节水农业其农业节水

近十年来,我国政府一直重视农业节水工程示范工作,建立了一批国家级农业节水科技示范工程示范区、农业节水高科技示范园区、节水增效示范区,对大型灌区进行了以节水为中心的续建配套和技术改造,探索出多种适合不同类型区域的农业节水发展模式和技术体系.与此同时,政府有关部门还推广了渠道防渗、低压管道输水、大田喷灌、棉花膜下滴灌等灌溉节水技术,以及秸秆覆盖、地膜覆盖、保水剂、耐旱作物等农业节水技术.

一、节水农业与节水灌溉

节水农业是提高用水有效性的农业,是水、土、作物资源综合开发利用的系统工程.衡量节水农业的标准是作物的产量及其品质,用水的利用率及其生产率.节水农业包括节水灌溉农业和旱地农业.

节水灌溉农业是指合理开发利用水资源,用工程技术、农业技术及管理技术达到提高农业用水效益的目的.早地农业是指降水偏少而灌溉条件有限而从事的农业生产.

节水农业是随着节水观念的加强和具体实践而逐渐形成的.它包括四个方面的内容：一是农艺节水,即农学范畴的节水,如调整农业结构、作物结构,改进作物布局,改善耕作制度（调整熟制、发展间套作等）,改进耕作技术（整地、覆盖等）,二是生理节水,即植物生理范畴的节水,如培育耐旱抗逆的作物品种等；三是管理节水,即农业管理范畴的节水,包括管理措施、管理体制与机构,水价与水费政策,配水的控制与调节,节水措施的推广应用等；四是工程节水,即灌溉工程范畴的节水,包括灌溉工程的节水措施和节水灌溉技术,如精准灌溉、微喷灌、滴灌、涌泉根灌等.

二、节水农业的优点

1.节约了土地以往传统的灌溉方法是水通过干渠、支渠、斗渠,毛渠五级渠道输送到田间的,而在田间还要挖大量的埂、畦、沟渠,这样真正有效的种植面积只有70～80%,而采用喷、微灌取消了田埂、沟渠,可增加种植面积15-20%,这就节约了土地.

2.经济效益好农民增产、增收：一方面,采用节水灌溉节约的水能扩大可灌溉的农田面积,以此来增加产量,另一方面采用节水灌溉有利于运用科学的方法进行灌溉,因为采用节水灌溉是可以根据作物生长的到需求按时按量进行灌溉,有利于作物的生长,因此总的说来采用节水灌溉技术能显著增加农业产量.当然由于节水灌溉的方法很多,各有不同的优缺点,因此必须因地制宜作出正确的选择,并采取科学的管理办法,才能达到增产的目的.采用节水灌溉普遍能取得节水、节能、节地；省工、省肥、省钱；增产、增收的效果,因此群众总结节水灌溉有"三节、三省、二增"的显著优点.

3.减轻了农田水利建设的工作量促进了农业现代化的发展.采用传统的地面沟灌、畦灌、自流漫灌,要大搞平整土地,这就加大了农田水利基本建设的工作量,采用喷灌后,土地基本不需平整,种地实现了"三无",即无渠、无沟、无埂,大大减轻了水利建设的工作量,有力促进了农业向机械化、产业化、现代化方向的发展.

4.有利于保护环境渠道防渗,田间实行节水灌溉,就能有效地防止由大水漫灌造成的土壤次生盐碱化,缓解了由地下水超采和大量引用河水带来的环境问题.

总之,节水农业是根据农作物生长发育的需水规律以及当地自然条件下的供水能力,为有效利用天空降雨和灌溉水来达到农作物最好的增产效果和经济效益而采取的各种措施,节水不是最终的目的,准确的说法是高效用水.

而节水灌溉是节水农业的中心,是水利现代化的重要组成部分,也是农业现代化的重要组成部分,是农村可持续发展的有机组成部分.

三、农业节水的措施

(一)节水灌溉方式

1、田间地面灌水：改土渠为防渗渠输水灌溉,可节水20%.推广宽畦改窄畦,长畦改短畦,长沟改短沟,控制田间灌水量,提高灌水的有效利用率,是节水灌溉的有效措施.

2、管灌：是利用低压管道（埋没地下或铺设地面）将灌溉水直接输送到田间,常用的输水管多为硬塑管或软塑管.该技术具有投资少、节水、省工、节地和节省能耗等优点.与土渠输水灌溉相比管灌可省水30%—50%.

