土壤水分監測水稻需水量的可行性
土壤供水狀況直接影響植物蒸騰從而影響植物生理生化過程導致產量的增減。本試驗在于探討土壤水分與水稻需水之間的關系，為土壤水分管理提供依據。
1 材料和方法
供試土壤為白堊系灌口組紫色巖發育的紫色土，土壤的基本理化性質〔1〕為：
顆粒組成粒徑1~0.05mm17.3%, 0.05~0.01mm21.2%, 0.01~0.001mm29.7%, <0.001mm31.8%, <0.01mm61.5%.
pH值8.31,CaCO3含量4.65%,有機質15.95g/kg,全氮1.23g/kg,速效磷（P）7.5mg/kg,速效鉀（K） 79.8mg/kg,堿解氮90.9mg/kg.
試驗采用盆栽方法，設淹水、田間持水量、60%田間持水量3個水分處理， 3次重復。淹水條件用無孔盆缸，保證水稻生長期土面經常有水層4~5cm,田間持水量用浸水毛管上升法以保證土壤水分為田間持水量； 60%田間持水量用灌水控制。1993年在雅安進行。1994年和1995年在名山縣進行。1995年未用浸水毛管上升法控制土壤水分達田間持水量，僅用灌水控制土壤水分為田間持水量的60%~80%,并用水平衡法〔2〕測定苗期、分蘗期、孕穗期、灌漿期的蒸散量。
2 結果與討論
2.1 水稻產量與土壤供水的關系水稻為淹水條件下種植的作物，耗水量大，因此以供水條件好的淹水處理產量最高，田間持水量條件下水稻產量僅為淹水條件的52%~74%, 60%田間持水量條件下3年均無收。
各水分處理的水稻產量間差異達極顯著或顯著水平， 1993年F值19.69**, 1994年F值28.75**, 1995年F值10.00*, （F0.05=6.94, F0.01=18.00）。
2.2 水稻蒸散量與土壤供水的關系1995年水稻水分試驗用水平衡法測得水稻的蒸散量在淹水條件下為605mm, 60%~80%田間持水量條件下為347mm.（均未將秧齡期55天的蒸散量計算在內。）水稻不同生育期的耗水量是有差異的，苗期分蘗期耗水較少，兩處理蒸散量均為2.23mm/d,孕穗期耗水量增大，淹水處理蒸散量為10.08mm/d.60%~80%田間持水量為2.75mm/d,灌漿期蒸散量分別為7.40mm/d和4.07mm/d.水稻苗期分蘗期，植株幼小，蒸散量小，此時氣溫較低，輻射量小，蒸發耗水量也不大，因此各處理日蒸散量相同，均為2.23mm/d,明此期60%~80%田間持水量條件下水稻生長未受到水分的制約或制約作用較小。這一結果似乎可以說明當前推廣的旱育秧措施，要求保證土壤相對含水量達60%~100%,才可保證秧苗正常生長。
水稻蒸散量與土壤供水狀況間關系密切，土壤含水量高，供水充足，則水稻蒸散量大；若土壤供水不足，水稻蒸騰受限，則蒸散量降低，以孕穗期和灌漿期現較為突出，此時期水稻的日蒸散量， 60%~80%田間持水量條件下僅分別為淹水條件下的26%和55%.結果還明土壤含水量（x%）與水稻日蒸散量（y,mm/d）間存在極顯著正相關，y=0.1503x-0.4458,r=0. 5143**, （n=26）孕穗期特別是減數分裂期是水稻需水臨界期〔3〕。此時缺水，必然影響水稻的穗形成和灌漿成熟，導致60%田間持水量條件顆粒無收和田間持水量條件下產量僅為淹水條件的52%~74%.
由1可見，土壤含水量對株高有一定影響，但更重要的是影響穗長，穗粒數和千粒重這3個產量構成因素，這3個因素在田間持水量條件下分別為淹水條件下的89%, 77%和89%.
2.3 土壤水分對水稻吸收養分的影響不同土壤水分含量對水稻吸收氮磷鉀的影響見2.從2可見，淹水條件吸收的氮磷鉀是田間持水量條件下吸收氮磷鉀的1.9倍左右。水分還促使根系吸收的氮磷鉀轉運并轉化為植物各組成成分，促進植物生長發育。因而不同水分條件下水稻生長發育情況的外觀現也有明顯差異。60%田間持水量條件下，水稻移栽后始終呈瀕臨死亡的現象，老葉枯黃，僅心葉保持嫩綠色。田間持水量條件下雖能正常生長，但分蘗減弱，平均每株分蘗0.3個，而淹水條件下每株分蘗0.7個。土壤水分狀況不同引起土壤中無機氮形態的差異。在稻田淹水狀況下，土壤中的無機氮以NH4-N為主，淹水層消失后，土壤中進入新鮮空氣，此時土壤中無機氮則以NO3-N為主。筆者測定，土壤水分在田間持水量時， NO3-N占無機氮總量的60.6%, 80%田間持水量時NO3-N占無機氮總量的78.2%.水稻體內缺乏硝酸還原酶〔4〕，據測定，水稻分蘗期葉片硝酸還原酶活性1.9Lg/g. hr,甚至檢測不出，同期測定以玉米葉片為對比，達12.2Lg/g.
hr,因此可以推測在田間持水量水分含量段內水稻利用NO3-N合成體內蛋白質受到障礙。這可能就是60%田間持水量條件下水稻生長不良甚至瀕臨死亡的一個重要原因，也與田間持水量條件下水稻分蘗差、產量低有關。
2.4 供試紫色土的供水狀況土壤供水狀況直接影響其上生長的植物。供試土壤為白堊系灌口組紫色巖石發育的紫色土，土質相當粘重，粒徑小于0.001mm的土粒占31.8%,結構性差，分散系數達41.8%,因而水分的有效性低。據測定該土的凋萎系數為14.0% （按吸濕系數的1.5倍計），臨界含水量〔5〕*為18.2%,含水量26.6%時的水吸力已達1600百帕〔5〕**,可見該土60%田間持水量（19.9%）已接近臨界含水量，而80%田間持水量（26.6%）時按水吸力而言已使作物吸水受阻礙了。這是60%~80%田間持水量條件下水稻生長不良的重要原因。
植物受水分脅迫以后，氣孔關閉， O2含量減少，造成脯氨酸的累積。經測定〔7〕，淹水條件下葉片脯氨酸含量平均為6.26Lg/g,田間持水量條件下平均為13.48Lg/g, 60%田間持水量條件下為22.66Lg/g,與馬宗仁的報道基本一致〔6〕。可見用脯氨酸含量作為鑒定水稻是否受水分脅迫，是一個重要指標，但指標的確定有待進一步研究。
3 小結
水稻生產與土壤供水狀況關系密切， 3年試驗結果明田間持水量條種下水稻產量僅為淹水條件的52%~74%, 60%田間持水量條件則基本無收。
土壤含水量與水稻蒸散量間存在直線相關關系，相關系數達極顯著水平。淹水條件下水稻蒸散量（移栽后至收獲）為605mm,孕穗期蒸散量最大，達10.08mm/d.
土壤供水狀況影響水稻根系對養分的吸收和土壤中無機氮存在的形態，從而影響有效穗、穗粒數、千粒重3個主要產量構成因素。
白堊系灌口組紫色巖發育的紫色土質地粘重，結構性差，因而水分有效性低。脯氨酸含量可作為水稻受水分脅迫的鑒定指標。
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