曹 言，王 杰，王樹鵬，黃 英，張 雷，李尤亮

(云南省水利水電科學(xué)研究院，云南 昆明 650228)

云南省地處云貴高原，氣候類型多樣、地形地貌和土壤類型復(fù)雜，是我國(guó)水稻種植大省，種植歷史悠久，且分布廣泛[1]。滇中地區(qū)是云南省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)最發(fā)達(dá)的地區(qū)，也是云南省水稻主產(chǎn)區(qū)，水稻種植面積和產(chǎn)量占全省的70%[2]。由于氣候變化、作物生長(zhǎng)期空間分布差異較大，導(dǎo)致了滇中水稻水分供需時(shí)空差異較大[3-4]。準(zhǔn)確掌握滇中地區(qū)水稻各生育期內(nèi)需水量和有效降雨量的時(shí)空變化特征，對(duì)于灌溉決策和水資源規(guī)劃具有重要意義[5]。

目前水稻需水量的計(jì)算主要是通過(guò)Penman-Monteith公式和作物系數(shù)法[6]。針對(duì)不同區(qū)域水稻需水量變化特征及其影響因子的分析方面已有較多研究成果[7-16]，但存在以下幾個(gè)問(wèn)題：①FAO-56將水稻生育期劃分為3個(gè)階段，即生長(zhǎng)初期、生長(zhǎng)中期、生長(zhǎng)后期，其相對(duì)應(yīng)作物系數(shù)Kc參考FAO推薦的值[9-11]，或直接參考相關(guān)研究成果[12-13]，最終計(jì)算結(jié)果與實(shí)際值存在一定誤差；②水稻生育期和相應(yīng)作物系數(shù)Kc參考當(dāng)?shù)毓喔仍囼?yàn)結(jié)果[14-16]，但由于地形、氣候、供水條件和灌溉方式等不同，水稻種植收割日期、灌水量、土壤滲漏量等情況均不同，地區(qū)灌溉試驗(yàn)站數(shù)量偏少，空間分布不均勻，試驗(yàn)數(shù)據(jù)缺乏一定的代表性。因此，開展地區(qū)水稻灌溉試驗(yàn)研究，積累不同地區(qū)水稻需水量、作物系數(shù)等資料是十分有必要的。

滇中地區(qū)灌溉試驗(yàn)工作長(zhǎng)久以來(lái)處于低谷期，僅在上世紀(jì)八十年代，開展過(guò)階段性的水稻、玉米、小麥等作物的灌溉試驗(yàn)工作，導(dǎo)致滇中地區(qū)灌溉試驗(yàn)及相關(guān)研究長(zhǎng)期滯后，資料長(zhǎng)期缺失。目前，滇中地區(qū)水稻需水方面的研究也較少[17-19]，如吳灝等[17]基于CPORWAT模型分析了昆明市水稻需水量及灌溉用水量；王樹鵬等[18]在嵩明和大理開展了不同灌溉條件下水稻的需水規(guī)律研究；張凱等[19]在昆明尋甸試驗(yàn)基地開展了不同灌溉條件下水稻需水規(guī)律及節(jié)水潛力研究?；谒竟喔仍囼?yàn)資料計(jì)算滇中不同分區(qū)水稻不同生育期需水量變化特征的研究更是鮮有報(bào)道。

另一方面，旱災(zāi)是云南省自然災(zāi)害中最頻發(fā)、持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)，影響范圍最廣的自然災(zāi)害[20]。隨著近年來(lái)干旱事件頻發(fā)，缺水已成為了制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展主要的因素。在此背景下，本研究根據(jù)2014—2018年滇中各區(qū)水稻灌溉試驗(yàn)資料，利用1961—2013年滇中地區(qū)48個(gè)氣象站最高氣溫、最低氣溫、平均風(fēng)速、相對(duì)濕度和降水量等逐日觀測(cè)資料，分析滇中各區(qū)水稻需水量ETc、有效降雨量Pe、凈灌溉需水量IR和灌溉需水指數(shù)IRI時(shí)空變化特征，研究結(jié)果可為滇中地區(qū)優(yōu)化水資源配置、云南省灌溉試驗(yàn)站建設(shè)、水稻用水定額修訂以及水稻灌溉制度制定提供依據(jù)。

