旱作農(nóng)業(yè)節(jié)水工程技術(shù)探討

樸文錫　馬林陽(yáng)

摘要：發(fā)展旱作農(nóng)業(yè)節(jié)水工程技術(shù)，高效利用有限水資源，對(duì)于保障糧食作物穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)具有長(zhǎng)遠(yuǎn)和現(xiàn)實(shí)的雙重意義。闡述旱作農(nóng)業(yè)工程節(jié)水技術(shù)的內(nèi)涵，介紹目前應(yīng)用較為普遍的少免耕覆蓋機(jī)械化技術(shù)、農(nóng)田耕作蓄水保墑技術(shù)、秸稈粉碎還田技術(shù)、節(jié)水灌溉技術(shù)、水改旱技術(shù)5種技術(shù)內(nèi)容，為旱作農(nóng)業(yè)工程技術(shù)推廣提供借鑒。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)工程；旱作農(nóng)業(yè)；節(jié)水；技術(shù)；保護(hù)性耕作；灌溉

中圖分類(lèi)號(hào)：S342.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-1161（2014）02-0065-02

遼寧省約有275萬(wàn)hm2沒(méi)有灌溉條件的旱作農(nóng)田，產(chǎn)量不穩(wěn)，“靠天吃飯”。干旱之年，遼寧糧食減產(chǎn)為25億～50億kg。發(fā)展旱作農(nóng)業(yè)節(jié)水工程技術(shù)，高效利用有限水資源，改變部分地區(qū)水資源短缺且利用效率低的現(xiàn)狀，改進(jìn)傳統(tǒng)大田作物高耗水種植模式，對(duì)于保障糧食作物穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)和遼寧糧食安全具有長(zhǎng)遠(yuǎn)和現(xiàn)實(shí)的雙重意義。

1 旱作農(nóng)業(yè)工程節(jié)水技術(shù)的內(nèi)涵

旱作農(nóng)業(yè)工程節(jié)水技術(shù)是指在旱作農(nóng)業(yè)區(qū)域，通過(guò)實(shí)施機(jī)械化作業(yè)及相應(yīng)配套措施，達(dá)到節(jié)水、蓄水、保水、抗旱和促進(jìn)作物增產(chǎn)的農(nóng)業(yè)工程技術(shù)。農(nóng)業(yè)是高耗水產(chǎn)業(yè)，農(nóng)業(yè)用水占全社會(huì)總用水量的70%。因此，必須以水利建設(shè)為突破口，以大力發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)、水土保持、河道建設(shè)為重點(diǎn)，研究和推廣旱作農(nóng)業(yè)節(jié)水工程技術(shù)，加強(qiáng)現(xiàn)有節(jié)水技術(shù)的集成推廣和水資源的管理，加快水利工程建設(shè)，建立節(jié)水型農(nóng)業(yè)，使有限的水資源充分發(fā)揮作用，為糧食生產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)創(chuàng)造條件。

2 旱作農(nóng)業(yè)工程節(jié)水技術(shù)的內(nèi)容

2.1 少免耕覆蓋機(jī)械化技術(shù)

少免耕覆蓋機(jī)械化技術(shù)是目前大力提倡和推廣的保護(hù)性耕作技術(shù)內(nèi)容之一。在少耕免耕條件下，地膜和秸稈覆蓋耕作與傳統(tǒng)耕作相比，可促進(jìn)土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化，改善土壤物理性狀，協(xié)調(diào)水、肥、氣、熱和各肥力因素，增產(chǎn)效果明顯。該技術(shù)可因地制宜地在半干旱地區(qū)進(jìn)行推廣，其好處在于：一是秸稈均勻覆蓋于地表，起到保墑壓草作用；二是直接硬茬播種，不打亂土層，不破壞覆蓋物，減少了水分蒸發(fā)，起到保水抗旱的作用；三是搶時(shí)、爭(zhēng)時(shí)、省時(shí)，可提早作物的播種期，保證作物生產(chǎn)的有效積溫；四是避免秸稈焚燒造成的資源浪費(fèi)、空氣污染和火災(zāi)。

