合理使用农艺节水措施研究

郓城县程屯镇人民政府 杨德权

随着社会的发展，现阶段，人们对资源的需求量不断增加，能源短缺的问题越来越突出。农业生产作业对水资源的需求巨大，在这个背景下，农业生产中对水资源的利用合理化、最大效益化就显得尤为重要，解决农艺与水源之间的问题，有利于促进我国的农业发展。

1 农艺节水技术概述

1.1 农艺节水

农艺节水是参考气候、地形、经济等因素的影响，选取节水抗旱品种，通过在农业综合技术和对种植制度的改革，充分利用各种形式上的水资源，减少土壤水分蒸发和作物水分蒸腾，进而提高水资源在作物中的利用率，其最大的目的就是节约水资源。农艺节水与农艺生产是密不可分的，其应用范围广，普遍的种植业都可以利用这一门技术。农艺节水通过对作物的生理调控和对农田土壤的技术调控，来合理利用水资源，其具有技术投资少，易推广等特点，农艺节水一直是近年来备受热议的话题。

1.2 农艺节水的必要性

我国作为一个农业大国，耗水量巨大，虽然我国水资源储藏量丰富，但人均拥有量较少。农艺作业耗水量巨大，在其发展过程中，必须采取有效的节水措施，最大程度的利用水资源。

在农业生产过程中，用水浪费现象非常严重，农业灌溉水的利用率低，农田对自然水的利用率仅为65%，农业灌溉水的利用率仅为1.0kg/m3左右，而每生产一公斤的水稻大约需要7000～8400 公斤的水，每生产一公斤玉米大约需要1750～2333 公斤的水。因此，我国必须发展以节水和提高水分生产率为核心的节水型农业来保障我国民生。我国工程院预测，在不增加现有农业灌溉水用水量的情况下，我国在2030 年农业缺水将高达1300～2600 亿/m3。但若是提高水资源的利用效率，推行实施农艺节水措施，将会节约出400 亿～500 亿/m3左右的水量，农业节水主要包括工程节水、农艺节水和管理节水，农业节水对保障国家用水安全，粮食生产，生态安全，推动经济可持续发展具有重大意义。

1.3 农业节水的意义

从经济的角度来看，节水意味着节约水处理环节的成本；从污染的角度来看，节水就是减少向自然界排放污染，包括水污染、建设治污厂和水处理工厂过程及水处理各环节产生的污染。无论是哪个方面，在水资源短缺的今天，我们的社会生活和农业生产离不开水，节水就是保障社会运转，推动国家发展。

2 具体措施和应用分析

2.1 发展立体农业

立体农业是通过农作物之间稀疏程度，高矮，特性进行搭配，形成立体种植，相互作用。在农作物生长周期内，不同农作物的需水特性不同，共生期内相互作用，也会一定程度上影响土壤的需水性。立体农业，对光线、热量、土壤都会充分利用，经过科学排列，在一定程度上比单一种植减少水资源使用量，并且会减少土壤水分蒸发，做到水资源充分。

2.2 优化灌溉技术

节水灌溉预报和蓄水技术。制定合理的灌溉制度，特别是在水资源短缺的现在和难以实现实时灌溉的条件下，结合当地土地特点和田间实践的数据材料，制定合理的灌溉定额，优化灌溉次数，确保每一次灌溉都是在“生命节点”，也要避免土壤的深层渗漏，尽可能延长灌溉周期。在条件允许的情况下，定期对土壤蓄水情况，土质特性进行勘测，了解土壤下渗情况，调查作物产量和灌溉之间的关系，推算土壤对于灌溉水量的上限和土壤渗漏的下限水量，最大程度地使灌溉作用于农作物。设置节水灌溉预警，设置土地径流拦蓄，最大程度地保证土壤需求条件下充分利用水资源。