1 研究方法與數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1 研究區(qū)概況

滇中地區(qū)包括昆明、玉溪、紅河、大理、曲靖、楚雄和麗江等地(圖1)，氣候?qū)儆诘途暥雀咴降丶撅L(fēng)氣候，日照充足，四季如春，位置偏北地區(qū)有短暫的冬季，偏南地區(qū)有短暫的夏季，干濕季分明。年降水量約為955.0 mm，雨季(5—10月)降水量占全年85%以上，其中主汛期(6—8月)降水量占全年40%以上，旱季(11月—次年4月)降水量?jī)H占全年15%左右。土壤類型主要為山原紅壤、水稻土和紫色土。地形以山地和山間盆地為主，地勢(shì)起伏和緩。根據(jù)自然條件、社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件相一致的原則，且當(dāng)?shù)刈魑锓N植結(jié)構(gòu)和布局等特點(diǎn)基本類似，耕作栽培制度、農(nóng)藝配套措施、田間生產(chǎn)管理水平和灌溉方式等基本一致[21]，將滇中地區(qū)劃分為5個(gè)亞區(qū)，分別為滇中I-1區(qū)、滇中I-2區(qū)、滇中I-3區(qū)、滇中I-4區(qū)和干熱河谷Ⅵ區(qū)。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

收集了1961—2013年滇中地區(qū)48個(gè)氣象站的氣象數(shù)據(jù)，包括最高和最低氣溫、平均氣溫、降水量、風(fēng)速、日照時(shí)數(shù)和相對(duì)濕度等逐日觀測(cè)資料，數(shù)據(jù)來(lái)自中國(guó)氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng)。剔除異?；蛉笔л^長(zhǎng)時(shí)序的數(shù)據(jù)，確保該時(shí)段數(shù)據(jù)的完整性。

1.3 水稻需水量計(jì)算

水稻日需水量ETc由日參考作物蒸發(fā)蒸騰量ET0和作物系數(shù)Kc相乘而得，具體公式如下：

ETc=ET0×Kc

(1)

式中，ETc為水稻日需水量(mm)；Kc為水稻作物系數(shù)。

1.3.1 參考作物蒸發(fā)蒸騰量ET0采用Penman-Monteith公式[22]計(jì)算逐日參考作物蒸發(fā)蒸騰量(ET0)，其在西南地區(qū)具有較好的適用性[23]，具體公式如下：

(2)

式中，ET0是日參考作物蒸散量(mm，day)；Rn是到達(dá)作物表面的凈輻射(MJ·m-2，day)；G是土壤熱通量(MJ·m-2，day)；T是2 m高處日平均氣溫(℃)；u2是2 m高處的平均風(fēng)速(m·s-1)；ed是飽和水汽壓(kPa)；ea是實(shí)際水汽壓(kPa)；ea-ed為飽和水汽壓差；Δ為飽和水汽壓曲線的傾率；γ為濕度計(jì)常數(shù)(kPa·℃-1)。

1.3.2 作物系數(shù)Kc根據(jù)云南省灌溉試驗(yàn)站提供的滇中I-1區(qū)嵩明站、滇中I-2區(qū)大理和姚安站，滇中I-3區(qū)建水站，滇中I-4區(qū)陸良站水稻灌溉試驗(yàn)資料，擬定滇中不同分區(qū)水稻作物系數(shù)Kc值，其中滇中I-2區(qū)的大理和洱源氣象站水稻需水量計(jì)算時(shí)參考大理試驗(yàn)站，其余站點(diǎn)參考大姚試驗(yàn)站。目前干熱河谷區(qū)Ⅵ區(qū)農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)變化較大，已由以水稻、玉米為主的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)橐云咸?、柑橘、蔬菜等為主的高原特色現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，因此干熱河谷區(qū)Ⅵ區(qū)水稻Kc值參考相關(guān)地區(qū)的研究成果[24]，水稻播種日期、各生育階段時(shí)長(zhǎng)、收獲日期等通過(guò)查閱當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)物候資料和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，并結(jié)合各水稻灌溉試驗(yàn)站的數(shù)據(jù)確定，具體見表1。

1.4 水稻凈灌溉需水量和需水指數(shù)

