何佳敏，景元書，韓麗娟，王 帥

(1.氣象災(zāi)害預(yù)報(bào)預(yù)警與評(píng)估協(xié)同創(chuàng)新中心/南京信息工程大學(xué)應(yīng)用氣象學(xué)院，南京 210044; 2.國家氣象中心，北京 100081)

噴灌是一項(xiàng)重要的灌溉方式，它是通過管道把有壓水送到需要灌溉的地點(diǎn)，再利用噴頭把水分散成細(xì)小的水滴，均勻的噴灑在田間。噴灌具有省工、省水、提高土地利用率、增加產(chǎn)量等優(yōu)點(diǎn)[1]；而漫灌是在對(duì)田間不作任何處理的情況下灌水，任其在地面漫流，借助重力的作用使土壤濕潤的一種灌溉方式。漫灌對(duì)水資源的浪費(fèi)很大。對(duì)這兩種灌溉方式，魏新平等人從土壤養(yǎng)分運(yùn)移特征方面進(jìn)行了研究，認(rèn)為漫灌入滲條件下，不利于作物吸收利用，容易造成地下水污染。而噴灌入滲條件下，供水強(qiáng)度低，入滲結(jié)束后，有利于作物吸收利用[2]。

農(nóng)田小氣候由土壤溫濕度、田間空氣溫濕度、貼地層與作物層的輻射、光照、風(fēng)速和二氧化碳濃度等農(nóng)業(yè)氣象要素組成[3]。地面和地面植被中特殊的小氣候具有很重要的作用[4]，它不僅對(duì)作物群體的光合作用呼吸作用有影響，對(duì)農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)等均有影響。有研究表明，小氣候?qū)夂蜃兓斐傻臏缃^風(fēng)險(xiǎn)也具有緩沖作用[5]。

針對(duì)灌溉對(duì)小氣候以及作物生長狀況影響的分析有很多。在1951年就有學(xué)者研究了灌溉對(duì)土壤及近地面空氣層小氣候的影響，發(fā)現(xiàn)灌溉后10 d中可以一直觀測(cè)到溫度上的顯著差異[6-8]。劉海軍等人主要研究噴灌對(duì)田間小氣候的影響以及對(duì)作物生長的影響，他們認(rèn)為噴灌農(nóng)田冠層溫度降低、濕度增大。噴灌條件下作物耗水量較小，產(chǎn)量和水分利用效率提高[9]。還有學(xué)者對(duì)比了邊界灌溉、表面滴灌和微型噴灌對(duì)田間小氣候和作物的影響，認(rèn)為微型噴灌能減少土壤水分蒸發(fā)，對(duì)水分的利用效率更高[10]。趙建設(shè)等[11]、張春同等[12]、呂國華等[13]也分別研究了不同灌溉方式對(duì)溫室內(nèi)小氣候變化的影響，他們分析了滴灌和漫灌兩種條件下小氣候變化的原因以及對(duì)作物蒸散量的影響，結(jié)果顯示滴灌條件下溫室內(nèi)空氣溫度升高了5%，相對(duì)濕度降低了6%；漫灌條件下溫室空氣溫度升高過程一般滯后于滴灌條件下溫度變化1～2 h。李謙[14]、馬美娟等[15]研究了在不同灌水處理下不同深度處土壤溫度、稻田冠層內(nèi)不同高度處溫濕度的日變化特征。他們得出灌水后空氣的溫濕度和土溫的日變幅明顯減小，噴灌相對(duì)于漫灌一定程度可抑制稻田蒸發(fā)活動(dòng)，減少稻田水分的滲漏損失，因此具有一定節(jié)水效果。

本文主要對(duì)比分析了噴灌和漫灌對(duì)稻田小氣候的影響，設(shè)置了不同灌水處理，并選取了整個(gè)灌水時(shí)期，利用不同深度處的平均土壤溫度、冠層內(nèi)不同高度處的平均溫度和相對(duì)濕度，來探究稻田小氣候的變化規(guī)律，不同灌水對(duì)稻田小氣候的具體影響效果。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)區(qū)位于江蘇省南京市浦口區(qū)南京信息工程大學(xué)農(nóng)業(yè)氣象試驗(yàn)站，地理坐標(biāo)為東經(jīng)118°42′，北緯32°12′。試驗(yàn)區(qū)所處地區(qū)氣候特征為亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候，冬冷夏熱，四季分明。年平均溫度在15 ℃左右，年極端氣溫最高39.7 ℃，最低-13.1 ℃。年平均降水量在1 100 mm左右，相對(duì)濕度約76%，無霜期大約為230 d[16]。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

