试论提高农业用水效率(1)程力学毕业论文(2)

3、提高农业用水效率的主要技术途径

3.1〖跎傥扌д舴

降低无效蒸发是提高农业用水效率的重要技术途径，具体是减少土壤蒸发和作物奢侈蒸腾。据估算，半干旱区蒸发量占降水量的55—65％，相当于作物总耗水量的1/4—l/2，所以，减少土壤蒸发成为提高农业用水效率的重要途径。为了减少土壤蒸发，目前比较成熟的技术采用地膜覆盖和秸秆覆盖。实践表明，地膜覆盖不仅具有增温保湿、保墒提墒、改善土壤理化性质的作用，而且可以促进种子萌发，促进作物早出苗、出壮苗且早熟高产。地膜覆盖的作物同不覆盖相比，一般增产20—50％左右，而且产品的质量也有一定的提高。秸秆覆盖是一种资源丰富、发展前景广阔、效益明显的节水技术，它具有改土培肥、保持水土和增产效果明显的特点，据有关实验，砂壤质和中壤质连续覆盖后，土壤有机质由0.88％、0.94％逐渐增至1.06％和1.17％，农田冬闲期秸秆覆盖减少土壤蒸发48％，冬小麦夏闲期秸秆覆盖一般增产10—20％，干旱年份达50％以上，水分利用效率提高0.48—0.85k8/m3。减少奢侈蒸腾在干旱时叶面喷洒黄腐酸可使小麦水分生产率提高15.5％。

3.2　调整种植结构，开发培育节水高产品种

由于品种的差异，作物水分利用效率(WUEkg/mm．亩)存在较大的差别，如冬小麦WUE为1.03(山西屯留，1989)、春玉米为1.61(山西屯留，1988)，春谷子为0.75(山西屯留，1989)、春小麦为0.45(内蒙古武川，1989)、马铃薯为0.79(内蒙古武川，1987)。有关资料表明，通过调整作物布局，建立适应抗逆型种植制度，一般可使农田整体WUE提高O.15 0.26kg/m3，增产15-30％。从总的情况来看，玉米等碳4植物比小麦等碳3植物水分利用效率高，根据区域和种植区的实际情况，调整和优化种植结构，对提高农田整体水分利用效率是非常有利的。

值得说明的是，水分利用效率的提高，并不一定意味着经济效益的提高，在布局调整时，还必须充分考虑市场这只“看不见的手”的调节作用，将水分利用效率和市场有机的结合起来，达到增效增收的目的。

节水高产品种的培育是提高作物产量的重要途径，培育抗旱增产品种是现代作物育种的一个新方向，也是提高农业用水效率的不可缺的举措。目前已经初步完成了小麦、水稻、玉米等作物品种染色体基因图的绘制，使人类按照自己的意愿实现作物基因的重组成为可能。一些品种没有将抗旱和增产有效地结合起来，出现了抗旱不增产或者增产不抗旱的情况。所以，开发培育节水高产品种，还有一段相当长的路，我们必须利用现代技术，如生物技术、基因工程技术等克隆或者发现抗旱增产基因，为提高水分利用效率作出更大的贡献。

3.3　节水高产施肥、培肥技术

“以肥调水”技术是提高水资源利用效率的重要手段。研究结果表明，作物的产量与温度、光照、水分、肥料等因素有密切关系，在其他因素不变的条件下，作物的需水量与肥力相互耦合，呈现出规律性变化关系。表l是不同施肥水平作物产量(Y)及水分利用效率(WUE)。

表1　不同施肥水平作物产量(Y)及水分利用效率（武川）（公斤/亩，公斤kg/mm·亩）

从表可以看出，在一定的阈值范围内，作物的产量与肥料水平呈现正相关关系，水分利用效率却表现出倒U型，最大的WUE值并非出现在超高肥阶段，而是出现在高肥区。尽管不同实验区所得结果略有差异，但所表现出的通过调肥可以获得较高的WUE结论是一致的。

此实验给我们的启示是，通过调节土壤肥力可以获得较大的WUE。由于在一些地区，特别是干旱或半干旱地区，水分是影响作物生长主导限制因子，因此，可以通过以肥调水，提高农业用水利用效率。各地区应该根据各地的实际情况，寻求以肥调水的最佳方案，在实践中大力提高水资源利用效率。

3.4　大力推进节水灌溉制度

节水灌溉制度是农业高效用水的基础，它针对农作物的生理特点，通过灌溉和农艺措施，调节土壤水分，对农作物的生长发育实施促、控结合，以获得最佳经济产量的灌溉方式。

实践表明，各种农作物不同发育阶段对水分的需求有很大差异，并非全生长期都要求土壤湿润才能稳产高产。一般而言，在作物营养生长盛期和受粉、受精期需水量较多，而在苗期和营养生长结束，生殖生长开始阶段，可以适度水分亏损而不减产。许多旱作物苗期保持较低土壤含水量，可以促进根系深扎，为充分利用土壤水奠定坚实的根基：成熟期为了防止倒伏，保持较低土壤含水量是非常必要的。这是开展节水灌溉的理论基础。此外，节水灌溉具有投入低、见效快、适合我国国情的特点。

以冬麦为例，如冬前生长旺盛，分蘖已达到产量要求的成穗数，则在春季返青的拔节前期不应灌水，以抑止无效分蘖，减少水分和养分的无效消耗。中国农业科学院农田灌溉所在山西夏县的试验结果表明，冬小麦浇3水(127m3／亩)处理，亩产256.41kg，浇5水(220m3/亩)处理，亩处理272.4kg，仅低5.9%，但节水93m3/亩，水分利用效率提高O.24-O.28kg/m3。河北省的试验也说明了类似规律，过去小麦要灌水5～7次，实施节水灌溉以后，现在仅灌2～3次，产量有增无减。近年来许多地方水稻栽培实行“浅湿晒”的灌溉方式，或“控制灌溉”方式，都达到高产省水效果，证明科学的节水灌溉制度是高效用水的基础。

3.5　积极发展研究农业节水高新技术

节水农业的发展和效益的提高最终依靠科学进步来实现，特别是高新技术，它代表了节水农业发展方向，是中国农业能够在21世纪跨入世界前列的重要支撑力之一。它包括分子生物学技术、信息技术、精准农业技术、化学节水技术、新材料技术、自动化管理技术、灌溉新技术以及低水耗高产农业的综合技术等以化学节水中黄腐酸(FA)为例，它是一种理想的抗旱剂，它以黄腐酸为主要原料，并配以植物所需的30多种元素生产出的旱地龙，已经在全国推广1000多万亩，使用此产品可使作物增产10-15％，节水20-30%，投入产出比为1：15，经济作物则达1：20以上。依靠科技进步，减少农田蒸发和作物奢侈蒸腾及增加产量，提高农业用水效率是我们长远的奋斗目标。

4、结束语

提高农业用水效率是关系到21世纪中国人能否养活、养好16亿人口的重大问题，我们必须站在战略和政治高度处理这个问题。我们的目标是利用农业4000亿立方米左右的水，生产出16亿人口所需要的富裕的餐桌食物，为了实现这个宏伟的目标，掀起一场提高农业用水效率的革命势在必行。

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