水稻凈灌溉需水量等于水稻需水量與有效降水量之差，表示滿足滲漏損失、蒸散發(fā)和其他需水情況下的水量；水稻灌溉需水指數(shù)等于水稻凈灌溉需水量與需水量的比值，其可反映出水稻生長(zhǎng)對(duì)灌溉的依賴程度及水稻相對(duì)缺水程度，也可在一定程度上反映水稻生長(zhǎng)的旱澇情況[25]。

表1 滇中不同分區(qū)站點(diǎn)水稻生育期Kc值

IR=ETc-Pe

(3)

IRI=IR/ETc

(4)

式中,IR為作物凈灌溉需水量(mm)；Pe為作物生育期有效降雨量(mm)；IRI為作物灌溉需水指數(shù)。

水稻各生育期的有效降雨量采用美國(guó)農(nóng)業(yè)部土壤保持局(USDA)推薦的方法計(jì)算[26]。

(5)

式中,Pe為日有效降水量，P為日降水量。

1.5 分析方法

采用線性趨勢(shì)法和Mann-Kendall趨勢(shì)檢驗(yàn)對(duì)滇中地區(qū)水稻不同生育階段需水量、有效降水量、灌溉需水量、需水指數(shù)進(jìn)行趨勢(shì)分析，其中時(shí)間序列自相關(guān)對(duì)Mann-Kendall趨勢(shì)檢驗(yàn)精度會(huì)產(chǎn)生影響，因此本文采用白熱化(Pre-Whitening)方法對(duì)存在自相關(guān)性的序列消除時(shí)間序列自相關(guān)性[27]；顯著水平α分別為0.5和0.01，當(dāng)α≤0.01，即|Z|>2.58時(shí)，說(shuō)明檢驗(yàn)具有極高顯著性水平；當(dāng)0.01<α≤0.05，即|Z|>1.96且|Z|<2.58時(shí)，說(shuō)明檢驗(yàn)具有顯著性水平；當(dāng)α>0.05，即-1.96

利用Arcgis 10.0軟件中Kriging插值法分析滇中地區(qū)水稻不同生育期ETc、Pe、IR和IRI的空間變化趨勢(shì)。

2 結(jié)果與分析

2.1 水稻需水量、有效降雨量和灌溉需水指數(shù)的時(shí)間變化特征

根據(jù)公式(1)～(5)計(jì)算滇中48個(gè)氣象站的水稻需水量、有效降水量和灌溉需水指數(shù)，分別求得滇中各分區(qū)各指標(biāo)逐年值。由圖2可知，1961—2013年滇中地區(qū)水稻全生育期ETc介于505.92～597.04 mm之間，Pe介于170.31～303.25 mm之間，IRI介于0.42～0.69之間。其中滇中I-1區(qū)ETc和IRI最小，分別為423.79 mm和0.41；滇中I-4區(qū)Pe最大，達(dá)到268.76 mm；干熱河谷區(qū)Ⅵ區(qū)ETc和IRI最大，分別為852.24 mm和0.76，Pe最小，僅為203.36 mm，除干熱河谷區(qū)Ⅵ區(qū)外，其余地區(qū)IRI基本與云貴地區(qū)主要作物IRI<0.5的結(jié)論一致[28]。在變化趨勢(shì)方面，滇中地區(qū)ETc(Z=-2.0634)和Pe(Z=-2.2935)均呈顯著減少趨勢(shì)，減幅為4.358 mm·10a-1和6.468 mm·10a-1，IRI(Z=1.4191)呈波動(dòng)上升趨勢(shì)，增幅為0.8%·10a-1；其中滇中I-1區(qū)、滇中I-2區(qū)和干熱河谷區(qū)Ⅵ區(qū)ETc呈減小趨勢(shì)，干熱河谷Ⅵ區(qū)(Z=-3.5976)呈極顯著減小趨勢(shì)，減幅為19.502 mm·10a-1，滇中I-3區(qū)和滇中I-4區(qū)ETc呈上升趨勢(shì)；各區(qū)Pe均呈減小趨勢(shì)，滇中I-1區(qū)(Z=-2.2629)呈顯著減小趨勢(shì)，滇中I-2區(qū)(Z=-2.6617)、滇中I-3區(qū)(Z=-3.0453)和滇中I-4區(qū)(Z=-2.6464)呈極顯著減小趨勢(shì)，干熱河谷Ⅵ區(qū)(Z=-0.7747)呈弱減小趨勢(shì)，各區(qū)減幅分別為6.206、7.573、8.112、8.469 mm·10a-1和1.978 mm·10a-1；IRI僅干熱河谷Ⅵ區(qū)呈減小趨勢(shì)，其余各區(qū)IRI均呈上升趨勢(shì)，滇中I-3區(qū)(Z=2.4623)和滇中I-4區(qū)(Z=2.2322)呈顯著上升趨勢(shì)，上升幅度分別為1.70%·10a-1和1.60%·10a-1?？梢姡嶂械貐^(qū)水稻IRI呈上升趨勢(shì)，水稻相對(duì)缺水程度呈上升趨勢(shì)，與滇中地區(qū)干燥指數(shù)上升趨勢(shì)一致[28]，ETc減小主要集中在滇中I-2區(qū)和干熱河谷Ⅵ區(qū)，Pe減小趨勢(shì)主要集中在滇中I-3區(qū)和滇中I-4區(qū)，IRI上升趨勢(shì)主要集中在滇中I-3區(qū)和滇中I-4區(qū)。