選用水稻品種為雜交稻兩優(yōu)6326。水稻于2018年5月1日播種，10月25日成熟，試驗(yàn)區(qū)具體水稻生育期劃分見表1。相應(yīng)的灌水處理共有4種： A1、A2、A3與對(duì)照(CK)。灌水處理時(shí)間為2018年7月21日至同年9月12日。具體處理方法為：返青期所有處理小區(qū)采取相同灌溉方式，即保持田面至多1 cm水層，以防水稻飄起。分蘗期間1～2 cm水層。拔節(jié)孕穗期至灌漿乳熟期間，A1處理通過田塊中心固定式噴灌系統(tǒng)進(jìn)行灌溉，大田每日晚6點(diǎn)灌水，灌水量保持為灌溉后田間水深5 cm。A2采用漫灌處理，大田每日晚6點(diǎn)灌水，灌水量保持為灌溉后田間水深5 cm。A3采用漫灌處理，大田每日晚6點(diǎn)灌水，灌水量保持為灌溉后田間水深10 cm。對(duì)照小區(qū)在分蘗起始后實(shí)行濕潤處理，采用水管注水的方式保持田間0～1 cm水層。每個(gè)處理重復(fù)3次，共有12個(gè)試驗(yàn)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)設(shè)置為2.5 m×2.5 m邊界封閉的田塊。灌水田塊用塑料薄膜與水泥田埂分割，在試驗(yàn)期間，除灌溉外，每個(gè)處理的其他農(nóng)業(yè)措施保持一致。

表1 試驗(yàn)區(qū)水稻生育期劃分Tab.1 Division of rice growth period in the experimental area

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1 稻田小氣候

用JL-04土壤溫度儀全天候觀測(cè)A1、A2、A3與CK小區(qū)0、5、10、15 cm深度處的土溫。溫度每10 min記錄一次，再通過計(jì)算得出每日的平均溫度。小區(qū)田間溫濕度用HOBO溫濕度自動(dòng)記錄儀對(duì)群體溫度和相對(duì)濕度進(jìn)行定點(diǎn)非破壞性測(cè)定，分別于20 cm和60 cm固定高度處記錄溫濕度狀況，每隔15 min記錄一次，然后通過計(jì)算得出每日的平均值。

1.3.2 稻田小氣候灰色關(guān)聯(lián)度的計(jì)算方法與分析方法

灰色關(guān)聯(lián)度是解決具有可能存在某種影響和被影響關(guān)聯(lián)關(guān)系問題的一種客觀分析方法[17-19]。本文將CK作為參考序列，A1、A2、A3作為比較序列，具體計(jì)算步驟如下：

(1)確定分析的序列矩陣。參考序列用y0表示，比較序列用x1,x2,x3,…,xi表示，這i+1個(gè)序列構(gòu)成一個(gè)矩陣： (y0,x1,x2,x3,…，xi)。

(2)對(duì)變量序列進(jìn)行無量綱化。無量綱化后形成的矩陣為(y′0,x′1,x′2,x′3,…,x′i)。

無量綱化采用的公式為：

(1)

同時(shí)找出差值矩陣的最大數(shù)(最大差)與最小數(shù)(最小差)，并分別表示為Δmax與Δmin。

(4)計(jì)算關(guān)聯(lián)系數(shù)：

(2)

式中：ρ為分辨系數(shù)，ρ在[0，1]內(nèi)取值，一般取0.5，得關(guān)聯(lián)矩陣：(ξ01,ξ02,…,ξ0n)。

(5)計(jì)算關(guān)聯(lián)度。

(3)

(6)按關(guān)聯(lián)度排序。對(duì)各比較序列與參考序列的關(guān)聯(lián)度從大到小排序，關(guān)聯(lián)度越大，說明比較序列與參考序列的平均距離越小[20]。

