農(nóng)藝節(jié)水進(jìn)展趨勢(shì)

蔣振文

一、農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)研究進(jìn)展

提到農(nóng)業(yè)節(jié)水，大部分人都會(huì)想到加強(qiáng)水資源管理、灌溉渠道防滲等管理節(jié)水和工程節(jié)水措施。其實(shí)隨著我國(guó)水利與農(nóng)業(yè)事業(yè)的蓬勃發(fā)展，農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)已取得了較快、較大的進(jìn)步，其中，節(jié)水型品種選用、耕作保墑、覆蓋保墑、水肥耦合及秸稈還田等技術(shù)應(yīng)用比較廣泛。

1耕作保墑技術(shù)。適宜的土壤耕作措施，既有利于最大限度的利用天然降水，亦可以提高灌溉用水的效率，是圍繞以/土壤水庫0為中心合理調(diào)控與運(yùn)用土壤水、地下水、大氣降水的關(guān)鍵。深耕保墑、耙耱保墑、鎮(zhèn)壓保墑和提墑及中耕保墑技術(shù)統(tǒng)稱為耕作保墑技術(shù)。這些耕作技術(shù)能夠疏松土壤，切斷水分通道，增加土壤活性，削弱土壤水分蒸發(fā)，提高土壤蓄水能力，減少地面徑流，達(dá)到高效用水的目的。

2覆蓋保墑技術(shù)。覆蓋保墑技術(shù)的研究與應(yīng)用，在國(guó)內(nèi)外日趨成熟，分為秸桿覆蓋保墑、砂石覆蓋保墑、地膜覆蓋保墑及化學(xué)覆蓋保墑技術(shù)。適宜的覆蓋保墑技術(shù)可以調(diào)節(jié)地溫，提高土壤肥力，減少地表徑流，抑制無效水分蒸發(fā)，起到蓄水保墑，提高水分利用率，促進(jìn)作物生長(zhǎng)發(fā)育的良好效果。目前研究較多的是秸稈覆蓋和地膜覆蓋，化學(xué)覆蓋的應(yīng)用研究相對(duì)少一些。秸稈覆蓋是將作物的秸稈或干草等鋪在土壤表面，具有造價(jià)低、調(diào)低溫、抑雜草的的特點(diǎn)，國(guó)內(nèi)大量學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了研究。針對(duì)塑料薄膜覆蓋使用不當(dāng)會(huì)帶來/白色污染0的問題，人們研發(fā)了一種高分子化合物制成的乳劑，直接噴灑在土壤表面，形成一層液膜，強(qiáng)小嫚[13]研究發(fā)現(xiàn)液膜增溫保溫效果比較顯著，在擁有普通地膜作用的同時(shí)，更有利于光合作用產(chǎn)物的形成，實(shí)現(xiàn)了增產(chǎn)節(jié)水。

3增施有機(jī)肥和秸稈還田技術(shù)。焚燒秸稈既造成農(nóng)業(yè)資源的浪費(fèi)，又污染環(huán)境，成為我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)的一大難題。實(shí)際上秸稈中含有大量的粗纖維和無氮浸出物，平均含碳44%、氮016%、磷0125%、鉀114%，還含有鎂、鈣、硫等元素，具有很大的綜合利用潛能[14]。秸稈還田，具有改善土壤結(jié)構(gòu)，增加有機(jī)質(zhì)含量和土壤微生物等多方面的作用，是建設(shè)生態(tài)農(nóng)業(yè)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要手段，有關(guān)這方面的試驗(yàn)研究比較多。

4水肥耦合技術(shù)。作物生長(zhǎng)離不開水、肥的補(bǔ)充，根據(jù)作物生長(zhǎng)特性和所需水肥規(guī)律及所在區(qū)域的土壤氣候條件，建立以水、肥、作物產(chǎn)量為核心的耦合模型尤為重要。以肥調(diào)水、以水促肥，增水以增肥為基礎(chǔ)，增肥以灌水為前提，充分發(fā)揮水肥協(xié)同效應(yīng)和激勵(lì)機(jī)制，可有效提高作物抗旱能力、產(chǎn)量和品質(zhì)，充分發(fā)揮水肥效益。

5每一種作物和品種，都有一個(gè)特定的環(huán)境要求，只有品種或作物的生理生態(tài)特性與所生長(zhǎng)的環(huán)境相適應(yīng)，才能充分發(fā)揮其產(chǎn)量潛力與優(yōu)良特性。目前該項(xiàng)措施主要包括根據(jù)種植區(qū)的降雨和地下水狀況，合理調(diào)整作物結(jié)構(gòu)和播種時(shí)間，使需水規(guī)律與農(nóng)田灌溉吻合，擴(kuò)大生育期耗水與降水耦合性好的作物種植面積，使之獲得適宜的水分條件;適當(dāng)壓縮耗水量大的作物種植面積，并將其安排在水源條件較好的地區(qū)，在不影響糧食安全的情況下適當(dāng)多安排經(jīng)濟(jì)效益較高作物的種植;打破常規(guī)種植模式，采取輪作、間作、套做的種植方式;選用高產(chǎn)、抗旱、節(jié)水、高水分利用率的品種。