圖2 1961—2013年滇中不同分區(qū)ETc、Pe和IRI的年際變化Fig.2 The inter-annual variation of ETc, Pe and IRI in different subregions in the central Yunnan Province during 1961-2013

從滇中各區(qū)水稻不同生育期ETc、Pe、IR和IRI的Man-Kendall趨勢(shì)檢驗(yàn)結(jié)果看(表2)，滇中I-1區(qū)各生育期ETc和Pe均呈減小趨勢(shì)；IR和IRI大部分生育期呈上升趨勢(shì)。滇中I-2區(qū)各生育期ETc和Pe大部分呈減小趨勢(shì)；IR和IRI各生育期大部分呈上升趨勢(shì)。滇中I-3區(qū)返青期、拔節(jié)孕穗期和乳熟期ETc呈減小趨勢(shì)，分蘗期、抽穗開花期和黃熟期ETc呈上升趨勢(shì)；IR和IRI大部分生育期呈上升趨勢(shì)。滇中I-4區(qū)返青期、拔節(jié)孕穗期和乳熟期ETc呈減小趨勢(shì)，分蘗期、抽穗開花期和黃熟期ETc呈上升趨勢(shì)；返青期和拔節(jié)孕穗期Pe呈上升趨勢(shì)，其余生育期Pe呈減小趨勢(shì)；IR和IRI整體呈上升趨勢(shì)。干熱河谷Ⅵ區(qū)各生育期ETc均呈減小趨勢(shì)；返青期、分蘗期和抽穗開花期Pe呈上升趨勢(shì)，拔節(jié)孕穗期、乳熟期和黃熟期Pe呈減小趨勢(shì)；除乳熟期外IR和IRI均呈減小趨勢(shì)，其中抽穗開花期IR呈顯著減小趨勢(shì)，乳熟期IRI呈顯著上升趨勢(shì)。根據(jù)水稻各生育期ETc、Pe、IR和IRI的變化規(guī)律，滇中I-1區(qū)和滇中I-2區(qū)變化趨勢(shì)一致，滇中I-3區(qū)和滇中I-4區(qū)變化趨勢(shì)一致，干熱河谷Ⅵ區(qū)與其他各區(qū)差異較大，ETc、Pe、IR和IRI顯著變化主要出現(xiàn)在抽穗開花期、分蘗期和乳熟期。

表2 滇中水稻不同生育期ETc、Pe、IR和IRI變化趨勢(shì)的斜率

2.2 水稻需水量的空間變化特征

由圖3a～f可知，滇中水稻ETc呈分蘗期>抽穗開花期>乳熟期>拔節(jié)孕穗期>返青期>黃熟期的趨勢(shì)；分蘗期雨季尚未到來(lái)，氣溫高、風(fēng)速大，田面蒸發(fā)較大；抽穗開花期隨著進(jìn)入雨季，相對(duì)濕度增大，水稻生長(zhǎng)旺盛，蒸發(fā)蒸騰量增大，導(dǎo)致該生育期ETc較大。返青期ETc呈中部低四周高的分布特征，分蘗期ETc呈北高南低的分布特征,拔節(jié)孕穗期ETc呈中部高東西低的分布特征,抽穗開花期、乳熟期和黃熟期ETc呈中東部低北部高的分布特征。ETc高值區(qū)主要分布在中北部的干熱河谷Ⅵ區(qū)，低值區(qū)主要分布在中東部。