2 結(jié)果分析

2.1 不同灌溉處理對(duì)不同深度土壤溫度的影響

對(duì)稻田進(jìn)行不同灌水處理時(shí)間為2018年7月21日至同年9月12日，根據(jù)稻田生育期劃分，選取拔節(jié)孕穗期、抽穗開花期、灌漿乳熟期對(duì)稻田土壤溫度的變化進(jìn)行分析。

2.1.1 拔節(jié)孕穗期不同灌溉處理對(duì)土壤溫度的影響

圖1是2018年7月21日至同年8月22日拔節(jié)孕穗期不同深度不同灌水處理的土壤溫度日平均圖，不同灌溉處理下的氣溫變化趨勢(shì)基本一致，A1、A2、A3處理與CK處理后的土壤溫度均沒有顯著差異。結(jié)合表2，在0 cm表層土壤，不同處理下的平均溫度從大到小排序依次為A3、A1、A2、CK，但總體差異不大，平均土溫在28.7～28.9 ℃之間。在5 cm深度土層，A2處理小區(qū)的平均土溫最小。在10、15 cm土層，CK與A3處理小區(qū)土溫均略高于A1與A2小區(qū)。特別地，在0、5、10、15 cm土層處，A1處理小區(qū)平均土溫分別與CK處理小區(qū)相差0.04、0.05、-0.06、-0.07 ℃；A2處理小區(qū)平均土溫分別與CK小區(qū)相差0.01、-0.13、-0.15、-0.18 ℃；A3處理小區(qū)平均土溫分別與CK小區(qū)相差0.19、0.16、0.13、0.18 ℃。相比于對(duì)照小區(qū)，A1、A2處理后的土壤溫度降低，A3處理后的溫度略微升高。對(duì)比A1、A2處理結(jié)果，兩種灌溉方式后的溫度相差不大。若灌溉方式由漫灌改為噴灌，其降溫效果相同，而且更具有經(jīng)濟(jì)意義。

圖1 不同灌水處理下拔節(jié)孕穗期稻田0～15 cm土壤溫度變化Fig.1 Changes of soil temperature 0～15 cm at jointing booting stage under different irrigation treatments

表2 不同灌水處理下拔節(jié)孕穗期稻田0～15 cm土壤溫度Tab.2 Under different irrigation treatment, the soil temperature in the jointing booting stage was 0～15 cm

2.1.2 抽穗開花期不同灌溉處理對(duì)土壤溫度的影響

圖2是2018年8月23日至同年9月2日抽穗開花期不同深度不同灌水處理的土壤溫度的日平均對(duì)比圖，幾種處理后的土壤溫度沒有顯著差異。結(jié)合表3，在0 cm表層土壤，不同處理下的平均氣溫從大到小排序依次為A1、A3、A2、CK。在5 cm深度土層，A2處理小區(qū)的平均土溫最小。在10、15 cm土層，CK與A3處理小區(qū)土溫均略高于A1與A2小區(qū)。特別地，在0～15 cm土層處，A1處理小區(qū)平均土溫分別與CK處理小區(qū)相差0.09、0.06、-0.06、-0.07 ℃；A2處理小區(qū)平均土溫分別與CK小區(qū)相差0.02、-0.10、-0.09、-0.17 ℃；A3處理小區(qū)平均土溫分別與CK小區(qū)相差0.08、0.08、0.03、0.09 ℃。同樣的，A1、A2處理后的土溫降低，A3處理后的土溫略微升高。

表3 不同灌水處理下抽穗開花期稻田0～15 cm土壤溫度Tab.3 Under different irrigation treatment, the soil temperature of 0～15 cm in the heading and flowering stage of the rice field

圖2 不同灌水處理下抽穗開花期稻田0～15 cm土壤溫度變化Fig.2 Changes of soil temperature 0～15 cm in the rice field during heading and flowering under different irrigation treatments