2.2 農(nóng)田耕作蓄水保墑技術(shù)

1） 深耕。深耕可加深耕層，疏松土壤，打破犁底層，熟化土壤，使土體持水能力提高，增加土壤的蓄水能力，有利于作物根系生長(zhǎng)發(fā)育。據(jù)測(cè)試，耕層由15 cm加深到30 cm，平均可使農(nóng)田多蓄水450 m3/hm2以上。一般深耕后的土壤能將90%以上的降水吸收。傳統(tǒng)的中小型拖拉機(jī)帶二鏵犁耕翻和大型拖拉機(jī)配旋耕機(jī)作業(yè)，耕深一般為15～18 cm，最深只有20 cm。而使用大型拖拉機(jī)配帶深耕犁深耕者甚少，一是由于一家一戶(hù)地塊較小，不利于大型機(jī)械化作業(yè)；二是大型拖拉機(jī)深耕后尚需人工平地，農(nóng)民怕費(fèi)力而不愿使用。

2） 深松。深松是一種只疏松土層而不翻轉(zhuǎn)土壤的抗旱耕作法，其突出優(yōu)點(diǎn)是動(dòng)力消耗少，土壤水分散失少，利于打破犁底層，構(gòu)建耕層“海綿層”，進(jìn)而提高土壤蓄水保墑能力。由于傳統(tǒng)耕作習(xí)慣是翻耕加表層淺耙或旋耕，深松技術(shù)的應(yīng)用還不普遍，加之深松作業(yè)消耗動(dòng)力大，增加了作業(yè)成本。此外，對(duì)深松的作用宣傳不夠，沒(méi)有引起農(nóng)民及農(nóng)村干部的重視，這也是深松作業(yè)難以推廣的重要原因之一。今后，在國(guó)家對(duì)深松項(xiàng)目的補(bǔ)貼政策激勵(lì)下，深松作業(yè)面積將進(jìn)一步擴(kuò)大。

3） 虛實(shí)并存耕作。這種耕作方法的主要特點(diǎn)是上翻下松和間隔深松，形成相鄰?fù)翈У耐寥揽障抖炔煌瑥亩鴮⑺⒎省狻岬拇怪边\(yùn)移改為既有垂直運(yùn)移又有側(cè)向水平運(yùn)移，進(jìn)而提高土壤的保水保肥能力， 創(chuàng)造利于作物生長(zhǎng)的適宜環(huán)境。

2.3 秸稈粉碎還田技術(shù)

玉米秸稈還田有利于補(bǔ)充土壤有機(jī)質(zhì)，增加土壤肥力和土壤空隙度，利于蓄水，提高作物抗旱能力。其技術(shù)工藝為：玉米機(jī)收同時(shí)進(jìn)行秸稈粉碎或人工摘穗（或用秸稈粉碎還田機(jī)粉碎）→施肥→旋耕機(jī)或圓盤(pán)耙滅茬→深耕→壓蓋→播種。實(shí)施該技術(shù)應(yīng)注意以下事項(xiàng)：一是玉米成熟后要及時(shí)摘穗，并連同苞衣一并摘掉，此時(shí)秸稈呈綠色，含水量在30%左右，養(yǎng)分含量最高，利于粉碎且入土后易腐爛，對(duì)土壤增肥效果最佳。二是作業(yè)時(shí)拖拉機(jī)選擇低檔的粉碎效果最佳。秸稈粉碎后的長(zhǎng)度要求小于10 cm。目前用于田間直接粉碎秸稈的機(jī)具有兩類(lèi)，一類(lèi)為旋轉(zhuǎn)刀或錘式粉碎機(jī)，另一類(lèi)為立式刀軸式切碎機(jī)并配帶滅茬刀。前者故障少，但秸稈粉碎效果差； 后者切碎效果好且能滅茬，可省去滅茬工序，但故障較多。三是粉碎后的玉米秸稈在腐解過(guò)程中需要吸收碳、氮、磷的比例應(yīng)為100.0∶4.0∶1.0，而玉米秸稈中這3種元素的比例僅為100.0∶2.0∶0.3，這就需要根據(jù)秸稈產(chǎn)量增施一定數(shù)量的氮肥和磷肥。四是秸稈還田后要深耕，深度至少達(dá)到20 cm以上，并且要鎮(zhèn)壓、耙耢2～3遍，使土壤達(dá)到上虛下實(shí)的構(gòu)造。五是土壤墑情不足時(shí)要澆水，封凍前必須澆足封凍水，以沉實(shí)土壤，翌年春天應(yīng)及早澆返青水。