由圖4a～f可知，79.17%站點(diǎn)返青期ETc呈減小趨勢(shì)，且減幅由中部向東西部遞減；56.25%站點(diǎn)分蘗期ETc呈上升趨勢(shì)，增幅由南部和西南部向中部遞減；89.58%站點(diǎn)拔節(jié)孕穗期ETc呈減小趨勢(shì)，減幅由中部向東西部遞減；58.33%站點(diǎn)抽穗開花期ETc呈減小趨勢(shì)，減幅由中部向東南和西南遞減；60.42%站點(diǎn)乳熟期和黃熟期ETc呈減小趨勢(shì)，減幅均由中部向西部和東南部遞減。各生育期內(nèi)ETc減幅高值區(qū)主要分布在中北部，增幅高值區(qū)主要分布在東南部和西南部。

由圖3g和圖4g可知，滇中水稻全生育期ETc整體上呈中東低中北部高的分布特征；72.92%站點(diǎn)ETc呈減小趨勢(shì)，減幅由中部向東西部遞減，東川等8個(gè)站點(diǎn)ETc呈極顯著或顯著減小趨勢(shì)。

2.3 水稻有效降雨量的空間變化特征

由圖5a～f可知，滇中水稻Pe呈抽穗開花期>分蘗期>拔節(jié)孕穗期>乳熟期>返青期>黃熟期的趨勢(shì)；抽穗開花期和乳熟期Pe整體上呈南部低西北高，黃熟期Pe則呈相反的分布特征，返青期、分蘗期和拔節(jié)孕穗期Pe整體上呈中北部低東西部高。Pe低值區(qū)由中部逐漸向東南和西部轉(zhuǎn)移，再逐漸向西北轉(zhuǎn)移。

圖3 1961—2013年滇中水稻不同生育期需水量空間分布Fig.3 Spatial distributions of ETc in different growth stages of rice during 1961-2013

圖4 1961—2013年滇中水稻不同生育期需水量空間變化Fig.4 Spatial variation of ETc in different growth stages of rice during 1961-2013

圖5 1961—2013年滇中水稻不同生育期有效降雨量空間分布Fig.5 Spatial distributions of Pe in different growth stages of rice during 1961-2013

由圖6a～f可知，56.25%站點(diǎn)返青期Pe呈上升趨勢(shì)，上升幅度由中東部向西部遞減；87.50%站點(diǎn)分蘗期Pe呈減小趨勢(shì)，減幅由西南向東北遞減；52.08%站點(diǎn)拔節(jié)孕穗期Pe呈上升趨勢(shì)，增幅由中部向西南和東北遞增；81.25%站點(diǎn)抽穗開花期Pe呈減小趨勢(shì)，減幅由東部向西北遞減；89.58%站點(diǎn)乳熟期Pe呈減小趨勢(shì)，減幅呈中部和東部高，西南低的趨勢(shì)；81.25%站點(diǎn)黃熟期Pe呈減小趨勢(shì)，減幅由中東向西北和東南遞減。Pe減幅高值區(qū)主要分布在中東部，增幅高值區(qū)主要分布在中西部。

由圖5g和圖6g可知，滇中水稻全生育期Pe整體上呈東部高中西低的分布特征，與ETc呈相反分布特征；97.92%站點(diǎn)Pe呈減小趨勢(shì)，減幅由東部向西部遞減，沾益等24個(gè)站點(diǎn)Pe呈極顯著或顯著減小趨勢(shì)。