2.3 调整农作物结构，发展耐旱农业

调整农艺作物种植结构，是水资源得到合理运用的重要措施之一。例如在我国北方地区，可以适当减少种植耗水量大的农作物（水稻、小麦等）的种植面积；扩大耐旱节水品种农作物的种植，例如：棉花、谷子。棉花的生长周期短且大部分是在雨季，所需要的灌溉量较少；谷子也是耐旱节水型的作物，其适应能力好产量高，山地丘陵，都可以种植。从实际出发，根据市场和当地环境条件，进行科学合理的种植结构调整，根据当地水资源和季节特点，因地制宜进行种植优化，在节水基础上不影响产量，在科学合理的现代化方法中，发展特色农艺。

2.4 地膜覆盖技术

地膜覆盖技术是通过将沙石、地膜、秸秆等覆盖于农田之上，起到保温保湿的作用，从而达到节约灌溉水资源的目的。覆盖技术也是要根据其特点，例如：沙石覆盖，是卵石、粗细砂、砾石通过一定比例的混合调配平铺在经过耕种的农田之上，实践证明，这种方式不仅可以达到节水的目的，也可以增肥土壤达到增产的效果。但是这种技术比较适合西北半干旱地区，具有特定选择性。地膜覆盖有利于平衡土壤和地膜之间的水汽循环，阻隔土壤与大气交换过程中水分的蒸发，使得土壤蒸发的水分附着在地膜上，而后从地膜上滴落，回补土壤水分。利用聚乙烯薄膜覆盖，既保证了充分水资源，也保护了土壤免受风化作用的影响，适合高寒地区保持温度。在覆膜前要选择地势平坦，上层肥厚，农作物较多的区域，将地膜与含水量较好的土壤进行包盖，而后完全贴合。使用地膜覆盖后的土壤，其上层含水量高于下层，一定程度上对土壤的稳定性也是有利的。秸秆覆盖是现代农业活动中最为常见的一种方式，将农作物的秸秆晒干后打碎覆盖在土地之上，避免了雨水直接接触土壤而造成土壤表面板结硬化，影响土壤对水分的吸收；另一方面最大成的杜绝了土壤水汽的蒸发，防止盐分累积。秸秆的覆盖，在土壤表面形成了一层隔膜，避免紫外线的辐射，减少了土壤热量的挥发，避免因为温度变化对农作物造成的伤害，也减少了水分蒸发，其覆盖的秸秆经过时间洗礼也有利于微生物的降解，进而给土壤提供养分，有利于土壤和农作物的生长。

2.5 耕作保墒技术

耕作保墒技术是利用犁或锄等农业用具调整土壤的耕层结构，包括平整土地，勤耕深翻，拦截雨水储蓄水资源，结合覆盖技术，增强土壤蓄水能力，降低土壤的水分蒸发，促进农作物的生长。深耕时间的选择也是非常重要的，一般会在参考农田水分调研的情况下，多数选在旱秋，其时间的选择是储蓄雨水的关键。而深耕深度则取决于气候，土壤，环境，农业工具等外界因素，一般情况下都是20～22cm，特殊情况下也可以适当加深。在深耕保墒过程，从源头减少水资源的流失，一般情况下在农作物幼苗时期进行深耕，既不会破坏农作物的生长发育，也可以提高对水资源的利用效率。一般在春秋两个季节进行，既能够保证农田能够在夏季蒸发量最大的时候充足蓄水，也能够最大程度减少解冻后土壤水分蒸发。

2.6 合理运用化学手段

化学手段也适用于农作物生长阶段。例如在干旱的季节，在农作物的叶子表面喷洒适量的，合适的农业化学试剂，一定程度上可以抑制农作物的水分蒸发，达到节水蓄能的作用。这种防止叶面水分蒸发的试剂在现今市面上流行的是薄膜和反射型，一个是覆盖，一个是反射光线和温度，都是防止叶面蒸腾作用。另一方面，可以利用有储蓄能力的化学试剂对农艺种子进行处理，使种子储水能力最大化。保水性的化学试剂是一种高分子构成的树脂，可以使种子吸收高于自身重量很多倍的水分，在土壤缺乏水分的时候，使得种子内的水分可以慢慢释放在土壤中，从而保证种子的生长需水量，在干旱季节也能加速种子发芽生长。有利于提高农作物的成活率和生长效率，对促进农艺作物的生长具有经济效益。

