淺談農藝節水技術

曲　軍　孫麗麗

摘 要：節水農業指在充分利用自然降水的基礎上高效利用灌溉水的農業。主要包括工程節水、農藝節水和管理節水。其中農藝節水是指通過農田土壤調控技術和作物生理調控技術節約用水，是節水農業發展的潛力所在。近年來，隨著土壤水動力學、植物流體力學、植物生理、生化學等理論不斷取得可喜進展，轉基因技術的應用，以及化學領域農用膜劑產品降解性的實現，農藝節水技術在傳統模式的基礎上增添了現代模式。

關鍵詞：農藝節水；應用

1 農藝節水技術的各種應用模式

1.1 納雨蓄墑耕作技術

包括深耕深松蓄墑、耙耱保墑、鎮壓提墑、中耕保墑蓄墑等。

深耕鎮壓相結合，打破犁底層，促進土壤熟化，加厚活土層，改善深層土壤的物理性能，減少土壤機械阻抗，有利于作物根系向深層土壤延伸，增加植株對底土水分和養分的吸收范圍，擴大營養面積，促進作物高產。耕松后雨水迅速入滲，起到蓄水保墑的作用，可增加土壤中氧氣含量，利于有機物分解，消滅雜草，防止作物病蟲害發生。耙耱使土壤細碎平整，耕層土壤上虛下實。鎮壓是用不同形狀和輕重的農具鎮壓土壤，冬春季節避免跑風漏風，早春季節有利于底墑深墑向上傳導，播后壓使種子與土壤密切結合，利于種子吸收水分并及早發芽。苗期雨后適墑中耕松土，改變土壤結構，抑制土壤水分蒸發。免耕措施是在盡量不耕翻土壤的條件下，盡可能保留前茬作物殘存莖葉及根茬，并采用化學鋤草和病蟲害防治。這種耕作栽培的特點不破壞土壤結構，保持土壤原有的物理性狀，使耕作層保持良好的水分狀況。免耕增產是由于非耕土壤蓄水保墑的能力，尤其作物苗期階段的土壤墑情狀況。另外應用模式還有等高壟溝種植法、水平等高耕作、水平梯田耕作等蓄水保墑耕作方式。

2.2 農田覆蓋技術

包括砂石覆蓋、秸桿殘茬覆蓋、地膜覆蓋。

砂石覆蓋是我國西北半干旱地區的抗旱保墑增產措施。做法是把卵石、礫石與粗砂、細砂平鋪在經過深耕、施肥、壓平以后的田地上。長期實踐已證明，覆蓋后的砂田比無任何覆蓋的土田有突出抗旱、壓堿、增產的作用。

地膜覆蓋是利用厚度為0.002～0.02mm的聚乙烯塑料薄膜覆蓋在地表的一種保溫提墑措施。薄膜凝集從土壤蒸發的水量回補土壤水分，形成耕層與地膜的水循環體系。在減少土壤無效蒸發的同時，減少土壤積鹽，保護耕地免受風蝕水蝕。增強地面反射光與散射光，增加葉面下部光合強度，高寒地區提高地溫2℃～4℃，延長生長期，提早上市。存在問題有地膜覆蓋早衰問題，病蟲害問題，地膜殘留問題。

秸桿覆蓋是利用秸桿等作物性物質覆蓋土壤表面的一種增溫保墑措施。可避免因雨滴的直接沖擊在土壤表面形成不易透水透氣的土壤板結硬殼，減少徑流，增加降雨直接入滲量，防止風蝕水蝕。覆蓋割斷了蒸發層與下層土壤的毛管聯系，減少土壤空氣與大氣的亂流交換，有效抑制蒸發，進而抑制鹽分累積。覆蓋在地表形成土壤與大氣熱交換的障礙物，防止太陽直接輻射，并減少土壤熱量向大氣散發，緩解氣溫激變對作物的傷害。覆蓋秸桿經微生物分解轉化形成腐殖質，能提高土壤的緩沖性能并可和碳酸鈉作用形成腐殖酸鈉，降低土壤堿性；還能刺激作物生長，增強抗鹽能力，促進團粒結構的形成，使孔隙度增加，透水性增強，有利于鹽分淋洗，同時使毛管作用減弱，有利于抑制返鹽。秸桿覆蓋需考慮覆蓋量和覆蓋時間及覆蓋可能引起得病蟲害滋生。覆蓋量應根據當地氣候條件、土壤類型而定。如較濕季節或較濕土壤帶，覆蓋量過多造成土壤過冷或過濕，作物生長不利。干旱季節和地區，加大覆蓋量，有利于覆蓋保墑。