2.4 水稻灌溉需水指數(shù)的空間變化特征

由圖7a～f可知，滇中水稻IRI呈返青期>分蘗期>黃熟期>乳熟期>拔節(jié)孕穗期>抽穗開花期的趨勢(shì)。返青期、分蘗期和黃熟期IRI均大于0.5，表明滇中地區(qū)在平水年降水條件下，水稻在這些生育期生長(zhǎng)需人工灌溉，否則會(huì)出現(xiàn)干旱缺水的現(xiàn)象，主要由于在返青期和分蘗期剛進(jìn)入雨季，黃熟期雨季即將結(jié)束，降雨頻次和降雨量相對(duì)于其他生育期相對(duì)較少，缺水風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較高。乳熟期、拔節(jié)孕穗期和抽穗開花期IRI均小于0.5，表明水稻在這些生育期降水頻率高，出現(xiàn)缺水年份相對(duì)較少。返青期、分蘗期和拔節(jié)孕穗期IRI整體上呈中北部高東西部低的分布特征，抽穗開花期、乳熟期和黃熟期IRI整體上呈四周高中部低的分布特征。IRI高值區(qū)由中北部向東部和南部轉(zhuǎn)移，低值區(qū)由東部向中部轉(zhuǎn)移，且低值區(qū)范圍逐漸縮小。

由圖8a～f可知，58.33%站點(diǎn)返青期IRI呈減小趨勢(shì)，減幅由西向東遞減；81.25%站點(diǎn)分蘗期IRI呈上升趨勢(shì)，增幅由中部向西南和東南遞增；60.42%站點(diǎn)拔節(jié)抽穗期IRI呈減小趨勢(shì)，減幅由中部向東西部遞減；77.08%站點(diǎn)抽穗開花期IRI呈上升趨勢(shì)，增幅由中部向東西部遞增；95.83%站點(diǎn)乳熟期IRI呈上升趨勢(shì)，增幅由東向西遞減；70.83%站點(diǎn)黃熟期IRI呈上升趨勢(shì)，增幅由中東向西北遞減。IRI增幅高值區(qū)主要分布在中東部，減幅高值區(qū)主要分布在中北部。

圖6 1961—2013年滇中水稻不同生育期有效降雨量空間變化Fig.6 Spatial variation of Pe in different growth stages of rice during 1961-2013

圖7 1961—2013年滇中水稻不同生育期灌溉需水指數(shù)空間分布Fig.7 Spatial distributions of IRI in different growth stages of rice during 1961-2013

圖8 1961—2013年滇中水稻不同生育期灌溉需水指數(shù)空間變化Fig.8 Spatial variations of IRI in different growth stages of rice during 1961-2013

由圖7g和8g可知，滇中水稻全生育期年均IRI為0.58，整體上呈中東低中北部高的分布特征；83.33%站點(diǎn)IRI呈上升趨勢(shì)，上升幅度由東部向西部遞減，洱源等13個(gè)站點(diǎn)IRI呈極顯著或顯著上升趨勢(shì)。

3 討 論

本研究發(fā)現(xiàn)滇中水稻不同生育期ETc與Pe均呈現(xiàn)相反的變化特征，導(dǎo)致滇中中北部IRI處于高值區(qū)，中東部IRI處于低值區(qū)，IRI增幅高值區(qū)主要分布在中東部，減幅高值區(qū)主要分布在中北部。由于滇中地區(qū)近年來(lái)增溫趨勢(shì)明顯[4]，作物生長(zhǎng)期顯著延長(zhǎng)[3]，水稻生育期需水量增加[29-31]，導(dǎo)致水資源壓力增加，尤其是在滇中中東部。ETc、Pe和IRI顯著變化主要出現(xiàn)在抽穗開花期、分蘗期和乳熟期，抽穗開花期需水量對(duì)水稻產(chǎn)量影響最大[32-33]，分蘗期過(guò)度水分虧缺，會(huì)抑制稻株的分蘗，分蘗數(shù)減小將會(huì)影響有效穗數(shù)[34]。因此，抽穗開花期和分蘗期IRI增加，將會(huì)增加干旱概率，影響水稻產(chǎn)量，這種狀況需引起當(dāng)?shù)厮畡?wù)和農(nóng)業(yè)等相關(guān)部門的高度關(guān)注。