6化學(xué)調(diào)控技術(shù)。保水劑和作物蒸騰調(diào)控劑的應(yīng)用是兩種主要的化學(xué)調(diào)控措施，目前已研發(fā)了多種化學(xué)調(diào)控劑，也吸引了一些學(xué)者對(duì)其實(shí)用效果進(jìn)行研究。

二、展望及需待研究問題

1農(nóng)藝節(jié)水研究發(fā)展趨勢(shì)

我國(guó)在農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)的研究與推廣方面取得了一定進(jìn)展，近年來針對(duì)不同地區(qū)的水、肥、種、種植、耕作、覆蓋等與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展關(guān)系密切的問題已做過較多的研究工作。如在覆蓋保墑技術(shù)、地膜覆蓋灌水技術(shù)、化學(xué)制劑的保墑抑蒸方面取得了一些成果和經(jīng)驗(yàn)，也開發(fā)出了一些相關(guān)產(chǎn)品，推動(dòng)了農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用和發(fā)展。

2需研究解決的問題

根據(jù)農(nóng)藝節(jié)水的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，一些重要的理論問題和關(guān)鍵技術(shù)急待研究解決。

（1）不同農(nóng)藝節(jié)水措施下農(nóng)田的水、氣、熱交換規(guī)律及水鹽運(yùn)動(dòng)規(guī)律，節(jié)水灌溉技術(shù)條件下的水肥運(yùn)移、吸收利用規(guī)律，耕作保墑技術(shù)等農(nóng)藝技術(shù)措施與節(jié)水灌溉技術(shù)如何結(jié)合成統(tǒng)一的整體，各單項(xiàng)農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)措施怎樣有機(jī)配合產(chǎn)生更好的效益，還有待進(jìn)一步研究。

（2）在覆膜灌溉研究與推廣方面，盡管我國(guó)已有20年的歷史，但是相關(guān)的研究還不夠深入，成果還不夠豐富，特別是對(duì)覆膜溝灌的入滲規(guī)律、灌水質(zhì)量評(píng)價(jià)、灌水技術(shù)方案設(shè)計(jì)理論與方法、地膜敷貼質(zhì)量影響入滲性能的定量分析等方面研究還不能滿足推廣應(yīng)用的需要，有待于進(jìn)一步深入研究。也正因?yàn)樵撛?，我?guó)尚缺乏關(guān)于覆膜灌溉的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程。

（3）結(jié)合基因技術(shù)，選育抗旱節(jié)水與優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)結(jié)合的小麥、玉米等大田作物品種，根據(jù)區(qū)域自然條件，以提高光熱資源、降雨以及灌溉水利用效率為目標(biāo)，研究不同灌溉方式下節(jié)水高效種植方式，確定主要種植制度下農(nóng)田水分高效利用技術(shù)控制參數(shù)，提出節(jié)水高效型種植模式及優(yōu)化的量化指標(biāo)。

（4）地膜覆蓋、有機(jī)肥增施及秸稈還田等農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)對(duì)環(huán)境污染的問題，加強(qiáng)地膜降解技術(shù)的研究與應(yīng)用，開發(fā)周年生育期內(nèi)可降解的薄膜，減少白色污染;加強(qiáng)抗旱、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)品種的培育和引進(jìn)工作;加強(qiáng)對(duì)增施有機(jī)肥和采取化學(xué)調(diào)控措施的監(jiān)控，避免造成土地的隱性污染;嚴(yán)格把握還田秸稈的質(zhì)量，堅(jiān)決清除存在病蟲害的秸稈，以免造成二次災(zāi)害。

（5）發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)，以土壤-作物-水分-經(jīng)濟(jì)效益為研究主線，將傳統(tǒng)技術(shù)與高分子材料、計(jì)算機(jī)模擬、基因工程融合起來，形成集數(shù)學(xué)、生物、化學(xué)、土壤學(xué)、作物學(xué)、遺傳學(xué)于一體的學(xué)科交叉體系，從水分調(diào)控、水肥耦合、作物生理與遺傳改良等方面出發(fā)，探索提高各個(gè)環(huán)節(jié)的節(jié)水潛力。

（6）提出不同灌溉方式下的適宜種植制度、灌溉制度、覆蓋技術(shù)及與之配套的農(nóng)藝技術(shù)措施，建立與灌溉方式、農(nóng)藝技術(shù)相結(jié)合的高效農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)體系，提出技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與操作規(guī)程;同時(shí)將農(nóng)藝節(jié)水與工程節(jié)水、管理節(jié)水結(jié)合起來，突出農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)創(chuàng)新和普及，注重農(nóng)機(jī)農(nóng)藝配套，構(gòu)建高效節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)體系，逐步形成蓄水、保水、節(jié)水、用水一體化的農(nóng)業(yè)節(jié)水格局，全面提高農(nóng)業(yè)用水效率。

（作者單位：呼倫貝爾農(nóng)墾集團(tuán)宜里農(nóng)牧場(chǎng)有限公司）