3、微灌：有微喷灌、滴灌、渗灌等微管灌等.是将灌水加压、过滤,经各级管道和灌水器具灌水于作物根系附近,微灌属于局部灌溉,只湿润部分土壤.对部分密播作物适宜.微灌与地面灌溉相比.可节水80%—85%.微灌与施肥结合,利用施肥器将可溶性的肥料随水施入作物根区,及时补充作物所需要水分和养分,增产效果好,微灌应用于大棚栽培和高产高效经济作物上.

4、喷灌：是将灌溉水加压,通过管道,由喷水咀将水喷洒到灌溉土地上,喷灌是目前大田作物较理想的灌溉方式,与地面输水灌溉相比,喷灌能节水50%—60%.但喷灌所用管道需要压力高,设备投资较大,能耗较大,成本较高,适宜在高效经济作物或经济条件好、生产水平较高的地区应用.

5、关键时期灌水：在水资源紧缺的条件下,应选择作物一生中对水最敏感对产量影响最大的时期灌水,如禾本科作物拔节初期至抽穗期和灌浆期至乳熟期,大豆的花芽分化期至盛花期等.

(二)节水抗旱栽培措施

1、深耕深松：以土蓄水,深耕深松,打破犁底层,加厚活土层,增加透水性,加大土壤蓄水量,减少地面径流,更多地储蓄和利用自然降水.玉米秋种前深耕29厘米加深松到35厘米,其渗水速度比未深耕松地快10—12倍,较大降水不产生地面径流,使降水绝大部分蓄于土壤.据测定,活土层每增加3厘米,每亩蓄水量可增加70—75立方米.加厚活土层又可促进作物根系发育,提高土壤水分利用率.

2、选用抗旱品种：称为作物界骆驼的花生等作物抗旱性强,在缺水旱作地区应适当扩大种植面积.同一作物的不同品种间抗旱性也有较大差异.

3、增施有机肥：可降低生产单位产量用水量,在旱作地上施足有机肥可降低用水量50%—60%,在有机肥不足的地方要大力推行秸秆还田技术,提高土壤的抗旱能力.合理施用化肥,也是提高土壤水分利用率的有效措施.4、防旱保墒：用中耕和镇压保蓄土壤水分.

5、覆盖保墒：一是薄膜覆盖.在春播作物上应用可增温保墒,抗御春旱.二是秸秆覆盖.即将作物秸秆粉碎,均匀地铺盖在作物或果树行间,减少土壤水分蒸发,增加土壤蓄水量,起到保墒作用.

(三)化学调控抗旱措施

1、保水剂：能在短时间内吸收其自身重量几百倍至上千倍的水分,将保水剂用作种子涂层,幼苗醮根,或沟施、穴施、或地面喷洒等方法直接施到土壤中,就如同给种子和作物根部修了一个小水库.使其吸收土壤和空气中的水分,又能将雨水保存在土壤中,当遇旱时,它保存的水分能缓慢释放出来,以供种子萌发和作物生长需要.

2、抗旱剂：属抗蒸腾剂,叶面喷洒,能有效控制气孔的开张度,减少叶面蒸腾,有效地抗御季节性干旱和干热风危害.喷洒1次可持效10—15天.还可用作拌种、浸种、灌根和蘸根等,提高种子发芽率,出苗整齐,促进根系发达,可缩短移栽作物的缓苗期,提高成活率.

3、种子化学处理：可提高种子发芽率,苗齐苗壮.主要方法有：（1）用1%浓度的氯化钙溶液拌种,液种比为1：10,拌匀,堆闷5—6小时后播种.（2）用0.1%浓度的氯化钙溶液浸种,液种比为1：1,浸种5—6小时后播种.

四、膜下滴灌新技术的特点

滴灌是通过安装在毛管上的滴头、孔口或滴灌带等灌水器,将水一滴一滴均匀而缓慢地滴入作物根区附近土壤中的灌水方法.膜下滴灌则是将地膜栽培技术与滴灌技术有机结合,即在滴灌带或滴灌毛管上覆盖一层地膜,是一项节水增效农田灌溉新技术.膜下滴灌的特点主要有：

1.灌溉用水最省.滴灌仅湿润作物根系发育区,属局部灌溉形式,由于滴水强度小于土壤的入渗速度,因而不会形成径流使土壤板结.膜下滴灌滴水量很少,且能够使土壤中有限的水分循环于土壤与地膜之间,减少作物的棵间蒸发.覆盖地膜还能将较小的无效降雨变成有效降雨,提高自然降雨的利用率.据测试：膜下滴灌的平均用水量是传统灌溉方式的12%,是喷灌的50%,是一般滴灌的70%.