此外，根據(jù)滇中不同分區(qū)水稻需水量和有效降雨量，利用公式(3)得到不同分區(qū)逐年的凈灌溉需水量，滇中I-1區(qū)、滇中I-2區(qū)、滇中I-3區(qū)滇中I-4區(qū)和干熱河谷Ⅵ區(qū)水稻凈灌溉水量多年平均值分別為174.60、194.58、270.33、263.51 mm和648.88 mm，整體呈現(xiàn)出滇中I-1區(qū)<滇中I-2區(qū)<滇中I-4區(qū)<滇中1-3區(qū)<干熱河谷Ⅵ區(qū)的趨勢(shì)，與實(shí)際情況基本符合[21]。同時(shí)采用矩法公式推求不同水平年份(保證率P=50%、P=75%和P=90%)各區(qū)水稻凈灌溉用水量，與《云南省地方標(biāo)準(zhǔn)用水定額》(DB53/T 168—2013)比較，發(fā)現(xiàn)通過(guò)矩法推求的不同水平年份下水稻凈灌溉用水量均明顯小于灌溉用水定額[1]。一方面由于水稻品種、灌水方式和土壤類型等都會(huì)影響水稻需水量[30-31]，各區(qū)水稻灌溉試驗(yàn)站所采用的水稻品種均為當(dāng)?shù)剞r(nóng)民常用品種，但各地差異相對(duì)較大，種植品種存在不確定性；各地區(qū)灌水方式和田間管網(wǎng)差異也相對(duì)較大，如在水資源嚴(yán)重短缺的干熱河谷地區(qū)實(shí)行農(nóng)業(yè)水價(jià)改革，大面積實(shí)行節(jié)水灌溉、控制灌溉等均會(huì)有效減小凈灌溉需水量，在水資源豐富的地區(qū)，水稻灌水仍是傳統(tǒng)淹灌模式，人們節(jié)水意識(shí)相對(duì)較差，凈灌溉需水量反而會(huì)增加。另一方面，滇中地區(qū)灌溉試驗(yàn)站數(shù)量相對(duì)偏少、試驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)序較短，且空間分布不均，也可能會(huì)影響凈灌溉需水量的計(jì)算；加之凈灌溉需水量未考慮水稻移栽前的泡田水量，如2016年(平水年)建水水稻灌溉試驗(yàn)站實(shí)測(cè)泡田水量為1 950 m3·hm-1[35-36]，以上各因素綜合作用導(dǎo)致凈灌溉需水量較《云南省地方標(biāo)準(zhǔn)用水定額》偏小。

4 結(jié) 論

1)1961—2013年滇中地區(qū)水稻ETc、Pe、IR和IRI平均值分別為546.34、235.96、310.38 mm和0.57，ETc和Pe均呈顯著減少趨勢(shì)，IR和IRI呈波動(dòng)上升趨勢(shì)，其變化幅度分別為-4.358、-6.468、1.2 mm·10a-1和0.8%·10a-1。ETc減小趨勢(shì)主要集中在滇中Ⅰ-2和干熱河谷Ⅵ區(qū)，Pe減小趨勢(shì)主要集中在滇中I-3區(qū)和滇中I-4區(qū)，IRI上升趨勢(shì)主要集中在滇中I-3區(qū)和滇中I-4區(qū)。

2)1961—2013年滇中水稻ETc呈分蘗期>抽穗開花期>乳熟期>拔節(jié)孕穗期>返青期>黃熟期的趨勢(shì)，整體上呈中東低中北部高的分布特征，且ETc減幅由中部向東西部遞減。ETc高值區(qū)主要分布在中北部的干熱河谷Ⅵ區(qū)，低值區(qū)主要分布在中東部；ETc減幅高值區(qū)主要分布在中北部，增幅高值區(qū)主要分布在東南部和西南部。

3)1961—2013年滇中水稻Pe呈抽穗開花期>分蘗期>拔節(jié)孕穗期>乳熟期>返青期>黃熟期的趨勢(shì)，整體上呈東部高中西低的分布特征，Pe減幅由東部向西部遞減。Pe低值區(qū)由中部逐漸向東南和西部轉(zhuǎn)移，再逐漸向西北轉(zhuǎn)移；Pe減幅高值區(qū)主要分布在中東部，增幅高值區(qū)主要分布在中西部。

4)1961—2013年滇中水稻IRI呈返青期>分蘗期>黃熟期>乳熟期>拔節(jié)孕穗期>抽穗開花期的趨勢(shì)，整體上呈中東低中北部高的分布特征，IRI增幅度由東部向西部遞減。IRI高值區(qū)由中北部向東和南部轉(zhuǎn)移，低值區(qū)由東部向中部轉(zhuǎn)移，且低值區(qū)范圍逐漸縮??；IRI增幅高值區(qū)主要分布在中東部，減幅高值區(qū)主要分布在中北部。