2.1.3 灌漿乳熟期不同灌溉處理對(duì)土壤溫度的影響

圖3是2018年9月3日至同年9月12日灌漿乳熟期不同深度不同灌水處理的土壤溫度日平均對(duì)比圖。結(jié)合表4，在0 cm表層土壤，不同處理下的平均土溫從大到小排序依次為A3、A2、A1、CK。在5 cm深度土層，A1和A2處理小區(qū)的平均土溫小于CK和A3小區(qū)。在10、15 cm土層，CK與A3處理小區(qū)土溫均略高于A1與A2小區(qū)。在0～15 cm土層處，A1處理小區(qū)平均土溫分別與CK處理小區(qū)相差0.12、-0.20、-0.31、-0.40 ℃；A2處理小區(qū)平均土溫分別與CK小區(qū)相差0.18、-0.25、-0.28、-0.37 ℃；A3處理小區(qū)平均土溫分別與CK小區(qū)相差0.31、0.24、0.23、0.16 ℃。結(jié)果顯示，A1、A2平均土溫降低，A3土溫升高。但幾種處理后的土壤溫度與CK相比均沒有顯著差異。對(duì)比A1、A2處理結(jié)果，噴灌方式下平均土溫降低略微明顯，其降溫效果更好一點(diǎn)。

圖3 不同灌水處理下灌漿乳熟期稻田0～15 cm土壤溫度變化Fig.3 Changes of soil temperature 0～15 cm in the rice field at different irrigation water treatment stages

表4 不同灌水處理下灌漿乳熟期稻田0～15 cm土壤溫度 ℃

2.2 不同灌溉處理對(duì)冠層內(nèi)不同高度溫度的影響

2.2.1 拔節(jié)孕穗期不同灌溉處理對(duì)冠層內(nèi)不同高度處溫度的影響

圖4是不同灌水處理下拔節(jié)孕穗期稻田冠層內(nèi)20和60 cm高度處的溫度變化圖，幾種處理的溫度變化趨勢(shì)基本一致，均沒有顯著差異。結(jié)合表5，在稻田冠層上部60 cm處，CK小區(qū)氣溫高于A1、A2、A3小區(qū)，平均氣溫大致在29.4～29.9 ℃。在冠層上部20 cm高度處，各灌水小區(qū)平均氣溫與CK小區(qū)之間差距擴(kuò)大，A1、A2、A3各灌水小區(qū)平均氣溫分別比CK小區(qū)低0.40、0.86、0.69 ℃?？偟膩碚f，灌水對(duì)稻田冠層具有降溫作用，而且距離水面越近降溫越明顯。

圖4 不同灌溉處理下拔節(jié)孕穗期冠層內(nèi)不同高度處溫度變化Fig.4 The temperature changes at different heights of the canopy during jointing booting stage under different irrigation treatments

表5 不同灌溉處理下拔節(jié)孕穗期冠層內(nèi)不同高度處溫度℃

2.2.2 抽穗開花期不同灌溉處理對(duì)冠層內(nèi)不同高度處溫度的影響

圖5是不同灌水處理下抽穗開花期稻田冠層內(nèi)20和60 cm高度處的溫度變化圖，幾種處理的溫度變化趨勢(shì)基本一致。結(jié)合表6，在稻田冠層上部60 cm處，CK小區(qū)氣溫高于A1、A2、A3小區(qū)，分別高出0.29 、0.68、0.46 ℃。在冠層上部20 cm高度處，各灌水小區(qū)平均氣溫與CK小區(qū)之間差距擴(kuò)大，A1、A2、A3各灌水小區(qū)平均氣溫分別比CK小區(qū)低0.56、0.86、0.70 ℃?？梢钥闯?，越靠近水層降溫效果越明顯。

圖5 不同灌溉處理下抽穗開花期冠層內(nèi)不同高度處溫度變化Fig.5 Temperature changes at different heights of canopy during heading and flowering under different irrigation treatments

表6 不同灌溉處理下抽穗開花期冠層內(nèi)不同高度處溫度℃

2.2.3 灌漿乳熟期不同灌溉處理對(duì)冠層內(nèi)不同高度處溫度的影響

圖6是不同灌水處理下灌漿乳熟期稻田冠層內(nèi)20和60 cm高度處的溫度變化圖，幾種處理后的溫度沒有顯著差異。在稻田冠層上部60 cm處，CK小區(qū)氣溫高于A1、A2、A3小區(qū)，分別高出0.43 、0.71 、0.50 ℃。在冠層上部20 cm高度處，各灌水小區(qū)平均氣溫與CK小區(qū)之間差距擴(kuò)大，A1、A2、A3各灌水小區(qū)平均氣溫分別比CK小區(qū)低0.53、0.69、0.60 ℃?？梢钥闯?，20 cm高度處的降溫效果更加明顯。

