基于水资源管理的农艺节水新型技术应用分析

任思燕

（聊城市茌平区农业农村局，山东 聊城 252100）

农艺节水技术被提出之初，目的是通过对多种水资源利用形式的创新和完善，减缓土壤蒸发及作物的蒸腾作用，借此用于耐寒作物品种的种植中，可以基于对水分利用率的提高来达到增产之效[1]。农艺节水技术与水资源管理和农业生产的关系也日益密切，根本上而言是实现对资源支持使用范围的进一步拓展，从而实现对水资源的良好管理。为达到节水增收之效，有关研究人员也展开了诸多相关试验和报道，并在农作物的种植模式、灌溉方法等多方面取得很大进展，并借由实践与研究经验的积累，为推动农艺节水技术的发展提供了充足支撑[2]。

1 覆盖保墒技术的应用

本技术用于农艺生产中，是以覆盖的形式进行保墒保水，用于调节作物种植区域的土壤温度，从而给作物生长提供良好的温度支持、营造有利的生长环境，促使种植地块的土壤肥力更进一步得到提高，并对土壤水分过量流失加以抑制，实现对水资源的充分管理、提高水分利用率。

1.1 秸秆覆盖技术

常被用在旱地农业中，是抗旱保墒、高效用水的重要技术，根本目的在于充分利用农业肥料来促进增产。秸秆覆盖是再循环利用秸秆资源的一种重要方式，能够减少因违规焚烧秸秆而带来的雾霾污染问题，且可以减少地膜残留给土壤造成的污染[3]。

其技术优势表现在以下几个方面：（1）秸秆资源丰富：收获农作物之后便可得到充足的秸秆资源，具有可再生利用性，我国农作物秸秆产量巨大。（2）确切的蓄水保墒效果：当秸秆覆盖于地表之后，会在土壤表面与空气之间形成一层天然的物理遮蔽层，有效阻隔太阳照射在地表的辐射量，从而起到降低地表温度、阻止土壤水分发挥的作用；由于覆盖了秸秆，影响到土壤表面环境，地表从此变得粗糙，使地表径流、雨水冲刷带给土壤的直接打击变弱，从而确保土壤结构的疏松程度、保证土壤的透水性，有利于增加雨水的下渗量，以保蓄来促进作物良好生长。保墒效果方面，秸秆覆盖基于有效蓄水、保水作用，提高全生育期作物种植地块的土壤含水量，凸显出增墒效果。研究发现，于秋闲期使用秸秆覆盖可提高0～10cm土壤耕层的储水量，凸显出确切的增墒效应，具体数据体现在：夏玉米秸秆粉碎覆盖组较不覆盖组在2017～2018年的0～10cm土层储水量分别提高20.2mm和9.1mm；从而有利于以较好土壤环境的形成促进作物的生殖与生长，有利于作物高产[4]。

1.2 地膜覆盖技术

为了抵御干旱，地膜覆盖栽培技术已经成为我国西北干旱、半干旱和半湿润等易旱地区的重要抗旱减灾技术，同时有利于促进农业的增产和增收。地膜覆盖技术也主要经历了以下三次变革更新：一次是从1982～1994年，在作物种植中使用窄膜覆盖种植技术，使用的地膜宽度为70cm，地表覆盖度为45.5%；一次是从1995～2002年，在作物种植中使用的是宽膜覆盖种植技术，使用的地膜宽度为120cm，地表覆盖度为81.8%；一次是从2003年到目前为止，多使用全膜双垄沟播种植技术，使用地膜宽度为120cm、地表的覆盖度是100%。经历了以上技术上的革新之后，每一次都更进一步地提高了作物种植产量以及抗逆能力[5]。

干旱地区铺设地膜，目的是通过将一层不透气的膜铺设到土壤的表面，阻止土壤水分的垂直蒸发、促使水分横向转移，继而有效保蓄土壤中的水分，减少蒸发量，对作物生长用水、需水矛盾进行协调，同时促进对深层水分的良好利用。

关于地膜使用颜色的选择，随着科技水平的不断提高、耕作栽培实践的不断深入，出现了有色地膜，虽然对于蓝、红等有色地膜而言，对作物并无显著的增产效果，但仍然阻挡不住农业领域对有色地膜的研究。有试验研究设置了黑色地膜覆盖、白色地膜覆盖以及不覆膜三个处理，对不同颜色地膜覆盖下土壤的水分利用率及水热效应、玉米产量情况作出研究；试验结果表明：黑色地膜于各生育期内0.15cm土层的土壤温度都要明显低于白色地膜覆盖，平均可以降低0.77℃；于0～60cm土壤中的含水率明显高于不覆膜处理，且在0～100cm土层中的土壤含水率和白色地膜覆盖并无显著差异，突出有较好的土壤保墒效果，最重要的是，黑色地膜覆盖可以显著提高玉米百粒重及产量，较白色地膜的百粒重平均高出6.46%、产量较之高出5.99%、水分利用效率提高4.76%[6]。

另外在地膜材质上，由于长时间覆膜连坐造成的“白色污染”问题，近年来的技术研究集中在可降解覆盖材料来替代塑料地膜进行对“白色污染”的有效治理。有关技术研究报道中：以4种可降解地膜、1种普通塑料地膜覆盖处理以及无覆盖裸地种植棉花为对照，结果发现，无论是可降解地膜还是普通塑料地膜都存在着良好的保墒保温效用，虽然可降解地膜在性能上较普通塑料地膜较弱，但却因后期会逐渐降解，并不会留下“白色污染”问题[7]。这也是覆膜覆盖技术后期研究创新的新方向。

