù)。