圖6 不同灌溉處理下灌漿乳熟期冠層內(nèi)不同高度處溫度變化Fig.6 Temperature changes at different heights in the canopy during milk filling under different irrigation treatments

表7 不同灌溉處理下灌漿乳熟期冠層內(nèi)不同高度處溫度℃

2.3 不同灌溉處理對(duì)冠層內(nèi)不同高度相對(duì)濕度的影響

2.3.1 拔節(jié)孕穗期不同灌溉處理對(duì)冠層內(nèi)不同高度處相對(duì)濕度的影響

圖7是不同灌溉處理下拔節(jié)孕穗期冠層內(nèi)不同高度處平均相對(duì)濕度的對(duì)比圖。由于田間水層的存在，無論在冠層內(nèi)的何種高度，灌水小區(qū)的濕度狀況均優(yōu)于CK小區(qū)。在稻田冠層內(nèi)60 cm處，CK小區(qū)相對(duì)濕度低于A2、A3，與A1小區(qū)差別不大。在冠層內(nèi)20 cm高度處，各灌水小區(qū)平均相對(duì)濕度與CK處理之間差距擴(kuò)大，A1、A2、A3各灌水小區(qū)平均相對(duì)濕度分別比CK小區(qū)高3.68%、6.51%、6.54%，均達(dá)到了顯著差異。總的來說，水層的存在增加了稻田群體內(nèi)的水汽交換，使冠層內(nèi)相對(duì)濕度提高，有利于對(duì)高溫天氣下近地層的農(nóng)田小氣候進(jìn)行調(diào)節(jié)。

圖7 不同灌溉處理下拔節(jié)孕穗期冠層內(nèi)不同高度處相對(duì)濕度變化Fig.7 Changes of relative humidity at different heights of the canopy during jointing booting stage under different irrigation treatments

表8 不同灌溉處理下拔節(jié)孕穗期冠層內(nèi)不同高度處相對(duì)濕度Tab.8 Relative humidity at different heights within the canopy at jointing booting stage under different irrigation treatments

2.3.2 抽穗開花期不同灌溉處理對(duì)冠層內(nèi)不同高度處相對(duì)濕度的影響

圖8是不同灌溉處理下抽穗開花期冠層內(nèi)不同高度處平均相對(duì)濕度的對(duì)比圖。結(jié)合表9，在稻田冠層內(nèi)60 cm處，CK小區(qū)相對(duì)濕度低于A1、A2、A3，特別地，A2、A3處理后的相對(duì)濕度與CK處理的差異達(dá)到了顯著。在冠層內(nèi)20 cm高度處，各灌水小區(qū)平均相對(duì)濕度與CK處理之間差距擴(kuò)大，A1、A2、A3各灌水小區(qū)平均相對(duì)濕度分別比CK小區(qū)高5.79%、7.80%、7.50%，均達(dá)到了顯著差異。對(duì)比發(fā)現(xiàn)，A2和A3的增濕效果略微優(yōu)于A1。

圖8 不同灌溉處理下抽穗開花期冠層內(nèi)不同高度處相對(duì)濕度變化Fig.8 Changes of relative humidity at different heights of canopy during heading and flowering under different irrigation treatments

表9 不同灌溉處理下抽穗開花期冠層內(nèi)不同高度處相對(duì)濕度Tab.9 Relative humidity at different heights of canopy during heading and flowering under different irrigation treatments

2.3.3 灌漿乳熟期不同灌溉處理對(duì)冠層內(nèi)不同高度處相對(duì)濕度的影響

圖9是不同灌溉處理下灌漿乳熟期冠層內(nèi)不同高度處平均相對(duì)濕度的對(duì)比圖。在冠層內(nèi)不同高度上，A1、A2、A3小區(qū)的濕度狀況均優(yōu)于CK小區(qū)。在稻田冠層內(nèi)60 cm處，A1、A2、A3各灌水小區(qū)平均相對(duì)濕度分別比CK小區(qū)高3.68%、6.64%、6.00%，其中A2、A3處理后的平均相對(duì)濕度變化差異達(dá)到了顯著。在冠層內(nèi)20 cm高度處，各灌水小區(qū)平均相對(duì)濕度與CK處理之間差異達(dá)到顯著，A1、A2、A3各灌水小區(qū)平均相對(duì)濕度分別比CK小區(qū)高6.00%、7.91%、8.02%?？梢钥闯?，幾種處理后稻田增濕效果較為明顯。