2.4 節(jié)水灌溉技術(shù)

1） 行走式機(jī)械節(jié)水灌溉技術(shù)。目前多以小型拖拉機(jī)為動(dòng)力，配備簡(jiǎn)單的貯運(yùn)施水裝置和作業(yè)機(jī)具，將水源的水運(yùn)至田間，并按作物的農(nóng)藝要求，分段、定時(shí)、定量施水，以達(dá)到節(jié)水、保苗、增產(chǎn)的目的。行走式灌溉機(jī)具機(jī)動(dòng)靈活，不受地形限制，可充分利用各種水資源，運(yùn)水過(guò)程中損失少，還可與其他相應(yīng)農(nóng)具配套使用，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、投資少、成本低、容易操作等優(yōu)點(diǎn)，符合我國(guó)農(nóng)村現(xiàn)有技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)實(shí)力需求，在干旱與半干旱地區(qū)有很高的推廣價(jià)值。典型機(jī)具有坐水播種機(jī)和多功能移動(dòng)式灌溉機(jī)。

2） 微噴灌技術(shù)。這是一種全面濕潤(rùn)地表的灌溉方式，工作壓力低，節(jié)水抗堵塞性好。其主要部件——噴頭分為兩種：一是搖臂式噴頭，全圓或扇形噴灑，耐腐蝕，耐老化，壽命長(zhǎng)，射程距離可隨意調(diào)整；二是微噴頭式噴頭，有折射式、射流式、離心式、縫隙式等款型。

3） 滲灌技術(shù)。該技術(shù)是利用全封閉式管道，將作物所需的水分、空氣、肥料通過(guò)埋入地下的滲灌管，以與作物吸收相平衡的速度緩慢滲出并直接作用到作物根系的灌溉方式。

4） 滴灌。滴灌需灌透耕層，以不形成地表徑流為宜。灌后及時(shí)進(jìn)行中耕耙田，耙松表土形成松土層，厚度應(yīng)小于2～4 cm。灌溉次數(shù)一般為2～4次，視旱情、雨情而定。膜下滴灌在遼寧得到大力推廣，66.7萬(wàn)hm2（1 000萬(wàn)畝）滴灌節(jié)水農(nóng)業(yè)工程正在實(shí)施，相關(guān)水利及農(nóng)田工程已形成規(guī)模化。

2.5 水改旱技術(shù)

水改旱技術(shù)的主要內(nèi)容包括：一是深耕曬田，重施有機(jī)肥，每667 m2基施有機(jī)糞肥2.5～3.0 kg；二是深挖排水溝，降低1 m以?xún)?nèi)的地下水；三是選擇干旱缺水條件下能正常生長(zhǎng)發(fā)育、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的作物品種；四是選擇適宜的種植模式，充分提高水資源利用率；五是結(jié)合其他節(jié)水技術(shù)科學(xué)栽培。水改旱技術(shù)可以提高水分利用效率10%～40%，節(jié)省灌溉用水20%，使糧食作物增產(chǎn)8%以上，節(jié)約投肥10%左右。

參考文獻(xiàn)

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