使用化学手段来达到节水蓄能目的的同时，也要考虑到要根据当地条件选择合适的化学手段。例如：土壤含水量的差异，在农艺作物哪个生长周期使用，气候影响都会影响化学手段的选择。

2.7 增施有机肥，水肥耦合平衡施肥技术

一般情况下，干旱地区，盲目施肥是造成作物产量和水分利用效率偏低的主要原因。有材料研究表明，年降水量在500mm 以上的地区，施肥增产效果较好，但降水量低于300mm 且散布不均时，肥料的作用受到制约，要进一步提高产量，水分因素变得突出。另外增加泥土营养对提高水分利用效率的作用体现在以下方面，旱地泥土通常营养缺少，施肥后解除了农作物生长受到的营养制约，棵间蒸发变少，集体水分利用效率增大。施肥增进根系扩展，作物吸收更多水分，无机营养对干物质的增进作用大于同时增长的耗水作用，水分利用效率提高。增施有机肥，有机质经微生物分解后形成腐殖质中的胡敏酸，增长泥土中的团粒结构，孔隙度增大，增长降水入渗量及毛管持水量。采取适宜的肥料品种、适宜的肥料用量、适宜的施肥时期以及适宜的施肥培肥方法，有利于作物水分利用效率的提高。施肥提高水分利用在不同作物为35%～75%。目前来看，河南、陕西、甘肃、宁夏等北方干旱半干旱地区对水肥耦合效应的研究较多，主要包括玉米、小麦、谷子、大豆等供试作物。

2.8 保墑节水

保墑节水是对作物的不同生长阶段的“按需供给”，其主要目的是杜绝农田无效的水分蒸发，避免浪费水资源。既可以保证土壤给作物供给水源供给，又避免了水资源的浪费，作物可以一直保持良好的水分状况，不仅可以达到促进作物生长和作物增产的目的，也能够提高光合作用效率，提高水资源利用率。

3 发展现状

目前我国对于农艺节水技术的研究与推广取得很大进展，特别是近些年来，针对不同地区与农业产生密切联系的水、肥、土壤、环境等做了大量的研究调查，例如在覆盖保墒技术、地膜覆盖技术、化学试剂技术等上面有所发展和突破，推动了农艺节水技术在我国的应用，提高水资源的利用率。但是农艺节水技术是一个复杂的，系统性的工程，涉及多个方面，例如：节水灌溉，节水品种的选择、立体种植模式，高效的耕作、覆盖保墒等技术手段，在技术层面是通用的，其目的都是提高水资源的利用率，但在区域的选择上又具备因地制宜性。迄今为止，在成本低、操作简单，便于投入使用上面还具有一定的研究程度。针对我国现今农艺业发展状况，应该具体问题具体分析。一方面看来农艺节水技术随着经济和技术的不断完善，发展形势一片大好，但其管理和节水技术的结合依然不容乐观，几种技术之间缺乏相应的科学性的管理。很多地方缺乏对环境的分析而盲目选择节水技术，没有因地制宜，也没有增加水资源利用率。

4 需要研究等待解决的问题

通过对农艺节水研究现状和发展趋势分析，有一些问题亟待研究和解决。

第一，在不同的农艺节水措施下，农艺节水措施如何与节水灌溉技术做到有机统一，相互配合，各个独立的农艺节水技术怎样有机配合完成节约水资源，提高水资源利用率，这一问题还有待进一步的研究。

第二，在地膜覆盖技术方面，如何保证在节水的同时减少白色污染的发生，在加强抗旱，优质品种培育的同时，避免造成土地隐形污染。严格把控秸秆的质量，杜绝病虫害的发生，杜绝对土壤的伤害。

5 结语

根据上文分析的内容，农艺节水已经与现代农业发展息息相关，促进农艺节水系统的完善，针对现实中已经出现的农艺节水问题，应具体问题具体分析。就目前的水资源状况来看，农艺节水技术被广泛应用已经是迫在眉睫的事情了。农艺节水措施的推广不仅在水资源紧张的今天具有重要的意义，从发展优质，高产农业的基础上来看，更是调整农业结构，增加农业产出，增加农民收入，推动社会发展的重要途径之一。