圖9 不同灌溉處理下灌漿乳熟期冠層內(nèi)不同高度處相對(duì)濕度變化Fig.9 Changes of relative humidity at different heights of canopy during milk filling under different irrigation treatments

表10 不同灌溉處理下灌漿乳熟期冠層內(nèi)不同高度處相對(duì)濕度Tab.10 Relative humidity at different heights in the canopy during milk filling under different irrigation treatments

2.4 不同灌溉處理和冠層內(nèi)溫度、濕度以及土壤溫度的灰色關(guān)聯(lián)度分析

灰色關(guān)聯(lián)度分析可表明不同灌溉處理對(duì)稻田小氣候的影響大小。將本次試驗(yàn)的CK處理作為參考處理，A1、A2、A3分別作為比較處理，計(jì)算出關(guān)聯(lián)度，再對(duì)各個(gè)處理與冠層內(nèi)溫濕度、土壤溫度之間的關(guān)聯(lián)度求平均，得到每個(gè)處理和稻田小氣候的平均關(guān)聯(lián)系數(shù)。結(jié)果如表11所示。

2.4.1 水稻拔節(jié)孕穗期的灰色關(guān)聯(lián)度分析

拔節(jié)孕穗期內(nèi)，A1、A2、A3處理下冠層內(nèi)20 cm高度處的溫度對(duì)于CK處理下的關(guān)聯(lián)度分別是0.71、0.52、0.58，根據(jù)關(guān)聯(lián)度越大，比較序列與參考序列的平均距離越小可以到得出，A2和A3處理下的降溫能力比A1強(qiáng)。A1、A2、A3處理下的冠層內(nèi)60 cm高度處的溫度對(duì)于CK處理下的關(guān)聯(lián)度分別是0.69、0.58、0.69，A2的降溫能力高于A1和A3。對(duì)比兩個(gè)高度處的關(guān)聯(lián)度，可以看出隨著冠層高度升高，其幾種處理之間的差距減小，且A2的降溫能力更強(qiáng)。

表11 3個(gè)生育期內(nèi)不同灌溉對(duì)稻田小氣候的關(guān)聯(lián)度以及關(guān)聯(lián)系數(shù)Tab.11 Correlation degree and coefficient of different irrigation to paddy field microclimate in three growing periods

A1、A2、A3處理地面上方20 cm處的相對(duì)濕度對(duì)CK處理的關(guān)聯(lián)度分別是0.67、0.51、0.51，灌水對(duì)增加稻田相對(duì)濕度效果顯著，但A2、A3的增濕能力更強(qiáng)。對(duì)地表上方60 cm處冠層內(nèi)的相對(duì)濕度，A1、A2、A3處理下對(duì)于CK處理的關(guān)聯(lián)度分別為0.81、0.52、0.55，A2、A3處理下相對(duì)濕度增加更明顯。

A1、A2、A3處理地表溫度對(duì)于CK的關(guān)聯(lián)度分別是0.63、0.63、0.79，可以看出A1和A2對(duì)地表的降溫能力優(yōu)于A3；深度5 cm處的土壤溫度，A1、A2、A3處理對(duì)CK處理的關(guān)聯(lián)度分別是0.78、0.65、0.71，A2的降溫能力最好；深度10 cm處的土壤溫度，A1、A2、A3處理對(duì)CK處理的關(guān)聯(lián)度分別是0.76、0.66、0.71，同樣，A2的降溫能力優(yōu)于A1、A3；深度15 cm處的土溫，關(guān)聯(lián)度分別為0.81、0.70、0.68，降溫能力從強(qiáng)到弱依次是A3、A2、A1。

A1、A2、A3處理對(duì)CK處理下的關(guān)聯(lián)系數(shù)分別為0.73、0.60、0.65，可以看出，A2對(duì)稻田的降溫增濕能力要強(qiáng)于A1和A3。