2.肥料利用率提高.易溶肥料施肥,可利用滴灌随水滴到作物根系土壤中,使肥料利用率大大提高.据测试,膜下滴灌可使肥料的利用率由30%～40%,提高到50%—60%.

3.增产效果明显.膜下滴灌能适时适量地向作物根区供水供肥,调节棵间的温度和湿度；同时地膜覆盖昼夜温差变化时,膜内结露,能改善作物生长的微气候环境,从而为作物生长提供良好的条件,因而增产效果明显.据调查,膜下滴灌可使一般的低产棉花产量提高30%,蔬菜增收40%,西瓜、甜瓜增收25%.

4.投工费用很低.膜下滴灌,由于植物行间无灌溉水分,因而杂草比全面积灌溉的土壤少,可减少除草投工.滴水灌溉,土壤不板结,可减少锄地次数.滴灌系统又不需平整土地和开沟打畦,可实行自动控制,大大降低田间灌水的劳动量和劳动强度.据调查,滴灌比大水漫灌每667平方米（1亩）省工10个左右.

5.工程造价便宜.多少年来,滴灌技术一直被人们称为昂贵技术而仅应用在高附加值的作物中.随着水资源的日趋短缺和国产滴灌设施进行的适合国情、降低投资的研究取得很大的进展,滴灌技术已完全能够进入大田和适应普通农业使用.特别是新疆天业膜下滴灌设施,每667平方米造价仅300元左右,是国外同类产品造价的1/8,设备使用期可达5—8年,最末级滴灌带每米仅为0.2元,每667平方米土地滴灌带投资仅需120元,使用二年左右后滴灌带还可以旧换新,每米只收0.12元加工费,每667平方米滴灌带投资可降到70多元.

五、大田栽培的节水技术要点

采用深耕松土、镇压、耙耱保墒,中耕除草,增施有机肥,改良土壤结构等耕作方法,可以疏松土壤,增大活土层,增强雨水入渗速度和入渗量,减少降雨径流的流失,切断毛细管,减少土壤水分蒸发,既提高天然降水的蓄集能力,又减少土壤水分蒸发,保持土壤墒情,是一项行之有效的节水技术措施.据闻喜县旱作农业纳雨蓄墒、伏雨春用的试验,使每米土层蓄存雨水高达200—300毫米,有效地提高了土壤纳雨保墒能力.

在耕地表面覆盖地膜、秸秆等材料,可以抑制土壤水分蒸发,减少降雨地表径流,起到蓄水保墒,提高水的利用率,促使作物增产的效果,还可提高地温,培肥地力,改善土地物理性状的作用.采用塑膜覆盖保墒,特别是小麦地膜覆盖,成为保墒、省水、增产非常显著的新技术.据麦田地膜覆盖观测,小麦生长各阶段,含水量比常规田高246—454立方/公顷.提高地温1—5℃,平均增产率达76.6%.

施用化学制剂可以提高土壤保水能力,减少作物蒸腾损失.如使用抗旱剂1号,可以抑制作物叶片气孔开张度,使蒸腾减弱,使用具有强吸水性能的高分子材料制成的土壤保水剂,能使土壤在降水或灌溉后吸收相当自身重量数百倍、上千倍的水分.膨胀形成水分易离折的凝胶,在土壤干旱时将所含水分慢慢放出来供作物吸收利用,以后遇降水或灌水还可再吸水膨胀,重复发挥作用.作物喷施FA旱地龙,叶片气孔扩散阻力增大15%—40%,蒸腾强度降低19%—45%,叶片水势提高12.5%—60%,叶片气孔开度降低40%—60%.由于植株长势的改善,叶片气孔开度降低,使得在一个生长周期内,可少浇一水而不影响植株生长发育.

(四)增肥改土节水措施

调整作物结构,采用抗旱性强的作物,合理轮作,草田轮作与休闲轮作.熟施农家肥,增施绿肥与无机肥,种植绿肥作物,科学配方施肥.据有关资料介绍,大量增施有机肥,使耕作田土层的有机质含量达到1.8%以上,天然降雨的利用系数达到82.2%,每毫米降雨产粮1.5公斤,比对照田的0.28公斤提高了81%.

六、结束语

传统粗放的农业种植结构虽然保障了农业生产的经济效益,但是水资源短缺、人口数量剧增的今天,发展节水农业、调整农业种植结构、增加粮食产量已经成为农业发展的必然趋势.在此背景下,各地应结合当地气候特点、地形地貌、水利条件因地制宜地发展节水农业,选择合适的作物,科学分许作物的需水量,同时大力发展节水农业科技,提升农业生产的科技含量.进而保障节水型农业的可持续发展,保障农业生产的经济效益、社会效益和生态效益.