2.3 化學制劑調控水分技術

2.3.1 保水劑

保水劑主要成分為高吸水性樹脂，是一種高分子材料，能吸收并保持相當于自身重量幾百甚至幾千倍的水分。按其原料和合成途徑可分為淀粉類化合物、纖維素合成物、聚合物３種類型。其主要功能是施入保水劑的土壤在降水或灌溉后，保水劑可吸收相當于自身重量數百倍或上千倍的水分，土壤在水分缺乏時所含水分慢慢釋放，供作物吸收利用，遇降水或灌溉后再吸水膨脹，在土壤中形成一個具有水分調節能力的“分子水庫”，對土壤中的水分含量起到一定的緩沖作用。保水劑的這種吸水保水功能可增加土壤田間持水量，減少地表地下徑流，同時一定程度上減緩地面蒸發。可用于種子包衣、復合制劑拌種、幼苗蘸根及土壤內播施等。表現在促進種子發芽，提前出苗，提高出苗率和移栽成活率，具有突出的促苗生長效應，并延緩凋萎時間，提高穗粒數和粒重。

2.3.2 植物抗蒸騰劑

目前抗蒸騰劑主要有3個類型：關閉氣孔型、薄膜型、反射型。目前應用廣泛的是黃腐酸制劑FA旱地龍。FA旱地龍以天然低分子量黃腐酸為主要成分，含植物所需的多種營養元素和16種氨基酸及生理活性強的多種生物活性基因。旱地龍用于葉面噴施，能調節縮小葉片氣孔開度，減輕水分脅迫的危害，在減少用水量的情況下保證光合產物的有效積累，對抵御季節性干旱和干熱風效果顯著，噴施一次可持效17～21d；旱地龍富含有效磷，黃腐殖酸對土壤有顯著的解磷作用，使對磷的吸收增強，促進根系發育，進而提高對土壤水分的吸收；可保護細胞膜的透性，增加葉片游離脯氨酸含量，促進蛋白質、可溶糖及蔗糖的合成和積累，增強細胞抗寒力，從而對作物起到防寒抗凍的作用；黃腐酸與金屬元素結合后會出現絮狀現象，有利于土壤團粒結構的形成；旱地龍是一種酸性制劑，隨水澆灌可以改善鹽堿地和板結土壤的多項理化性質；旱地龍也是很好的農藥緩釋增效劑。

化學制劑調控水分應用應注意的幾個問題：①切實搞清不同制劑最根本的抗旱機理及其它特性，以便抓住本質特性進行研究及應用。②長期應用效果及對環境的評價。③不同土壤作物生育期施肥條件下，使用的最佳時期、最適宜用量及濃度、使用的土壤水分條件及氣候干旱條件。④適宜的制劑品種及類型。

2.4 增施有機肥，水肥耦合平衡施肥技術

一般旱區干旱缺水、土壤貧瘠、盲目施肥是作物產量和水分利用效率偏低的主要原因。有資料研究表明，一般年降水量在500mm以上的地區，施肥增產效果較好，但降水量低于300mm且分布不均時，肥料的作用受到限制，要進一步提高產量，水分因素變得突出。增加土壤營養對提高水分利用效率的作用：旱地土壤一般營養缺乏，施肥后解除了作物生長受到的營養制約，群體郁被度增大，棵間蒸發變少，群體水分利用效率增大。施肥促進根系擴展，作物吸收更多水分，無機營養對干物質的促進作用大于同時增加的耗水作用，水分利用效率提高。增施有機肥，有機質經微生物分解后形成腐殖質中的胡敏酸，增加土壤中的團粒結構，孔隙度增大，增加降水入滲量及毛管水持水量。采用適宜的肥料品種、適宜的肥料用量、適宜的施肥時期以及適宜的施肥培肥方式，有利于作物水分利用效率的提高。施肥提高水分利用效率范圍在不同作物為35％～75％。

3 存在問題及前景

農藝節水技術與工程節水技術和管理節水技術結合不夠緊密，科研成果與生產應用脫節，幾種技術體系不同行業管理分家，最終因體制不良使農田水分利用率偏低；在土壤水分的合理控制利用和作物生長的合理水分虧缺方面需要更進一步科學研究，期望更高效農藝技術模式出現。

應有前景：機械化自動化耕作灌溉設備的應用極大提高了田間水分的利用率。植物群體、個體、單葉、細胞等不同層次的研究，會極大提高植物本身水分利用效率。最終達到農業節水的目的。