2.4.2 水稻抽穗開花期的灰色關(guān)聯(lián)度分析

對(duì)抽穗開花期內(nèi)稻田小氣候的分析，冠層內(nèi)20 cm高度處，A2降溫能力更強(qiáng)；在冠層內(nèi)60 cm高度處，A2降溫能力最強(qiáng)，A1的降溫能力最弱。稻田冠層內(nèi)，地面上方20 cm處的相對(duì)濕度，A2和A3的增濕能力強(qiáng)于A1；對(duì)地表上方60 cm處冠層內(nèi)的相對(duì)濕度，A2增濕能力更強(qiáng)。3種處理后的地表溫度，A1和A2降溫能力強(qiáng)于A3；深度5 cm處的土壤溫度，A2降溫能力最強(qiáng)；深度10 cm處的土壤溫度，A1的降溫能力最強(qiáng)；15 cm處的土溫，A3的降溫能力最強(qiáng)。各處理相對(duì)CK處理的關(guān)聯(lián)系數(shù)分別為0.74、0.61、0.68，可以看出，其降溫增濕能力最好的是A2。

2.4.3 水稻灌漿乳熟期的灰色關(guān)聯(lián)度分析

對(duì)灌漿乳熟內(nèi)稻田小氣候的分析，由表可得，冠層內(nèi)20 cm高度處的溫度、相對(duì)濕度，60 cm高度處的溫度、相對(duì)濕度，地表溫度，5 cm深度處的土壤溫度，均是A2處理的降溫增濕能力最強(qiáng)；在10 cm處的土壤溫度、15 cm處的土壤溫度，A1處理的降溫能力最強(qiáng)。由關(guān)聯(lián)系數(shù)看，A1、A2、A3分別是0.70、0.61、0.70，A2的降溫增濕能力強(qiáng)于A1和A3。

3 結(jié) 論

對(duì)比不同灌溉方式對(duì)稻田小氣候的影響，依據(jù)溫度和濕度小氣候因子的變化，選取不同生育期進(jìn)行分析。結(jié)果表明：

(1)不同灌溉處理之后不同深度處土壤溫度基本都有所降低。在3個(gè)不同的生育期內(nèi)，A1、A2處理后的土溫均低于CK處理，但A3處理后的土溫略高于CK處理。對(duì)于A3處理土壤溫度增加現(xiàn)象，其原因是隨著土壤含水量的增加，熱量傳遞需要時(shí)間，所以土壤溫度的變化幅度就會(huì)減小，進(jìn)一步降溫的效率就會(huì)減緩。比較同樣深度處噴灌和漫灌的處理結(jié)果，在地面以下5、10、15 cm處的土壤，都表現(xiàn)出了漫灌的降溫效果稍強(qiáng)于噴灌的降溫效果。

(2)在經(jīng)過不同灌溉處理后，冠層內(nèi)地面上方不同高度處溫度降低，相對(duì)濕度增加。但灌水深度不同，對(duì)稻田上方冠層內(nèi)部溫濕也有影響。比較幾種不同的處理方式發(fā)現(xiàn)，稻田冠層內(nèi)，漫灌處理比噴灌處理的降溫效果更明顯，其相對(duì)濕度的增加也更明顯，保濕效果更強(qiáng)。

(3)運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)度分析的方法得出漫灌處理下對(duì)稻田土壤、冠層降溫增濕能力更強(qiáng)，其與CK的關(guān)聯(lián)系數(shù)穩(wěn)定在0.60左右。噴灌的關(guān)聯(lián)系數(shù)大致在0.70左右。從以上結(jié)果可以看出，漫灌的降溫增濕能力稍強(qiáng)于噴灌，但其差距不大?？紤]到漫灌對(duì)水資源的浪費(fèi)很大，而且在入滲時(shí)不利于被作物吸收利用。因此，綜合分析兩種灌溉方式，噴灌要優(yōu)于漫灌，因其在具有降溫增濕能力的同時(shí)又具有省工省水的優(yōu)點(diǎn)，保證改善和調(diào)節(jié)農(nóng)田小氣候的同時(shí)又達(dá)到節(jié)水的目的。