2 有机肥增施技术的应用

水肥技术是农作物生产活动中关系密切的技术，因此不乏从肥料供给上来进行节约水资源的研究，根本目的是通过施用合适的肥料对土壤结构进行完善、提高土壤中的有机质含量，促使微生物在土壤中进行有效调节。在设施番茄的栽培中，施用100%有机肥替代化肥施用，有利于提高土壤中的脲酶活性，以过氧化氢酶活性的降低来提高土壤中有机质、速效磷以及速效钾的含量，提示有机肥施用对改善设施土壤的理化性质作用显著，有利于提高水分利用率[8]。

有试验报道对有机肥和化肥配施对于旱地小麦水分利用率的影响展开研究，报道中定位研究了常量化肥（B）、猪粪替代常量化肥（A1B1，替代20%；A1B2，替代30%，A1B3，替代40%）以及羊粪替代常量化肥（A2B1，替代20%；A2B2，替代30%；A2B3，替代40%）对旱地小麦水分利用率产生的影响，结果表明，与仅施以常量化肥比较，有机肥替代适量化肥有利于提高水分利用率，而猪粪、羊粪对于水分利用率的效应也有一定差异，其中，猪粪于风水年但生育期阶段性干旱且春季遭遇冻害的年型下，能够提高水分利用率，水分利用率可提高4.91kg/（hm2·mm）；羊粪于干旱年份但关键生育期皆有降水且休闲期贮水量较高的年型下，可提高水分利用率，水分利用率可提高12.68（hm2·mm）。综上可知，无论是猪粪还是羊粪配施化肥，皆可提高旱地小麦的水分利用率，实现节水技术的高效应用[9]。

3 节水灌溉技术的应用

农艺节水灌溉技术的种类诸多，近年来新型技术也被广泛用于田间地头。在农艺节水灌溉工作当中，也需要基于对当地实情的了解，以客观、全面的角度出发，来保证农艺节水灌溉技术的有效实施。

3.1 膜下滴灌技术

本技术是近年来大力推广的一种新型节水灌溉技术，其中融合了诸多工艺，像是农机、水利、农艺，该技术是基于农业机械的牵引下，进行一系列铺管、铺膜和播种的复合性作业，将滴灌带铺于地膜之下，从而完成农艺节水灌溉。该技术中融合了覆膜栽培技术与滴灌技术，主要优势体现在：（1）最大的优势就是可以实现水资源节约，通过直接湿润作物的根系部位，再联合覆膜栽培技术，减少作物棵间的水分蒸发量，并充分利用降雨的水资源，实现节约用水。 （2）有利于进一步提升肥料的施用率，以滴灌技术将可溶性肥料以水为载体直接滴于农作物根系位置，促使肥料可以直接作用于作物根部，提高肥料施用率。（3）以适时、适量地供应于作物根系以水、肥，进一步提高作物产量，并基于对作物棵间温度和湿度的良好调节，为作物营造有利的生长环境，综而提高最终产量。据试验报道，膜下滴灌于河套灌区玉米种植过程中以传统漫灌为对照组、以滴灌灌溉为试验处理，发现滴灌处理下玉米生产水分利用率要更高于传统漫灌处理[10]。

3.2 微喷灌技术

其于农艺生产实际中的应用，涉及对水泵、动力机等动力设备的使用，以加压的方式把水经压力管道输送至田间，或借助于水本身自然落差产生的压力输送到田间，最终以喷水的形式展现，从而促使浇灌水形成雾状细水滴，均匀喷洒在农田间，进行节水浇灌，除了可以节水之外，还能增产。

微喷灌技术相较于传统的灌溉方法而言，于农艺生产中有如下应用优势：首先，微喷灌技术适用于各种类型的作物种植区域，布设占地面积小，能够提高在有限适用范围内的利用率，提高作物增产；其次，微喷灌技术的灌水均匀性很高，因此不会造成严重的土壤板结和水土流失问题，综而对田间的小气候、农业的大环境进行改进；第三，也是最重要的一点，当属微喷灌技术有甚好的节水效果。据报道，在试验研究中，使用裂区试验设计方法，以灌溉方式（微喷灌与畦灌）为主区，灌溉量及灌水时期为副区，分别设置微喷灌与畦灌的6个和12个灌水量水平，以此分析微喷灌技术的节水潜力，试验数据结果发现，两种灌溉模式下小麦供水量（降水+灌溉水）和产量呈2次曲线关系，达到最高产量的微喷灌、畦灌供水量相应是228.7mm、325.8mm，相应的耗水量则是386.3mm、449.7mm，从而可知，微喷灌技术的节水潜力更大[11]。

4 结语

上文内容对基于水资源管理前提下，现代农艺节水新型技术的应用进行了分析。随着我国现代农业的发展，越来越多更先进、完善的农艺节水技术被广泛用到农业生产活动中，为农业生产活动的可持续发展奠定了坚实基础，从应用形式来看，常见的农艺节水方式有覆盖保墒技术、有机肥增施技术和节水灌溉技术等，这些农艺节水措施也必将在今后的实践中得到更好的应用效果。